История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-06-25 | 491 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В зависимости от того, в каких состояниях находятся переходы транзистора, различают режимы его работы. Поскольку в транзисторе имеется два перехода (эмиттерный и коллекторный), и каждый из них может находиться в двух состояниях (открытом и закрытом), различают четыре режима работы транзистора.
1) Основным режимом является активный (нормальный) режим, при котором эмиттерный переход находится в открытом состоянии, а коллекторный - в закрытом. Транзисторы, работающие в активном режиме, используются в усилительных схемах. Этот режим соответствует максимальному значению передачи тока эмиттера и обеспечивает минимальные искажения усиливаемого сигнала.
2) Помимо активного, выделяют инверсный режим, при котором эмиттерный переход закрыт, а коллекторный – открыт. Инверсный режим работы способствует значительному уменьшению коэффициента передачи тока эмиттера по сравнению с нормальным режимом работы. Это происходит потому, что коллектор является более слаболегированной областью, чем эмиттер.
3) Режимнасыщения, при котором оба перехода открыты. Выходной ток не зависит от входного тока и определяется параметрами нагрузки. Режим насыщения используется для замыкания цепей передачи сигнала.
4) Режим отсечки, при котором оба перехода закрыты.Поскольку в таком режиме входной ток равен нулю, то данный режим используется для размыкания цепей передачи сигналов.
Режимы насыщения и отсечки применяются совместно для осуществления коммутации как силовых, так и информационных цепей.
Схемы включения биполярных транзисторов
В зависимости от того, какой вывод транзистора подключен одновременно к входу и выходу схемы, различают три схемы включения транзистора — с общим эмиттером (ОЭ), общей
|
базой (ОБ) и общим коллектором (ОК).
Схема с ОЭ
Данная схема включения биполярного транзистора является наиболее распространённой, так как даёт наибольшее усиление по мощности.
Усилительные свойства транзистора характеризует один из главных его параметров - статический коэффициент передачи тока базы или статический коэффициент усиления по току . Поскольку он должен характеризовать только сам транзистор, его определяют в режиме без нагрузки (Rк = 0). Численно он равен:
при Uк-э = const
Этот коэффициент бывает равен десяткам или сотням, но реальный коэффициент ki всегда меньше, чем , т. к. при включении нагрузки ток коллектора уменьшается.
Коэффициент усиления по току:
Коэффициент усиления по напряжению:
Напряжение база-эмиттер не превышает десятых долей вольта, а выходное достигает единиц и десятков вольт, следовательно, составит десятки – сотни.
Коэффициент усиления по мощности:
Коэффициент усиления каскада по мощности равен сотням, тысячам, а иногда десяткам тысяч.
Важной характеристикой является входное сопротивление Rвх, которое определяется по закону Ома:
и составляет обычно от сотен Ом до единиц кОм. Входное сопротивление транзистора при включении по схеме ОЭ, как видно, получается сравнительно небольшим, что является существенным недостатком.
К недостаткам также относят худшие частотные и температурные свойства (например,в сравнении со схемой ОБ). С повышением частоты усиление в схеме ОЭ снижается. К тому же, каскад по схеме ОЭ при усилении вносит значительные искажения.
Работа транзистора характеризуется семействами входных и выходных характеристик.
Входные характеристики показывают зависимость тока базы от напряжения между базой и эмиттером, при постоянном напряжении, приложенном к коллектору. Выходные характеристики показывают зависимость тока коллектора от напряжения между коллектором и эмиттером при постоянном значении тока базы.
|
Входные характеристики Выходные характеристики
Схема с ОБ.
Такая схема включения не дает значительного усиления, но обладает хорошими частотными и температурными свойствами. Применяется она не так часто, как схема ОЭ.
Коэффициент усиления по току схемы ОБ всегда немного меньше единицы:
т. к. ток коллектора всегда лишь немного меньше тока эмиттера.
Статический коэффициент передачи тока для схемы ОБ обозначается и определяется:
при uк-б = const
Этот коэффициент всегда меньше 1 и чем он ближе к 1, тем лучше транзистор.
Коэффициент усиления по напряжению получается таким же, как и в схеме ОЭ:
В итоге коэффициент усиления по мощности примерно равен ku.
Входное сопротивление схемы ОБв десятки раз ниже, чем в схеме ОЭ.
Входные характеристики Выходные характеристики
Схема с ОК.
Схема получила название эмиттерный повторитель.Особенность этой схемы в том, что входное напряжение полностью передаетсяобратно на вход, т. е. очень сильна отрицательная обратная связь. Коэффициент усиления по току почти такой же, как и в схеме ОЭ:
Коэффициент усиления по напряжению приближается к единице, но всегда меньше её:
В итоге коэффициент усиления по мощности примерно равен ki, т. е. нескольким десяткам.
Поскольку коэффициент усиления по напряжению близок к единице, выходное напряжение по фазе и амплитуде совпадает с входным, т. е. повторяет его. Именно поэтому такая схема называется эмиттерным повторителем. Эмиттерным - потому, что выходное напряжение снимается с эмиттера относительно общего провода.
Входное сопротивление схемы ОК довольно высокое (десятки – сотни кОм):
а выходное - сравнительно небольшое (сотни Ом – единицы кОм):
Это является немаловажным достоинством схемы.Схему с общим коллектором очень часто применяют в качестве входного каскада усиления из-за его высокого входного сопротивления и способности не нагружать источник входного сигнала, а также данная схема имеет наименьшее выходное сопротивление.
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!