- •1 Пассивные элементы электрической сети
- •1.1 Резисторы
- •1.2 Конденсаторы
- •Обозначение конденсаторов
- •1.3 Индуктивность
- •2 Полупроводники
- •2.1 Основные понятия
- •2.2. Виды проводимости полупроводников.
- •2.3 Электронно–дырочный переход
- •2.4 Классификация и обозначение диодов
- •2.5 Выпрямительные диоды
- •2.6 Высокочастотные импульсные диоды
- •2.7 Импульсные диоды
- •2.8 Стабилитроны
- •2.9 Варикапы
- •2.10 Туннельные и обращенные диоды
- •2.11 Фотодиоды
- •2.12 Светодиоды (электролюминесцентные диоды)
- •3 Маломощные выпрямители
- •3.1 Основные понятия
- •3.3 Мостовая схема выпрямителя
- •3.4 Сглаживающие фильтры
- •3.5 Параметрические стабилизаторы напряжения
- •4 Транзисторы
- •4.1 Биполярные транзисторы
- •4.2 Схемы включения и статические характеристики
- •4.3. Статические характеристики транзистора с общей базой
- •4.4. Статические характеристики транзистора с общим эмиттером
- •4.5 Статические характеристики транзистора с общим коллектором
- •4.6 Параметры транзисторов
- •4.7 Составные биполярные транзисторы
- •4.8 Полевые транзисторы
- •4.9 Статические вах полевых транзисторов с p – n переходом
- •4.10 Параметры полевых транзисторов с p – n переходом
- •5. Тиристоры
- •5.1 Основные определения
- •5.2 Тиристор
- •5.3 Симметричный тиристор
- •5.4 Параметры тиристоров
- •5.5 Буквенно – цифровая система обозначения тиристоров
- •6 Практическое применение транзистора
- •6.1Выбор рабочей точки транзистора
- •6.2 Схемы питания транзисторов
- •6.3 Стабилизация рабочей точки
- •6.4 Схемы стабилизации
- •6.5 Шумовые свойства транзисторов
- •7 Электронные усилители
- •7.1 Основные понятия и классификация усилителей
- •7.2 Структурная схема однокаскадного усилителя и основные параметры
- •7.3 Частотная характеристика усилителей
- •7.4 Динамическая характеристика усилителя
- •7.5 Обратная связь в усилителях
- •7.6 Однокаскадный резисторный усилитель с емкостной связью с оэ
- •7.7 Усилители постоянного тока
- •7.8 Усилитель постоянного тока с противоположной симметрией
- •7.9 Двухтактные упт
- •7.10 Усилители с трансформаторной связью
- •7.11 Дифференциальный усилитель
- •7.12 Операционные усилители
- •7.13 Структурные схемы операционных усилителей
- •7.14 Применение операционных усилителей
- •8 Импульсные устройства
- •9 Триггеры
- •9.1 Основные понятия
- •9.2 Способы запуска симметричных триггеров
- •9.3 Несимметричный триггер с эмиттерной связью
- •9.4 Мультивибраторы
- •9.5 Одновибраторы
- •9.6 Одновибраторы на интегральных схемах
- •9.7 Блокинг – генератор
- •9.8 Триггеры на логических схемах
- •9.9 Мультивибраторы на оу
- •9.10 Логические элементы и схемы
- •9.11 Счетчики импульсов
- •9.12 Регистры
- •Содержание
- •1 Пассивные элементы электрической сети
- •1.1 Резисторы 4
4.5 Статические характеристики транзистора с общим коллектором
В схеме с ОК входным током является , а выходным – ток эмиттера . Входное напряжение создается между базой и общей точкой. На эмиттерном переходе действует два напряжения – от источника сигнала и на резисторе нагрузки , причем приращения этих напряжений находится в противофазе, так что фактически напряжение на переходе равно их разности и очень мало. Этим объясняется соотношение , но разность между ними невелика.
Таким образом, в схеме ОК практически не усиливается напряжение, а усиливается только ток; во столько же раз усиливается мощность сигнала.
Из–за отсутствия усиления напряжения, снимаемого с эмиттерной нагрузки, простейший усилитель, построенный по схеме ОК, называют эмиттерным повторителем. Входное сопротивление схемы ОК очень велико, так как ток базы протекает под действием небольшой разности напряжений и имеет малую величину: (десятки килоом).
Выходное сопротивление схемы ОК, наоборот, очень мало: значительно меньше, чем в схемах ОБ и ОЭ.
При снятии статических характеристик источник усиливаемых колебаний и резистор нагрузки не включают. В этом случае схема ОК становится точно такой же, как схема ОЭ. Поэтому статические входные и выходные характеристики в этих двух схемах одинаковы.
4.6 Параметры транзисторов
Для оценки свойств транзисторов наряду с их характеристиками используют параметры. Различают две группы параметров: первичные и вторичные.
К первичным относят собственные параметры транзистора, характеризующие его физические свойства (рисунок 30):
дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода в прямом направлении (единицы и десятки Ом)
объемное сопротивление базы (сотни Ом)
дифференциальное сопротивление коллеторного перехода в обратном направлении (сотни кОм)
емкость эмиттерного перехода (сотни пикофарад)
емкость коллекторного перехода (десятки пикофарад).
Сопротивления эмиттерного и коллекторного переходов зависят от режима транзистора и могут быть определены как дифференциальные сопротивления для данной рабочей точки по статическим характеристикам транзистора в схеме ОБ; сопротивление эмиттерного перехода – по входной характеристике как отношение малого приращения напряжения эмиттера к вызванному им приращению тока эмиттера при постоянном напряжении коллектора: , сопротивление коллекторного перехода – по выходной характеристике, как отношение приращения напряжения коллектора к вызванному им малому приращению тока коллектора при постоянном токе эмиттера: .
К параметрам транзистора относят также дифференциальные коэффициенты усиления тока в трех схемах включения. Учитывая их зависимость от режима, коэффициенты усиления тока определяют как отношение приращения выходного тока к вызвавшему его малому приращению входного тока при данном неизменном выходном напряжении.
Для схемы ОБ коэффициент усиления тока α:
.
Для схемы ОЭ коэффициент усиления тока :
.
Для схемы ОК коэффициент усиления тока :
.
Коэффициенты усиления тока, называют также коэффициентом передачи тока, в разных схемах включения транзистора связаны соотношениями:
Коэффициенты усиления тока и могут быть определены по выходным характеристикам транзистора включения ОБ и ОЭ (рисунок 31).
Сущность вторичных параметров можно объяснить представив транзистор в виде активного четырехполюсника. Входные величины обозначают индексом (1), а выходные – индексом (2): и – входной ток и напряжение, и – выходные ток и напряжение.
Все рассуждения справедливы при условии, что сигналы, т.е. приращения ; ; ; малы.
Эти четыре величины взаимно связаны и влияют друг на друга. Для расчета выбирают две из них в качестве независимых переменных, а две другие величины будут зависимыми переменными. Для них составляется система из двух уравнений, связывающих их с независимыми величинами через коэффициенты. В выборе пары независимых переменных есть несколько вариантов. Существуют, разные системы параметров: система – параметров (размерность сопротивление); Y – параметров (размерность проводимость); h – параметры и др.
Наибольшее распространение при расчете транзисторных низкочастотных схем получили h – параметры. Их преимущество перед собственными параметрами состоит в том, что их удобно определять с помощью измерений в схеме включения транзистора причем для этого легко создать требуемые режимы по переменному току: короткое замыкание на выходе – соответствующее условию , и холостой ход на входе соответственно – .
Для определения h – параметров составляется система уравнений, в которой независимыми переменными являются и .
;
;
В этой системе имеется четыре параметра с разной размерностью: ; ; ; .
Индекс параметра: 11 – относится к входной цепи; 22 – к выходной; 21 – отражает зависимость выходной величины от входной; 12 – зависимость входной величины от выходной.
Значение параметров следующее: – входное сопротивление транзистора при неизменном выходном напряжении – выходная проводимость транзистора при неизменном входном токе – коэффициент усиления тока при неизменном выходном напряжении – коэффициент обратной связи по напряжению .
Поскольку в систему h – параметров входят сопротивление, проводимость и безмерные величины, их иногда называют смешанными или гибридными, параметрами. Эти параметры зависят от схемы включения транзистора и в разных схемах имеют разные обозначения: для схемы ОБ , , , ; для схемы ОЭ , , , ; для схемы ОК , , , .
h – параметры можно определить по статическим характеристикам, для схемы ОЭ и – по одной входной и выходной соответственно.
Характер кривой входной характеристики изображен на рисунке 32,а, выходной – на рисунке 32,б. На рисунке 32,в две выходные, на рисунке 32,г две выходных характеристики.
Учитывая, что характеристики транзистора нелинейны и параметры зависят от режима работы, их определяют по малым приращениям токов и напряжений:
а) ;
б) h22э;
в) ;
г) .
Значения h – параметров для разных схем включения можно найти из других схем. Например: ; .
Кроме того, h – параметры можно выразить через первичные параметры транзистора:
В справочниках приводится коэффициент усиления тока в схеме ОЭ: .
Как видно из приведенных соотношений, и соответственно равны и .
Кроме рассмотренных параметров свойства транзисторов характеризуются обратным током коллектора, обратным током эмиттера, граничной частотой усиления тока и емкостью коллекторного перехода.
Предельные режимы: ; максимально допустимые постоянные напряжения максимально допустимая мощность которая выделяется на коллекторном переходе.