Учебник Теория электрических цепей Примеры выполнения заданий и лабораторных

 Аналогичные результаты получаются и в случае подачи на эмиттерный переход переменного напряжения.

Дополнительная мощность, выделяющаяся на нагрузочном резисторе получается за счет коллекторного источника энергии Ек. Транзистор, таким образом, управляет энергией коллекторного источника, заставляя ее изменяться по закону изменения входного напряжения.

Очевидно, что усиление по напряжению и мощности будет тем больше, чем больше ток коллектора, то есть чем большая часть дырок, инжектированных эмиттером, будет переноситься в коллектор. Эффективность этого процесса характеризуется коэффициентом передачи тока эмиттера (), которым называется отношение приращения тока коллектора к вызвавшему его приращению тока эмиттера при постоянном напряжении между коллектором и базой, то есть

Uк.б. = const.

(5)

Ясно, что чем больше коэффициент передачи тока, тем выше коэффициенты усиления по напряжению и мощности.

Как следует из выражений (1) и (5), коэффициент передачи тока эмиттера всегда меньше единицы. Для современных транзисторов он достигает значений 0,950 - 0,998.

В рассматриваемой схеме общей точкой входной и выходной цепей является база, поэтому такое включение транзистора называется схемой с общей базой (ОБ). Однако на практике наиболее часто используется схема с общим эмиттером (ОЭ) (рис.3).

Физические процессы в транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, аналогичны описанным выше. Но так как входным током в этой схеме является ток базы, который как указывалось выше, очень мал, коэффициент передачи тока базы () значительно больше, чем коэффициент передачи тока эмиттера.

 Uк.э. = const.

(6)

Совместное решение уравнений (1),(5) и (6) дает:

.

(7)

Анализ уравнения (7) показывает, что b может достигать нескольких десятков. Поэтому коэффициенты усиления по напряжению и по мощности в этом случае также будут значительно выше.

Независимо от схемы включения транзистора, величина выходного тока (i2) (в рассмотренных схемах - ток коллектора), определяется величинами входного тока (i1) (в схеме с ОБ - ток эмиттера, в схеме с ОЭ - ток базы) и выходного напряжения (u2) (в схеме с ОБ - напряжение между коллектором и базой, в схеме с ОЭ - напряжение между коллектором и эмиттером), то есть

.

(8)

Функцией тех же переменных является величина входного напряжения (u1) (в рассмотренных схемах напряжение на эмиттерном переходе), то есть

(9)

Следовательно, для входного напряжения и выходного тока можно записать выражения полных дифференциалов

(10)

(11)

Частные производные, входящие в уравнения (10) и (11), называются h - параметрами транзистора. Их величины характеризуют качество транзистора и возможность его работы в том или ином устройстве.

Частная производная  определяет зависимость входного падения напряжения от входного тока при постоянном выходном напряжении u2; этот параметр называется входным сопротивлением и обозначается h11.

h11 = du2 = 0

(12)

У современных транзисторов входное сопротивление в схеме с ОЭ должно составлять несколько сотен Ом.

Частная производная определяет зависимость входного напряжения от выходного напряжения при постоянном входном токе i1; этот параметр безразмерный, он называется коэффициентом обратной связи и обозначается h12.

h12 = di1 = 0

(12)

Величина коэффициента обратной связи обычно очень мала и в большинстве практических расчетов транзисторных устройств им пренебрегают.

Частная производная  определяет зависимость выходного тока от входного при постоянном выходном напряжении u2. Этот параметр безразмерный, он называется коэффициентом передачи тока и обозначается h21.

h21 = du2 = 0

(14)

Чем больше этот параметр, тем выше коэффициенты усиления по напряжению и мощности.

Частная производная  определяет зависимость выходного тока от выходного напряжения при постоянном входном токе. Этот параметр имеет размерность проводимости, называется выходной проводимостью транзистора и обозначается h22.

h22 = di1 = 0

(15)

Рис. 4. Входные характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Значение этого параметра определяет величину сопротивления нагрузочного резистора, который может быть включен в выходную цепь.

h - параметры легко рассчитать по семействам характеристик транзистора.


На главную