Электронный режим транзистора

На рис.1.2 приведены статические характеристики транзистора в двух системах координат:

при и при

Пунктирной линией на рис.1.2, б показана условная граница (линия граничного режима), разделяющая активную область и область насыщения.

Из рис.1.2, а видно, что параметры аппроксимированной характеристики – S (крутизна) и Е¢ _б (напряжение сдвига) – следует выбирать в зависимости от амплитуды напряжения возбуждения U_б и напряжения смещения Е_б, т.е. от амплитуды импульса коллекторного тока i _{к max} (чем больше амплитуда, тем больше значения S и Е¢ _б). Крутизна характеристики тока коллектора на низких частотах равна

где b₀(h_21эо) – статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером (ОЭ);

r_б – сопротивление базы;

S_п – крутизна характеристики тока коллектора по переходу. При комнатной температуре S_п = 39i_к, однако, с учетом неизбежного разогрева транзистора при пропускании через него тока обычно принимают S_п = 30i_к. Для косинусоидальной формы импульса коллекторного тока эту крутизну рекомендуется определять для тока 0, 5 i_{к max} . При этом крутизна S равна

Из последнего равенства видно, что в отличие от ламп крутизна транзистора в схемах ОЭ и ОБ не является постоянной величиной, а зависит от тока коллектора. Чем больше ток коллектора, тем больше крутизна.

Напряжение сдвига аппроксимированной характеристики Е¢ _б при изменении высоты импульса меняется сравнительно мало. Поэтому напряжение можно считать постоянной величиной, равной приблизительно 0, 7 В для кремниевых и 0, 3 В для германиевых транзисторов.

Пользуясь статическими характеристиками, можно рассчитать режим коллекторной цепи усилителя мощности на частотах Частота f_S является граничной частотой по крутизне, а частоту f = 0, 5f_S считают граничной между низкими и высокими частотами для недонапряженного режима работы транзистора. В областях насыщения и инверсной инерционность транзистора значительно возрастает. Поэтому при расчете коллекторной цепи усилителя мощности в перенапряженном режиме частоту считают низкой при f £ 0, 05f_S. В справочниках обычно указывают предельную частоту усиления по току в схеме с общим эмиттером . Частоты f_s и связаны соотношением

Лабораторные работы, описанные в сборнике, выполняются с использованием транзисторов, для которых рабочие частоты являются низкими.