14-04-2020-ЭЛЕКТРОНИКА-1.1-ГЛАЗАЧЕВ (1171923), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

3.6. Включение транзисторапо схеме с общим эмиттеромИз (3.9) видно, что в схеме с общим эмиттером коэффициентусиления по току достаточно большой, так как  – величина, близкая к единице, и составляет десятки – сотни единиц.2. Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером:EE1Rвх э  1 ,Iб Iэ  Iк(3.10)поделив в этом выражении числитель и знаменатель на ток эмиттера I э , получим:E1IэRRвх э  вх б .Iэ  Iк1 Iэ(3.11)Отсюда следует, что Rвх э R вх б , т.е. по этому параметру схема с общим эмиттером значительнопревосходит схему с общей базой. Для схемы с общим эмиттером входное сопротивление лежит вдиапазоне сотни Ом – единицы кОм.3.

Коэффициент усиления по напряжению:UI RI R RнkU э  вых  к н  к н .(3.12)U вхE1I б Rвх э 1   Rвх эПодставляя сюда Rвх э из (3.10), получим:kU э R Rн н ,1   Rвх эRвх б(3.13)т.е. коэффициент усиления по напряжению в этой схеме точно такой же, как и в схеме с общей базой –kU э  kU б , и составляет десятки – сотни единиц.4. Коэффициент усиления по мощности: 2 Rн.1   Rвх бЧто значительно больше, чем в схеме с общей базой (сотни – десятки тысяч единиц).k P э  k I э kU э (3.14)3.3.3.

Схема с общим коллекторомИсходя из принятых отличительных признаков схема включения транзистора с общим коллектором должна иметь вид (рис. 3.7, а). Однако в этом случае транзистор оказывается в инверсном включении, что нежелательно из-за ряда особенностей, отмеченных выше. Поэтому в схеме (рис. 3.7, а)просто механически меняют местами выводы эмиттера и коллектора и получают нормальное включение транзистора (рис. 3.7, б). В этой схеме сопротивление нагрузки Rн включено во входную цепь;входным током является ток базы I б ; выходным током является ток эмиттера I э  I б  I к .51А.В. Глазачев, В.П.

Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийIкRнE1IкU выхIбVTаE2Основные параметры этой схемы следующие:1. Коэффициент усиления по току:IбE1VT IэE2IIэkI к    э . (3.15)Iб Iэ  IкПоделив числитель и знаменательэтой дроби на ток эмиттера I э , получим:R н UвыхIэIэ1,Iэ  Iк 1  IэбРис. 3.7. Включение транзистора по схеме с общим коллектором(3.16)т.е. коэффициент усиления по току в схеме с общим коллектором почти такой же, как в схеме с общимэмиттером: .2.

Входное сопротивление:E I RRвх к  1 э н .Iб(3.17)Преобразуя это выражение, получим:EI э  1  Rн I  Rвх б  Rн .Rвх к   эI э 1   1 (3.18)Из (3.18) следует, что входное сопротивление в этой схеме включения оказывается наибольшим извсех рассмотренных схем (десятки – сотни кОм).3. Коэффициент усиления по напряжению:kU к I э Rн.I б Rвх к(3.19)Преобразуем это выражение с учетом выражений (3.16) и (3.18):kU к RнRн.1   Rвх к Rвх б  Rн(3.20)Поскольку Rвх б представляет собой очень малую величину, то можно считать, что kU к  1 , т.е. усиления по напряжению в этой схеме нет.4.

Коэффициент усиления по мощности:k P к  k I к kU к Rн1,1   Rвх б  Rн(3.21)на практике он составляет десятки – сотни единиц.Схему с общим коллектором часто называют эмиттерным повторителем, потому что, вопервых, нагрузка включена здесь в цепь эмиттера, а во-вторых, выходное напряжение в точности повторяет входное и по величине ( kU к  1 ) и по фазе.В табл. 3.1 приведены диапазоны значений параметров схем включения биполярного транзистора.52А.В.

Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийТаблица 3.1.Параметры схем включения биполярного транзистораПараметрСхема с ОБСхема с ОЭСхема с ОККоэффициент усиленияпо току k IКоэффициент усиленияпо напряжению kUКоэффициент усиленияпо мощности k PВходноесопротивление RвхВыходноесопротивление RвыхФазовый сдвигмежду U вых и U вхНемного меньшеединицыДесятки – сотни единицДесятки – сотни единицДесятки –сотни единицДесятки – сотни единицНемного меньше единицыДесятки –сотни единицСотни –десятки тысяч единицДесятки – сотни единицЕдиницы –десятки ОмСотни Ом –единицы кОмДесятки –сотни кОмСотни кОм –единицы МОмЕдиницы –десятки кОмСотни Ом –единицы кОм01800Выводы:1. В отличие от схемы с общей базой схема с общим эмиттером наряду с усилением по напряжению даёт также усиление по току.

Транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, усиливает ток базы в десятки  сотни раз. Усиление по напряжению в данной схеме остается таким же, какв схеме с общей базой. Поэтому усиление по мощности в схеме с общим эмиттером значительнобольше, чем в схеме с общей базой.2. Схема с общим эмиттером имеет более приемлемые значения входного и выходного сопротивлений  входное больше, а выходное сопротивление меньше, чем в схеме с общей базой.3. Благодаря указанным преимуществам схема с общим эмиттером находит наибольшее применение на практике.4. Схема с общей базой хоть и имеет меньшее усиление по мощности и имеет меньшее входное сопротивление, все же ее иногда применяют на практике, т.к.

она имеет лучшие температурныесвойства.5. Схема с общим коллектором дает усиление по току и по мощности, но не дает усиления понапряжению.6. Схему с общим коллектором очень часто применяют в качестве входного каскада усиленияиз-за его высокого входного сопротивления и способности не нагружать источник входного сигнала, атакже данная схема имеет наименьшее выходное сопротивление.3.4.

Статические характеристики биполярного транзистораСтатическими характеристиками называются зависимости между входными и выходнымитоками и напряжениями транзистора при отсутствии нагрузки. Каждая из схем включения транзистора характеризуется четырьмя семействами статических характеристик:1. Входные характеристики – это зависимость входного тока от входного напряжения при постоянстве напряжения на выходе:I вх  f U вх .U вых  const(3.22)2.

Выходные характеристики – это зависимость выходного тока от выходного напряжения прификсированном значении входного тока:I вых  f U вых I вх  const.(3.23)3. Характеристики обратной связи по напряжению:U вх  f U вых 53I вх  const.(3.24)А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекций4. Характеристики передачи по току:I вых  f I вх .U вых  const(3.25)Наиболее часто на практике используют входные и выходные характеристики, которые обычноприводятся в справочной литературе и представляют собой усредненные зависимости большого числаоднотипных транзисторов.

Две последние характеристики применяют реже и, к тому же, они могутбыть построены из входных и выходных характеристик.3.4.1. Статические характеристики для схемы с общей базой1. Семейство входных статических характеристик (рис. 3.8) представляет собой зависимостьI э  f U эб .U кб  constПри U кб  0 входная характеристика представляет собой прямую ветвь вольт-амперной характеристики эмиттерного перехода. При U кб  0 данная характеристика смещается немного выше осиабсцисс, т. к.

при отсутствиивходного сигнала ( E1  0 ) черезIэU кб  0запертый коллекторный переU кб  0U кб  0КПЭПход протекает маленький обppnратный ток I к0 , который создаКЭет на объемном сопротивлениибазовой области rб падениеБнапряжения, приложенное кэмиттерному переходу в пряrб E2 мом направлении (рис. 3.8, а).Это падение напряжения и обуU эбсловливает протекание черезабэмиттерный переход маленькоРис. 3.8. Входные характеристики схемы с общей базойго прямого тока и смещениевверх входной характеристики (рис. 3.8, б).При U кб  0 коллекторный переход смещается в прямом направлении, через него протекаетпрямой ток, и следовательно падение напряжения на сопротивлении базы rб изменит полярность напротивоположную, что вызовет при отсутствии входного сигнала протекание через эмиттерный переход маленького обратного тока и, следовательно, смещение входной характеристики вниз (рис.

3.8, б).2. Семейство выходных статических характеристик (рис. 3.9) представляет собой зависимостьI к  f U кб I э  const.Если I э  0 , то выходная характеристикапредставляет собой обратную ветвь вольтI э5  I э 4амперной характеристики коллекторного перехода. При I э  0 ток в коллекторной цепи будетI э4  I э3протекать даже при отсутствии источника коллекI э3  I э 2торного питания ( E2  0 ) за счет экстракции инI э2  I э1жектированных в базу носителей полем коллекI э1  0торного перехода. При увеличении напряженияU кб коллекторный ток практически не меняется,Iэ  0т. к.

количество инжектированных в базу носитеU кбРежим отсечкилей не меняется ( I э  const ), а возрастает толькоРис. 3.9. Выходные характеристики схемы с общей базойскорость их перемещения через коллекторныйпереход. Чем больше уровень тока I э , тем больше и коллекторный ток I к .Режим насыщенияIк54А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийПри изменении полярности U кб на противоположную меняется и включение коллекторного перехода с обратного на прямое.

Характеристики

Список файлов учебной работы