- •1. Усилительные свойства транзистора
- •Статическая стоковая характеристика
- •2. Статическая стоко-затворная характеристска
- •7. Схемы включения транзистора
- •7.1 Схема с об
- •7. 2 Схема с ок
- •7.3. Схема с оэ
- •8. Статические характеристики для схемы с оэ
- •8.1 Входная характеристика
- •8.2 Выходная характеристика
- •9. Системы малосигнальных параметров бт
- •10. Динамические характеристики бт
- •10.1 Выходная динамическая характеристика (для схемы оэ)
- •10.2 Входная динамическая характеристика
- •11 Импульсный режим работы бт (ключевой режим)
- •11.1. Транзистор в ключевом режиме работы.
- •11.2. Запирание транзистора (режим отсечки)
- •11.3 Режим отпирания (насыщения)
- •11.4 Переходные процессы в схеме ключа
7.1 Схема с об
Эта схема (рис.1) рассматривалась нами выше для пояснения принципа работы транзистора.
Входной сигнал прикладывается к выводам эмиттера и базы, а источник питания UK и нагрузка RH включены между выводами коллектора и базы. Усилительный каскад, собранный по схеме с ОБ обладает малым входным сопротивлением (единицы Ом) и большим выходным сопротивлением (1-10 МОм).
Рис.1 схема с ОБ
При отсутствии переменного входного сигнала (UВХ =0) через транзистор текут токи покоя -Iоэ, Iок, т.к базо-эмиттерный переход открыт напряжением смещения Есм, на делителе напряжения Rб1 и Rб2 (статический режим работы)
При подаче на вход транзистора последовательно с напряжением Eсм переменного входного напряжения Uвx ток Iэ становится также переменным, повторяющим по форме входное напряжение.
При этом будет изменяться количество электронов вводимых из эмиттера в базу (для транзистора n-p-n), а следовательно, и ток коллектора 1К в цепи коллектора .
Этот ток, проходя по сопротивлению нагрузки RH, создает на нем переменное напряжение, также повторяющее по форме входной сигнал .
Переменная составляющая выходного напряжения UH отделяется с помощью конденсатора С от постоянной составляющей и подается на выход усилителя (переменное напряжение Uвых).
В схеме с ОБ полярности входного и выходного сигналов совпадают.
Коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности схемы с ОБ были рассмотрены выше.
7. 2 Схема с ок
В схеме с ОК (рис.2) входным током является Iб, а выходным током, протекающим по нагрузке – IЭ.
Рис.2 Схема с ОК
В отличие от схемы с ОБ, схема с ОК усиливает сигнал по току.
Коэффициент усиления по току (в системе h-параметров - h21к) для этой схемы равен:
КI =Iэ/Iб =Iэ/(Iэ-Iк)=1/(1-Iк/Iэ)=1/(1-) > 10 (1)
Входное сопротивление Rвх схемы с ОК очень велико (десятки - сотни кОм),
а выходное Rвых - мало (десятки - сотни Ом)
Коэффициент усиления по напряжению Ки < 1 (0,9 - 0,95);
Коэффициент усиления по мощности КР порядка 10-100.
Схема применяется в основном для согласования сопротивлений между отдельными каскадами усилителя или между выходом усилителя и низкоомной нагрузкой.
Схема с ОК не изменяет полярности выходного сигнала.
7.3. Схема с оэ
Наиболее распространенная схема включения БТ (рис.3).
Входной сигнал прикладывается к выводам эмиттера и базы, а источник питания коллектора, и последовательно соединенное с ним RH, включены между выводами эмиттера и коллектора.
Таким образом, эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей.
Рис.3 Схема с ОЭ
Особенностью схемы с ОЭ является то, что входным током является IБ. Поэтому входное сопротивление каскада с ОЭ R6X значительно выше, чем входное сопротивление каскада с ОБ, и составляет сотни Ом.
Выходное сопротивление RВЫХ в схеме с ОЭ также достаточно велико - десятки кОм.
Важнейшим достоинством схемы с ОЭ является большое усиление по току (10-100):
КI = Iк/Iб (2)
Обычно КI обозначают буквой (в системе h- параметров - h21Э).
=Iк/IБ=Iк/(IЭ-Iк)=1/(IЭ/IК)-1 (3)
помня, что =IК/IЭ
=/1- (4)
Коэффициент усиления по напряжению для схемы с ОЭ имеет приблизительно такую же величину, как и в схеме ОБ
Uвых=IK Rн
KU =IK Rн/UВХ (5)
Чем больше коэффициент , тем ближе по своей величине 1К к Iэ и выше усиление по напряжению. Коэффициент усиления по мощности для схемы с ОЭ равен:
KP = KI KU = KU (6)
оказывается значительно выше, чем для схемы с ОБ и может достигать величины нескольких тысяч (до 10000).
Выходной сигнал схемы с ОЭ имеет противоположную полярность по отношению к входному.
Сравнительные характеристики для различных схем включения БТ
|
KU |
KI |
KP |
Rвх |
Rвых |
|
ОЭ |
>1 |
>1 |
>>1 |
<ОК >ОБ |
>ОК <ОБ |
Инвертируют Основная схема усиления |
ОК |
<1 |
>1 |
>1 |
велико |
мало |
Не инвертируют (эмитерный повторитель) Используется как устр-во согласовани Z |
ОБ |
>1 |
<1 |
>1 |
мало |
велико |
Не инвертируют (токовый повторитель) |