Способы включения и принцип работы усилителя на БТ

При использовании транзистора, имеющего три электрода, один из электродов оказывается общим для входной и выходной цепей. Все напряжения в схеме измеряются относительно общего электрода. Различают три схемы включения транзистора: с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК). Эти схемы пока­заны соответственно на рис. 4.5,а, б и в.

 

В каждой схеме включения транзистор может характеризоваться четырьмя семействами ВАХ: входных, выходных, прямой передачи (проходных), обратной передачи (обратной связи).

В справочниках обычно приводятся усредненные семейства входных, выходных характеристик и реже – характеристик прямой передачи транзисторов, включенных по схеме с ОЭ и ОБ.

Для расчета большинства транзисторных схем достаточно иметь входные и выходные характеристики транзистора. Однако иногда используется еще и

характеристика прямой передачи, которая для схемы с ОЭ отражает зависимость

I_k = ƒ(U_бэ)׀u_кэ=const (рис. 2.3).

Рассмотрим работу n-p-n транзистора, включенного по схеме с ОЭ (рис.2.8).

Во всех схемах можно n-p-n транзисторы заменить на p-n-p транзисторы, поменяв одновременно полярность питающих напряжений и электролитических конденсаторов.

Параметром, который можно положить в основу рассмотрения, является напряжение база-эмиттер в рабочей точке Uбэа, составляющее для кремниевых транзисторов примерно 0,6В. (для германиевых - примерно 0,2В).

 

Для анализа схемы создадим генератором такое напряжение Uд, чтобы на входе напряжение U_вх»0,6 В, а ток коллектора был порядка нескольких миллиампер.

Если входное напряжение повысить на небольшую величину DU_вх, то коллекторный ток увеличится (рис.2.3 и 2.4). Поскольку выходные характеристики проходят почти горизонтально, можно сделать допущение о том, что ток I_к зависит только от U_бэ, но не зависит от U_кэ. Тогда увеличение I_к составит:

DI_к» S DU_бэ = S DU_вх.

Так как коллекторный ток источника напряжения U_кк протекает через сопротивление R_к, то падение напряжения на R_к тоже повысится, и выходное напряжение U_вых изменится на величину:

DU_вых = –DI_к R_к» –S R_к DU_вх.

Таким образом, схема обеспечивает коэффициент усиления по напряжению

А= DU_вых/DU_вх» –SR_k = –I_kR_k/φ_г ,

который пропорционален падению напряжения на коллекторном сопротивлении R_k.

Усилительные свойства транзисторов широко используют в полупроводниковой схемотехнике для построения источников тока, дифференциальных усилителей т.п.

Контрольные вопросы

 

1. Как устроен биполярный транзистор?

2. Объясните принцип действия транзистора n-p-n -типа.

3. Нарисуйте и объясните ход ВАХ транзистора, включенного по схеме с ОЭ.

4. Назовите дифференциальные параметры транзистора.