Биполярные транзисторы

Биполярные транзисторы

  3.2.2. Типы транзисторов и их диодные схемы замещения :  

Биполярные транзисторы.

 

Определение.

Транзистор- ППП с 3-мя электродами, служащий для усиления сигналов ( в общем случае по мощности ) или их переключения.

 

Типы транзисторов и их диодные схемы замещения.

  Рис.4.1. Рис.4.2.

Физические явления в транзисторах.

  При подключении прямого напряжения между эмиттером и базой происходит инжекция носителей зарядов через открытый…

Подача напряжений питания.

   

Схемы включения и статические параметры.

Существуют три основные схемы включения транзисторов: · 1) - ОЭ · 2) - ОБ

Ток коллектора.

1) Iк = a / 1- a × Iб + 1 / 1- a × Iкбо = b × Iб + (1+b)× Iкбо » b × Iб, где : a - коэфициент передачи по току (т.е. коэфициент передачи тока из… Т.к. b>>1, то в схеме с ОЭ возможно усиление по току (потому, что Iб<<Iк !).

Схема с общей базой

· В этой схеме управляющее напряжение прикладывается к участку Э-Б, а входной сигнал снимается с резистора нагрузки, вкюченного в коллекторную цепь. Потенциал базы при этом фиксирован, а потенциал Э должен быть меньше потенциала Б, если переход Б-Э смещен в прямом направлении.

 

а) б)

Рис.5.3

 

На рис.5.3 показана схема включения транзистора с ОБ и ее эквивалентная схема на низких частотах.

 

 

· Вольт - амперная характеристика и режимы работы

 

а) б)

Рис.5.4 Входные а) и выходные б) характеристики.

 

· Нормальный активный режим

В этом режиме, как и в схеме с ОЭ, переход Б-Э смещен в прямом направлении, переход К-Б в - обратном.

1) Iк = a × Iэ + Iко ( e^Uкб/Uт -1) = a × Iэ + Iкбо » a × Iэ

Т.к. a<1 , то усиление по току в такой схеме невозможно Iк = b × Iб.

2)

3) Ki = a » 1

4) Rвх » rбэ / ÙUвх / Ù Iвх , т.е. в b раз меньше чем всхеме с ОЭ !!

5)

, т.е. такое же как и в схеме с ОЭ !!

 

· Режим насыщения

в данной схеме возможно только при Uк < Uб, что недостижимо при фиксированной полярности питания !!

Т.е. режима насыщения нет !!

 

Схема с общим коллектором

Это по сути частный случай схемы с ОЭ при Rк = 0 ! Поэтому, практически все соотношения для токов транзистора и потенциалов на его переходах, характерные для схемы с ОЭ, могут быть прииенимв и в данном случае.

В этой схеме управляющее напряжение приложено к участку Б-Э, выходной сигнал снимается с резистора нагрузки, вкюченного в эмиттерную цепь. Потенциал коллектора при этом фиксирован !

Причем, в этой схеме, также как и в схеме с ОБ, отсутствует режим насыщения, поскольку потенциал коллектора никогда не может быть ниже потенциала базы !!

Параметры схемы в режиме отсечки аналогичны таковым в схеме с ОЭ !!

На рис.5.5 приведены схема включения и ее эквивалентная схема.

 

Рис.5.5

 

 

1)

2)

 

3) Rвх = rбэ + b × Rэ , т.е. во много раз больше чем Rвх в схемах с ОЭ и ОБ ! (десятки и сотни кОм).

4)

Т.е. такая схема имеет высокий Ki, малое Rвых и большое Rвх !!

 

H и Y параметры транзисторов

Iвх = I1, Uвых = U2, Iвых = I2. · h11э = ÙUбэ / ÙIбэ ÷ Uк = const = Rвх · h12э = ÙUбэ / ÙUк ½Iб = const - коэфициент внутренней ОС (очень малая величина, которой в…

Влияние температуры на статистические характеристики транзистора.

Динамические параметры.

Частотные свойства транзистора в активном режиме определяются : · инерционностью процессов распространения подвижных носителей в транзисторной… · наличием емкостей переходов (в частности барьерной емкостью коллекторного перехода) и конечным значением внутренних…

Предельно допустимые параметры.

2) Uкбобр Это max допустимые обратные напряжения на переходах Э-Б и К-Б. Причем, Uэбобр < Uкбобр (иногда в 2 раза !)