Схемы включения транзистора
Лекция № 2.
1.Схемы включения транзистора. Принцип усиления.
2.Рабочая точка. Расчет каскада усиления по постоянному току.
1.Существуют три схемы включения транзистора. В общем виде они выглядят следующим образом:
Рис.2.1
Рис.2.2
Рекомендуемые материалы
Рис.2.3
Схема с общим коллектором (ОК) (рис. 2.3) не дает усиления и, соответственно, не увеличивает коэффициента усиления. Особенностями каскада с общим коллектором являются большое входное напряжение и малое выходное напряжение, поэтому такие каскады используются в схемах согласования, когда нужно соединить два узла разными сопротивлениями.
Принцип усиления на примере с общей базой.
Рис.2.4
Потенциальный барьер увеличился, значит, переход закрыт.
Ширина базы должна быть гораздо меньше диффузионной длины дырок (W<<Lp).
Ток эмиттера приблизительно равен току коллектора, а точнее Iк=aIэ , где :
a - коэффициент передачи эмиттерного тока, a<1.
А ток базы меньше, либо равен току коллектора: Iк=bIб , где b - коэффициент передачи базового тока, b>>1.
Входная цепь транзистора – низкоомная, значит, для создания определенного тока эмиттера необходимо на входе приложить малое напряжение. Выходная цепь – высокоомная, значит, можем включить на выходе достаточно большое сопротивление коллектора, соответственно, выделяется усиленное напряжение, т.е. на выходе ток почти такой же, а сопротивление больше.
+ЕА
Одиночный усилительный каскад с общим эмиттером.
Тепловой ток Iк0 – это обратный ток коллекторного перехода. Этот ток обусловлен неосновными носителями заряда.
Iк = a Iэ + Iк0
Эффективная масса дырки больше, чем у электрона, поэтому быстродействие p-n-p транзистора уменьшается.
Между источником сигнала и усилителем есть разделительный конденсатор Cp1 для того, чтобы переменная составляющая нагрузки попадала на вход усилителя. На выходе усилителя стоит разделительный конденсатор Cp2 для того, чтобы постоянная составляющая не попадала на нагрузку.
2. Рабочая точка – точка плоскости входных, выходных и других характеристик усилителя, связывающая текущее значение тока по напряжению.
При отсутствии воздействия мы задаем исходную рабочую точку.
Входные характеристики Выходные характеристики
В – режим работы класса В;
АВ – режим работы класса АВ.
При больших токах на линейном участке вольт-амперной характеристики -режим работы класса А. При таком режиме усилитель дает малые нелинейные искажения – наиболее желательный участок работы.
В режиме класса В ток протекает только в течение полупериода. Этот режим экономичный, так как не тратится мощность на смещение, но этот режим двухтактный: режим требует двух каскадов, двух транзисторов усиления.
В режиме класса АВ ток протекает через один транзистор больше, чем полупериод. Этот режим также требует двухтактного включения, как и режим В, но лучше, так как этот режим дает меньшие нелинейные искажения.
Eк = Iк Rк + Uкэ;
Люди также интересуются этой лекцией: 5 Югославский кризис.
Iк = Eк/R’к .
В рабочая точке С’ закрыты оба перехода. Ток на выходе очень маленький и равняется Iк0.
В режиме отсечения транзистор закрыт.
В точке С” оба перехода открыты. В режиме насыщения внутреннее сопротивление транзистора очень маленькое, а токи большие.
Uкэ п>Uвых п ;
Uкэ п + Uвых т<Uкэ доп.