14-04-2020-ЭЛЕКТРОНИКА-1.1-ГЛАЗАЧЕВ (1171923), страница 16

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

Текст из файла (страница 16)

Поэтому ток I к вначале очень быстро снижается до нуля, а затем изменяет свое направление на противоположное.1.3.4.2. Статические характеристики для схемы с общим эмиттеромСемейство входных статических характеристик представляет собойI б  f U бэ . Вид этих характериU кэ  constIбзависимостьU кэ  0 U кэ1 U кэ1  U кэ2стик показан на рис. 3.10.При U кэ  0 эта характеристика представляет собой прямую ветвь вольт-ампернойхарактеристики эмиттерного перехода.

Приэтом коллекторный переход оказываетсявключенным в прямом направлении нанапряжение источника E1 (рис. 3.11, а).При включении источника E2 ( U кэ  0 )U бэхарактеристика пойдет несколько нижеРис. 3.10. Входные характеристики схемы с общим эмиттеромпредыдущей, т.к. в случае U бэ  0 (рис. 3.11,б) источник E1 отсутствует и через коллекторный переход протекает маленький обратный ток I к0 поддействием источника E2 , направление которого в базе противоположно тому, когда включен источник E1 .ПривключенииE1КПЭПКПЭП( U бэ  0 ) этот ток будетppnppnКЭКЭуменьшаться, т.

к. в цепи егопротекания E1 и E2 будутвключены встречно, а затем онББперейдет через ноль и будетE1 E2возрастать в положительном E2  0направлении под действиемE1 . Однако в справочной лиабтературе этим малым значеРис. 3.11. Схемы включения транзистора,нием тока пренебрегают, ипоясняющие особенность входных характеристик схемы с общим эмиттеромвходные характеристики представляют исходящими из начала координат.3.

Выходные статические характеристики (рис. 3.12) представляют собой зависимостиI к  f U кэ I б  const.IкI б5  I б4При I б  0 эта характеристика предI б4  I б3ставляет собой обратную ветвь вольтI б3  I б2амперной характеристики коллекторного пеI б2  I б1рехода. При I б  0 характеристики имеютбольшую крутизну в области малых значенийI б1  0U кэ , т.к. при условии E2  E1 (рис.

3.11, а),Iб  0коллекторный переход включен в прямомнаправлении; поэтому сопротивление егоU кэнезначительно и достаточно небольшого изРис. 3.12. Выходные характеристики схемы с общим эмиттеромменения напряжения на нем, чтобы ток I кизменился значительно. Более того, при U кэ  0 все характеристики кроме начальной ( I б  0 ),55А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийисходят не из начала координат, а ниже (рис. 3.13), так как ток коллекторного перехода в этом случаеявляется прямым и имеет направление противоположное по отношению к обычному току коллектора.Но этим маленьким смещением характеристик пренебрегают и в справочниках представленыхарактеристики, исходящие из начала координат.

Прибольших значениях U кэ характеристики идут значительIкIб  0но положе, так как практически все носители, инжектированные из эмиттера в базу, принимают участие в образовании коллекторного тока и дальнейшее увеличениеU кэ не приводит к пропорциональному росту тока I к .Однако небольшой наклон характеристики все же имеется, так как с увеличением U кэ увеличивается ширинаIб  0коллекторного перехода, а ширина базовой области, сU кэучетом ее и без того малой величины, уменьшается. ЭтоРис. 3.13. Особенность выходных характеристикприводит к уменьшению числа рекомбинаций инжектисхемы с общим эмиттеромрованных в базу носителей и, следовательно, к увеличению количества носителей, переброшенных в областьколлектора. Кроме того, по этой же причине несколько снижается базовый ток I б , а поскольку характеристики снимаются при условии I б  const , то при этом необходимо несколько увеличивать напряжение U бэ , что приводит к некоторому возрастанию тока эмиттера I э и, следовательно, тока коллектора I к .

Еще одной причиной некоторого роста I к является то, что с увеличением U кэ возрастает и таего часть, которая приложена к эмиттерному переходу в прямом направлении. Это тоже приводит кнекоторому увеличению тока эмиттера I э и, следовательно, тока коллектора I к .Статические характеристики транзистора, включенного по схеме с общим коллектором, аналогичны характеристикам транзистора с общим эмиттером.Две оставшиеся статические характеристики – характеристика обратной связи по напряжению(3.24) и характеристика передачи по току (3.25) могут быть построены для всех схем включения транзистора из его входных и выходных характеристик.

Пример такого построения для схемы с общимэмиттером для транзистора КТ201Б представлен на рис. 3.14.В первом квадранте размещаются выходные статические характеристики транзистораI к  f U кэ I б  const.ВтретьемквадрантеразмещеносемействовходныххарактеристикI б  f U бэ , снятые для фиксированных значений напряжения U кэ  0 . В справочникахU кэ  constчаще всего даются эти характеристики для значений U кэ  0 , U кэ  5 В. Тогда, откладывая влево отначала координат по оси абсцисс токи базы I б , можно построить характеристику передачи по токуI к  f I б .

Для этого из точки U кэ  5 В восстанавливаем перпендикуляр до пересечения сU кэ  5 Ввыходными характеристиками (точки 1, 2, 3, 4, 5, 6), а затем проецируем эти точки до пересечения сперпендикулярами, соответствующими базовым токам, при которых сняты выходные характеристики( I б  0,06 ; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 мкА).

По этим точкам пересечения и строим искомую характеристикуI к  f I б .U кэ  5 ВАналогично для U кэ  2 В . А теперь можно построить характеристики обратной связи по напряжению: U бэ  f U кэ I б  const. Для этого, задавая дискретные значения напряжений U кэ на оси абс-цисс и восстанавливая из этих точек перпендикуляры, переносим точки пересечения с соответствующими выходными характеристиками в четвертый квадрант, используя при этом в качестве переходной56А.В.

Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийхарактеристику I к  f I б  и характеристику входную I б  f U бэ  . При этом считаем, что при U кэ  5 Ввсе входные характеристики идут настолько близко друг к другу, что практически сливаются с характеристикой при U кэ  5 В.Характеристики управления(прямой передачи по току)U кэ  5 ВKT 201БВыходные характеристикиI к , мА6400,55 0,4U кэ  2 В3040,30,22030,1210I б , мА 0,80,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1I б  0,06 мА14 5081214 U , Вкэ0,20,4I б  0,1 мА0,6U кэ  0 ВU кэ  2 ВU кэ  5 ВВходные характеристики0,20,30,40,50,8U бэ , ВХарактеристики обратной связи(обратного действия)Рис.

3.14. Семейство статических характеристик биполярного транзистора3.5. Эквивалентные схемы транзистораРеальный транзистор при расчете электронных схем можно представить в виде эквивалентнойсхемы (рис. 3.15). Здесь оба электроннодырочных перехода, эмиттерный и коллекторный, представлены диодами VD1 и1I2NI1VD2 , а их взаимодействие учитываетсяrк IкIэ r эгенераторами токов, которые генерируюттоки:  N I1 – в нормальном включенииЭКI1I2(  N – коэффициент передачи транзистораrбIбв нормальном включении); 1I1 – в инБверсном включении ( 1 – коэффициентпередачи по току в инверсном включении).

Рис. 3.15. Эквивалентная схема транзистора по постоянному токуСобственные сопротивления различныхобластей транзистора учитываются сопротивлениями: r э – сопротивление эмиттерной области, r б –сопротивление базы, r к – сопротивление коллектора. Рассмотренная схема, является эквивалентнойсхемой транзистора по постоянному току, так как не учитывает ряда факторов, оказывающих существенное влияние на переменную составляющую.57А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийПоскольку транзистор в большинстве случаев усиливает сигналы переменного тока, то в этомслучае его эквивалентная схема будет несколько иной (рис.

3.16).dIЗдесь   к– динамиdI э U к  constCкIбrбI1бБческий коэффициент передачи по току;dU эrэ – динамическое соdI э U к  constIкКэкU1противление эмиттера; rк rкIэrэЭРис. 3.16. Эквивалентная схема транзистора по переменному токуdU кdI к I э  const– динамическое сопротивление коллектоdU эра;  эк – динамическийdI к I э  constкоэффициент внутренней обратной связи по напряжению; rб – объемное сопротивление базы; Cк –ёмкость коллекторного перехода.3.6. Транзистор как линейный четырехполюсникТранзистор с его внутренними параметрами, определяемыми эквивалентной схемой, можнопредставить в виде линейного четырехполюсника (рис. 3.17) – «черного ящика» с произвольной, нонеизменной структурой, которая определяет соответствующие зависимости между входными и выходными параметрами ( U1 , I1 , U 2 , I 2 ).В зависимости от того, какие из этих величин взять за независимые переменные, а какие – за зависимые, линейный четырехполюсник можно описать шестью различными системами уравнений,однако наибольшее распространение получилаI2I1система, где за независимые переменные принимаются входной ток I1 и выходное напряжениеU1U2U 2 , а за зависимые – выходной ток I 2 и входноенапряжение U1 .

Характеристики

Список файлов учебной работы