Транзисторами называются полупроводниковые приборы на основе кристалла
с двумя р-n переходами и служащие для усиления электрических
сигналов. В структуре транзистора возможно количество переходов,
отличное от двух. Транзисторы с двумя р-п
переходами называются биполярными, так как их работа основана на
использовании зарядов обоих знаков.
Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, усилительные свойства
которого обусловлены потоком основных носителей, протекающим через
проводящий канал, и управляемый электрическим полем. В полевом транзисторе
используются заряды одного знака.
В кристалле полупроводника транзистора созданы три области электропроводности
с порядком чередования р-n-р
или n-р-n.
Средняя область кристалла транзистора называется базой, крайние
области — эмиттером и коллектором. Переходы между базой и эмиттером
и базой и коллектором называются соответственно эмиттерным
и коллекторным.
Для обозначения величин, относящихся к базе, эмиттеру и коллектору,
применяют буквы б, э, к.
На изображении транзистора стрелка указывает условное направление
тока в эмиттере от плюса к минусу.
В зависимости от напряжений на переходах транзистора он может работать
в трех режимах.
Активный режим Получается при напряжениях прямом на эмиттерном
и обратном на коллекторном переходах.
Режим отсечки или запирания — напряжения на обоих переходах обратные.
Режим насыщения — напряжения на обоих переходах прямые.
Основным является активный режим.
В схеме с транзистором образуются две цепи — входная и выходная.
Во входную цепь включается управляющий сигнал, который должен быть
усилен, а в выходную — нагрузка, на которой выделяется усиленный
сигнал.
Предельно допустимые параметры при работе транзистора:
I к. макс — постоянный ток коллектора;
Pк, макс — постоянная рассеиваемая мощность коллектора;
Uкэ — постоянное напряжение коллектор—эмиттер;
Uкэ, R — то же при определенном сопротивлении
в цепи база—эмиттер,
Uкб, макс — постоянное напряжение коллектор—база;
Uэб, макс — постоянное напряжение эмиттер—база;
h21э — коэффициент передачи тока в режиме большого сигнала в схеме
с общим эмиттером;
h21э — коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме
с общим эмиттером. Коэффициент передачи означает отношение величины
сигнала на выходе к величине сигнала на входе, он называется также
коэффициентом усиления. .
Из частотных параметров отметим:
fh21 — предельная частота коэффициента передачи тока:
частота, на которой модуль коэффициента передачи тока h21э. уменьшается
на 3 дБ;
fгр — граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим
эмиттером: частота, на которой h21э равен 1.
Статические параметры транзистора — параметры, определяемые при
постоянном напряжении на всех его электродах.
Параметры некоторых биполярных транзисторов приведены в
табл. 2.16.
Таблица 2. 16 ДАННЫЕ
НЕКОТОРЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Схемы включения транзисторов разделяются в зависимости от того,
какой электрод транзистора является общим относительно входного
и выходного переменных напряжений. В соответствии с этим схемы называются
схемами с общим эмиттером — ОЭ, общей базой — ОБ,
общим коллектором — ОК Схема ОЭ является
более распространенной, так как дает наибольшее усиление по мощности.
Данные схемы включения транзисторов приведены на рис. 2. 3.
Рис. 2. 3. Схемы включения
транзисторов
а.) с общим эмиттером; б) с общей базой; в)
с общим коллектором. ИС — источник сигнала, подаваемого на вход
транзистора, Uвх, Uвых — входное и выходное напряжения сигнала, Uбэ, Uбк, Uкэ
— напряжения между базой и эмиттером, базой коллектором, коллектором
и эмиттером, iб,iэ,iк- токи базы, эмиттера и коллектора, E1, Е2 — источники
питания, С1, С2, — конденсаторы большой емкости, сопротивление которых
для переменного сигнала является малым и через которые коллектор
по переменному току замкнут, являясь в схеме общим.
|