ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия биполярного транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ – 3.2 ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ для Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Биполярный транзистор

Биполярный транзистор β€” элСктронный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² транзисторов, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ для усилСния, гСнСрирования ΠΈ прСобразования элСктричСских сигналов. Вранзистор называСтся биполярный, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° носитСлСй заряда – элСктроны ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. Π­Ρ‚ΠΈΠΌ ΠΎΠ½ отличаСтся ΠΎΡ‚ униполярного (ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ) транзистора, Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ участвуСт Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ‚ΠΈΠΏ носитСлСй заряда.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² транзисторов ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆ Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ водяного ΠΊΡ€Π°Π½Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ водяной ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· транзистор ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ элСктронов. Π£ биполярных транзисторов Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ проходят Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° β€” основной «большой» Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ «малСнький» Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠœΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ основного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° зависит ΠΎΡ‚ мощности ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ. Π£ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ зависит ΠΎΡ‚ элСктромагнитного поля. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ рассмотрим ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Π΅Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ биполярного транзистора.

Устройство биполярного транзистора.

Биполярный транзистор состоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… слоСв ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ… PN-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ PNP ΠΈ NPN транзисторы ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΡƒ чСрСдования Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΈ элСктронной проводимостСй. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅ Π½Π° Π΄Π²Π° Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°, соСдинСнных Π»ΠΈΡ†ΠΎΠΌ ΠΊ Π»ΠΈΡ†Ρƒ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚.

Π£ биполярного транзистора Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π° (элСктрода). ΠšΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚, выходящий ΠΈΠ· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ слоя, называСтся Π±Π°Π·Π° (base). ΠšΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠ΅ элСктроды носят названия ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈ эмиттСр (collector ΠΈ emitter). ΠŸΡ€ΠΎΡΠ»ΠΎΠΉΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ тонкая ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эмиттСра. Π’ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ этому, области ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΠΎ краям транзистора нСсиммСтричны. Π‘Π»ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° со стороны ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ со стороны эмиттСра. Π­Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ для ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора.

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° биполярного транзистора.

Рассмотрим физичСскиС процСссы, происходящиС Π²ΠΎ врСмя Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора. Для ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° возьмСм модСль NPN. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора PNP Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π΅Π½, Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ эмиттСром Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΉ.

Как ΡƒΠΆΠ΅ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ Π² ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°Ρ… проводимости Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…, Π² вСщСствС P-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° находятся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ β€” Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. ВСщСство N-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° насыщСно ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнными элСктронами. Π’ транзисторС концСнтрация элСктронов Π² области N Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Π² области P.

ΠŸΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠΌ источник напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ эмиттСром VКЭ (VCE). Под Π΅Π³ΠΎ дСйствиСм, элСктроны ΠΈΠ· Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ N части Π½Π°Ρ‡Π½ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊ ΠΏΠ»ΡŽΡΡƒ ΠΈ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²ΠΎΠ·Π»Π΅ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Однако Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π΅ смоТСт ΠΈΠ΄Ρ‚ΠΈ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ источника напряТСния Π½Π΅ достигаСт эмиттСра. Π­Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠ΅ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ толстая прослойка ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° плюс прослойка ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹.

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠΌ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром V

BE, Π½ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΈΠΆΠ΅ Ρ‡Π΅ΠΌ VCE (для ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов минимальноС Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ VBE β€” 0.6V). ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ прослойка P ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ тонкая, плюс источника напряТСния ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊ Π±Π°Π·Π΅, смоТСт Β«Π΄ΠΎΡ‚ΡΠ½ΡƒΡ‚ΡŒΡΡΒ» своим элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ Π΄ΠΎ N области эмиттСра. Под Π΅Π³ΠΎ дСйствиСм элСктроны направятся ΠΊ Π±Π°Π·Π΅. Π§Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π½Π°Ρ‡Π½Π΅Ρ‚ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒ находящиСся Ρ‚Π°ΠΌ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ (Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ). Другая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ сСбС ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΡƒ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ концСнтрация Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Π² Π±Π°Π·Π΅ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктронов Π² эмиттСрС.

Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ слой Π±Π°Π·Ρ‹ обогащаСтся свободными элСктронами. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… направится Π² сторону ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Ρ‚Π°ΠΌ напряТСниС Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅. Π’Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ этому способствуСт ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ малСнькая Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ слоя. Какая-Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ элСктронов, Ρ…ΠΎΡ‚ΡŒ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ мСньшая, всС Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Π² сторону плюса Π±Π°Π·Ρ‹.

Π’ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π΅ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ°: малСнький β€” ΠΎΡ‚ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΊ эмиттСру IBE, ΠΈ большой β€” ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ эмиттСру ICE.

Если ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ напряТСниС Π½Π° Π±Π°Π·Π΅, Ρ‚ΠΎ Π² прослойкС P собСрСтся Π΅Ρ‰Π΅ большС элСктронов. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ усилится Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹, ΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ усилится Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ нСбольшом ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ IB, сильно мСняСтся Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° I

Π‘. Π’Π°ΠΊ ΠΈ происходит усилСниС сигнала Π² биполярном транзисторС. CΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠ‘ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹ IB называСтся коэффициСнтом усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ. ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Ξ², hfe ΠΈΠ»ΠΈ h31e, Π² зависимости ΠΎΡ‚ спСцифики расчСтов, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… с транзистором.

Ξ² = IC / IB

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π½Π° биполярном транзисторС

Рассмотрим Π΄Π΅Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ усилСния сигнала Π² элСктричСской плоскости Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ схСмы. Π—Π°Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΡŽΡΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ такая схСма Π½Π΅ совсСм ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ. Никто Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ источник постоянного напряТСния Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΌΡƒΡŽ ΠΊ источнику ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ. Но Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС, Ρ‚Π°ΠΊ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅ ΠΈ нагляднСС для понимания самого ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ° усилСния с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ биполярного транзистора. Π’Π°ΠΊ ΠΆΠ΅, сама Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° расчСтов Π² ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ носит нСсколько ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€.

1.ОписаниС основных элСмСнтов Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, допустим Π² нашСм распоряТСнии транзистор с коэффициСнтом усилСния 200 (Ξ² = 200). Π‘ΠΎ стороны ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠΌ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹ΠΉ источник питания Π² 20V, Π·Π° счСт энСргии ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ усилСниС. Π‘ΠΎ стороны Π±Π°Π·Ρ‹ транзистора подсоСдиним слабый источник питания Π² 2V. К Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ подсоСдиним источник ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ синуса, с Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ Π² 0.1V. Π­Ρ‚ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ сигнал, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ. РСзистор Rb Π²ΠΎΠ·Π»Π΅ Π±Π°Π·Ρ‹ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΈΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΠΉ ΠΎΡ‚ источника сигнала, ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ слабой ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

2. РасчСт Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ Ib

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ посчитаСм Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ Ib. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΌΡ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ Π΄Π΅Π»ΠΎ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π²Π° значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° – ΠΏΡ€ΠΈ максимальном напряТСнии (Vmax) ΠΈ минимальном (Vmin). НазовСм эти значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° соотвСтствСнно β€” Ibmax ΠΈ Ibmin.

Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅, для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ напряТСниС Π±Π°Π·Π°-эмиттСр VBE. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром располагаСтся ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ PN-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ «встрСчаСт» Π½Π° своСм ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄. НапряТСниС, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ β€” ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 0.6V. НС Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ Π²Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² подробности Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… характСристик Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°, ΠΈ для простоты расчСтов возьмСм ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ модСль, согласно ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ напряТСниС Π½Π° проводящСм Ρ‚ΠΎΠΊ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π΅ всСгда 0.6V. Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром V

BE = 0.6V. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ эмиттСр ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΊ Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅ (VE = 0), Ρ‚ΠΎ напряТСниС ΠΎΡ‚ Π±Π°Π·Ρ‹ Π΄ΠΎ Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ 0.6V (VB = 0.6V).

ΠŸΠΎΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π΅ΠΌ Ibmax ΠΈ Ibmin с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Ома:

2. РасчСт Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠ‘

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ, зная коэффициСнт усилСния (Ξ² = 200), ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ с Π»Π΅Π³ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ максимальноС ΠΈ минимальноС значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ( I

cmax ΠΈ Icmin).

3. РасчСт Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Vout

ΠžΡΡ‚Π°Π»ΠΎΡΡŒ ΠΏΠΎΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ напряТСниС Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ нашСго усилитСля Vout. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ β€” это напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ VC.

Π§Π΅Ρ€Π΅Π· рСзистор Rc Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΡ‹ ΡƒΠΆΠ΅ посчитали. ΠžΡΡ‚Π°Π»ΠΎΡΡŒ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ значСния:

4. Анализ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ²

Как Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ², VCmax получился мСньшС Ρ‡Π΅ΠΌ VCmin. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΡˆΠ»ΠΎ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС Π½Π° рСзисторС VRc отнимаСтся ΠΎΡ‚ напряТСния питания VCC. Однако Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв это Π½Π΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ значСния, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ нас интСрСсуСт пСрСмСнная ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ сигнала – Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π°, которая ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ c 0.1V Π΄ΠΎ 1V. Частота ΠΈ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° сигнала Π½Π΅ измСнились. ΠšΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ ΠΆΠ΅, ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ V

out/Vin Π² Π΄Π΅ΡΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π· β€” Π΄Π°Π»Π΅ΠΊΠΎ Π½Π° самый Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ для усилитСля, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ для ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ процСсса усилСния Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΏΠΎΠ΄Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΆΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ усилитСля Π½Π° биполярном транзисторС. Π§Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Ib, нСсущий Π² сСбС ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½Π°Ρ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ Π½ΡƒΠΆΠ½Π° для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ PN-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром Π½Π°Ρ‡Π°Π» ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ – «открылся». ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Π°Ρ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ – это, собствСнно, сам сигнал (полСзная информация). Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ транзистора – это Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ умноТСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ Π½Π° коэффициСнт усилСния Ξ². Π’ свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ, напряТСниС Π½Π° рСзисторС Rc Π½Π°Π΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ – Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ умноТСния усилСнного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ рСзистора.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π½Π° Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ Vout поступаСт сигнал с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ, Π½ΠΎ с ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΠ²ΡˆΠ΅ΠΉΡΡ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ ΠΈ частотой. Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ для усилСния транзистор Π±Π΅Ρ€Π΅Ρ‚ Ρƒ источника питания VCC. Если напряТСния питания Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ нСдостаточно, транзистор Π½Π΅ смоТСт ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡ†Π΅Π½Π½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ получится с искаТСниями.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора

Π’ соотвСтствии уровням напряТСния Π½Π° элСктродах транзистора, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹:

  • Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки (cut off mode).
  • Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ (active mode).
  • Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния (saturation mode).
  • Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°ΠΆΠΈΠΌ (reverse mode ).

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки

Когда напряТСниС Π±Π°Π·Π°-эмиттСр Π½ΠΈΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ 0.6V β€” 0.7V, PN-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ состоянии Ρƒ транзистора отсутствуСт Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² Π±Π°Π·Π΅ Π½Π΅Ρ‚ свободных элСктронов, Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² сторону напряТСния Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ транзистор ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹ Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚, ΠΈ говорят, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ находится Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки.

Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Π’ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ напряТСниС Π½Π° Π±Π°Π·Π΅ достаточноС, для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ PN-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром открылся. Π’ этом состоянии Ρƒ транзистора ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° равняСтся Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹, ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ Π½Π° коэффициСнт усилСния. Π’.Π΅ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ транзистора, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ для усилСния.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния

Иногда Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒΡΡ слишком большим. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ мощности питания просто Π½Π΅ Ρ…Π²Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ для обСспСчСния Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, которая Π±Ρ‹ соотвСтствовала коэффициСнту усилСния транзистора. Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ источник питания, ΠΈ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ состоянии транзистор Π½Π΅ способСн ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ сигнал, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π΅ Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π° измСнСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹.

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ транзистора максимальна, ΠΈ ΠΎΠ½ большС ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Ρ (ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°) Π² состоянии Β«Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Β». Аналогично, Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ транзистора минимальна, ΠΈ это соотвСтствуСт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŽ Π² состоянии Β«Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Β».

Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈ эмиттСр ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ролями: ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ PN-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ смСщСн Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Π° эмиттСрный – Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€. ΠžΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° нСсиммСтрична эмиттСру, ΠΈ коэффициСнт усилСния Π² инвСрсном Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ получаСтся Π½ΠΈΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅. ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ транзистора Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ½ максимально эффСктивно Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π» Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π² инвСрсном Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ транзистор практичСски Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ биполярного транзистора.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ – ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠ‘ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹ IB. ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Ξ², hfe ΠΈΠ»ΠΈ h31e, Π² зависимости ΠΎΡ‚ спСцифики расчСтов, ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… с транзисторов.

Ξ² β€” Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° постоянная для ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ транзистора, ΠΈ зависит ΠΎΡ‚ физичСского строСния ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°. Высокий коэффициСнт усилСния исчисляСтся Π² сотнях Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†, Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΉ β€” Π² дСсятках. Для Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… транзисторов ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°, Π΄Π°ΠΆΠ΅ Ссли Π²ΠΎ врСмя производства ΠΎΠ½ΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΈ β€œΡΠΎΡΠ΅Π΄ΡΠΌΠΈ ΠΏΠΎ конвСйСру”, Ξ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π­Ρ‚Π° характСристика биполярного транзистора являСтся, ΠΏΠΎΠΆΠ°Π»ΡƒΠΉ, самой Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΠΉ. Если Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° довольно часто ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ Π² расчСтах, Ρ‚ΠΎ коэффициСнтом усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ практичСски Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ.

Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС – сопротивлСниС Π² транзисторС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ «встрСчаСт» Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹. ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Rin (RΠ²Ρ…). Π§Π΅ΠΌ ΠΎΠ½ΠΎ большС β€” Ρ‚Π΅ΠΌ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ для ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… характСристик ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ со стороны Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ источник слабого сигнала, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ мСньшС Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π˜Π΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ – это ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС равняСтся Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

RΠ²Ρ… для срСднСстатистичСского биполярного транзистора составляСт нСсколько сотСн Πšβ„¦ (ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ). Π—Π΄Π΅ΡΡŒ биполярный транзистор ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ сильно ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ³Ρ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌΡƒ транзистору, Π³Π΄Π΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Π΄ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π΄ΠΎ сотСн ГΩ (Π³ΠΈΠ³Π°ΠΎΠΌ).

Выходная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ β€” ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ транзистора ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ эмиттСром. Π§Π΅ΠΌ большС выходная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‚Π΅ΠΌ большС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр смоТСт ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· транзистор ΠΏΡ€ΠΈ мСньшСй мощности.

Π’Π°ΠΊΠΆΠ΅ с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ проводимости (ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния) увСличиваСтся максимальная Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… потСрях ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ коэффициСнта усилСния. НапримСр, Ссли транзистор с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ усиливаСт сигнал Π² 100 Ρ€Π°Π· Π±Π΅Π· Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ подсоСдинСнии Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ Π² 1 Πšβ„¦, ΠΎΠ½ ΡƒΠΆΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ всСго Π² 50 Ρ€Π°Π·. Π£ транзистора, с Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅ коэффициСнтом усилСния, Π½ΠΎ с большСй Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ усилСния Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ мСньшС. Π˜Π΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚ – это ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° выходная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ равняСтся Π±Π΅ΡΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Rout = 0 (RΠ²Ρ‹Ρ… = 0)).

Частотная характСристика – Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ коэффициСнта усилСния транзистора ΠΎΡ‚ частоты входящСго сигнала. Π‘ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ частоты, ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ транзистора ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ сигнал постСпСнно ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚. ΠŸΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ Смкости, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡ Π² PN-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ…. На измСнСния Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π² Π±Π°Π·Π΅ транзистор Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ, Π° с ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, обусловлСнным Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠΉ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π½Π° Π½Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядом этих СмкостСй. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высоких частотах, транзистор просто Π½Π΅ успСваСт ΡΡ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ сигнал.

Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора

Π”ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ 30 сСнтября 2017 Π² 15:13

Π‘ΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ

Когда транзистор находится Π² ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ (Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΌ) состоянии (ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ»ΡŽΡ‡), говорится, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки. И Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ эмиттСром ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (пропускаСт Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊΡƒΡŽ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ источник питания ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ°), говорится, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ находится Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния. Π­Ρ‚ΠΈ Π΄Π²Π° Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ использовании транзистора Π² качСствС ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°.

Однако биполярныС транзисторы Π½Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ этими двумя ΡΠΊΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹. Как ΠΌΡ‹ ΡƒΠ·Π½Π°Π»ΠΈ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅, Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ Β«ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΠΊΠ»Π°ΠΏΠ°Π½Β» для ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ количСства Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€. Если это ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для управляСмого Ρ‚ΠΎΠΊΠ° большС нуля, Π½ΠΎ мСньшС максимального значСния, Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ источником питания ΠΈ схСмой Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, транзистор Β«ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚Β» Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π³Π΄Π΅-Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°ΠΌΠΈ отсСчки ΠΈ насыщСния. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ называСтся Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ.

По Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ с Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»Π΅ΠΌ: отсСчка – это состояниС отсутствия Π΄Π²ΠΈΠΆΡƒΡ‰Π΅ΠΉ силы, создаваСмой мСханичСскими частями автомобиля, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠ· (Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹), ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΎΡ‚Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°). Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ – это Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΊΡ€ΡƒΠΈΠ·-ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ автомобиля Π½Π° постоянной ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ скорости (постоянный, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ устанавливаСт Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. НасыщСниС – это подъСм автомобиля Π½Π° ΠΊΡ€ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ…ΠΎΠ»ΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Π΅ΠΌΡƒ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚Π°ΠΊ быстро, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΆΠ΅Π»Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами «насыщСнный» Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒ – это Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒ с ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π²Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π² ΠΏΠΎΠ» пСдалью Π³Π°Π·Π° (Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ допускаСт ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, большСго, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ обСспСчСно схСмой источника питания ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ).

Π”Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ собСрСм схСму для модСлирования Π² SPICE, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄Π΅ΠΌΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ происходит, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° транзистор находится Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° для SPICE модСлирования Β«Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°Β» (список соСдинСний ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½ΠΈΠΆΠ΅)Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° для SPICE модСлирования Β«Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°Β» (список соСдинСний ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½ΠΈΠΆΠ΅)
bipolar transistor simulation
i1 0 1 dc 20u
q1 2 1 0 mod1
vammeter 3 2 dc 0
v1 3 0 dc
.model mod1 npn
.dc v1 0 2 0.05 
.plot dc i(vammeter) 
.end 

Β«QΒ» – это стандартноС Π±ΡƒΠΊΠ²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для транзистора Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ схСмС (Π² России ΠΏΠΎ Π“ΠžΠ‘Π’Ρƒ принято ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ VT), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ Β«RΒ» для рСзистора, Π° Β«CΒ» для кондСнсатора. Π’ этой схСмС Ρƒ нас Π΅ΡΡ‚ΡŒ NPN-транзистор, ΠΏΠΈΡ‚Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΎΡ‚ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ (V1) ΠΈ управляСмый источником Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (I1). Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° – это устройство, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π²Ρ‹Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, гСнСрируя Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ напряТСниС Π½Π° своих Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°Ρ…, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ. Как извСстно, источники Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΎ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Π² ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ (Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ источников напряТСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅, Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, ΠΏΡ‹Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ постоянноС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния, выдавая Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° для выполнСния этой Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ), Π½ΠΎ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ смодСлированы с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ нСбольшого Π½Π°Π±ΠΎΡ€Π° элСктронных ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ². Как ΠΌΡ‹ сСйчас ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, транзисторы сами ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Π½Π΄Π΅Π½Ρ†ΠΈΡŽ ΠΈΠΌΠΈΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ источники Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ своСй способности ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π° фиксированном Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΈ SPICE ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΌΡ‹ установим источник Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² постоянноС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ 20 мкА, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ напряТСниС источника напряТСния (V1) Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 2 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ ΠΈ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ. «Ѐиктивная» батарСя (VΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€) Π½Π° рисункС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ с Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм 0 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ слуТит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ SPICE ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ элСмСнт схСмы для измСрСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

ИзмСнСниС напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 2 Π’ ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹ 20 мкА Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° 2 мА Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π½Π°ΡΡ‹Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΠ˜Π·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 2 Π’ ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹ 20 мкА Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° 2 мА Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния

ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΡΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ 20 мкА устанавливаСт ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π² 2 мА, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² точности Π² 100 Ρ€Π°Π· большС. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ выравниваСтся Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° (Π½Π° рисункС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅) ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 2 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. ЕдинствСнныС ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· этого ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ€ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ° – Π² самом Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° напряТСниС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ увСличиваСтся ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 0,25 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°. На этом участкС Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° быстро растСт ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… 2 мА.

ΠŸΠΎΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚, Ссли ΠΌΡ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ напряТСниС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅, Π½Π° этот Ρ€Π°Π· ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 50 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. Π’ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° постоянном ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ 20 мкА (рисунок Π½ΠΈΠΆΠ΅).

ИзмСнСниС напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 50 Π’ ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹ 20 мкА Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° 2 мА Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π½Π°ΡΡ‹Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΠ˜Π·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 50 Π’ ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹ 20 мкА Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° 2 мА (список соСдинСний ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½ΠΈΠΆΠ΅)
bipolar transistor simulation
i1 0 1 dc 20u
q1 2 1 0 mod1
vammeter 3 2 dc 0
v1 3 0 dc
.model mod1 npn
.dc v1 0 50 2
.plot dc i(vammeter) 
.end 

Π’ΠΎΡ‚ ΠΆΠ΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚! Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π° рисункС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ удСрТиваСтся Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Π½Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ 2 мА, хотя напряТСниС (V1) измСняСтся ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 50 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. Из нашСго ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° модСлирования Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр ΠΌΠ°Π»ΠΎ влияСт Π½Π° Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ (Ρ‡ΡƒΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ 0 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚). Вранзистор дСйствуСт ΠΊΠ°ΠΊ стабилизатор Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, обСспСчивая ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 2 мА ΠΈ Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅.

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Π΄Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ посмотрим, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚, Ссли ΠΌΡ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ (I1) ΠΎΡ‚ 20 мкА Π΄ΠΎ 75 мкА, снова измСняя напряТСниС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ (V1) ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 50 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚, ΠΈ выводя Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° (рисунок Π½ΠΈΠΆΠ΅).

ИзмСнСниС напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 50 Π’ (.dc v1 0 50 2) ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹ 75 мкА Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° 7,5 мА. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°  (i1 15u 75u 15u) Π² ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π΅ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° DC (.dc v1 0 50 2 i1 15u 75u 15u)  (список соСдинСний ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½ΠΈΠΆΠ΅)ИзмСнСниС напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 50 Π’ (.dc v1 0 50 2) ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹ 75 мкА Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° 7,5 мА. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (i1 15u 75u 15u) Π² ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π΅ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° DC (.dc v1 0 50 2 i1 15u 75u 15u) (список соСдинСний ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½ΠΈΠΆΠ΅)
bipolar transistor simulation
i1 0 1 dc 75u
q1 2 1 0 mod1
vammeter 3 2 dc 0
v1 3 0 dc
.model mod1 npn
.dc v1 0 50 2 i1 15u 75u 15u
.plot dc i(vammeter)
.end 

ΠΠ΅ΡƒΠ΄ΠΈΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ SPICE Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΌ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ: прямая линия, Π·Π°ΠΊΡ€Π΅ΠΏΠΈΠ²ΡˆΠ°ΡΡΡ Π½Π° этот Ρ€Π°Π· Π½Π° 7,5 мА – Ρ€ΠΎΠ²Π½ΠΎ Π² 100 Ρ€Π°Π· большС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ – Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ напряТСний Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΠΎΡ‚ Ρ‡ΡƒΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ 0 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ Π΄ΠΎ 50 Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. По-Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΌΡƒ, Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ являСтся Ρ€Π΅ΡˆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ для Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, напряТСниС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ V1 Π½Π΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ значСния, Ссли ΠΎΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ.

Π­Ρ‚Π° связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ напряТСниСм ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ отличаСтся ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Ρ‹ΠΊΠ»ΠΈ Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ Π½Π° рСзисторС. Для рСзистора Ρ‚ΠΎΠΊ увСличиваСтся Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ увСличСния напряТСния. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ, для транзистора, Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΎΡ‚ эмиттСра ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ остаСтся ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π½Π° фиксированном максимальном Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ нСзависимо ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, насколько сильно увСличиваСтся напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ эмиттСром ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

Часто ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎ Π½Π°ΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ нСсколько характСристик зависимости Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° / напряТСниС для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π±Π°Π·Ρ‹ Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π° рисункС Π½ΠΈΠΆΠ΅. Набор характСристик, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ этому (для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ построСн ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ), для ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ транзистора называСтся Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками транзистора:

Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ эмиттСром для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π±Π°Π·Ρ‹Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ эмиттСром для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π±Π°Π·Ρ‹

КаТдая кривая Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° транзистора, построСнный для Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° напряТСний ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр, для Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ транзистор стрСмится Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ стабилизатор Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ограничивая Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π΄ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΈ, установлСнной Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹, ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ эту ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΡŽ Π² качСствС стандартного показатСля Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора. Π’ частности, ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹ извСстно ΠΊΠ°ΠΊ коэффициСнт Π±Π΅Ρ‚Π° (ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ грСчСской Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ Ξ²):

\[\beta = {I_{ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€} \over I_{Π±Π°Π·Π°}}\]

Ξ² Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ извСстСн ΠΊΠ°ΠΊ hfe ΠΈΠ»ΠΈ h21э

Иногда коэффициСнт Ξ² обозначаСтся ΠΊΠ°ΠΊ «hfe» ΠΈΠ»ΠΈ «h21э«, ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΊΠ°, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠ°Ρ Π² Π²Π΅Ρ‚Π²ΠΈ матСматичСского Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ², извСстной ΠΊΠ°ΠΊ Β«Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹Β» ΠΈΠ»ΠΈ h-ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹, которая стрСмится Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΡ‡ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ·ΠΎΠ² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзисторов с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, Π½ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… обозначаСтся Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ «h» ΠΈ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ индСксом. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Π°Ρ «hfe» («h21э«) прСдставляСт собой просто Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ (стандартизированный) способ выраТСния ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ взаимозамСняСма с β€œΞ²β€. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ Ξ² являСтся Π±Π΅Π·Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ.

Ξ² для любого транзистора опрСдСляСтся Π΅Π³ΠΎ конструкциСй: ΠΎΠ½ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ послС изготовлСния. Π Π΅Π΄ΠΊΠΎ Π±Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ξ² Ρƒ Π΄Π²ΡƒΡ… транзисторов ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ конструкции Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΉ физичСских ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ…, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π½Π° этот коэффициСнт. Если Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° схСмы зависит ΠΎΡ‚ равСнства Ξ² Ρƒ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… транзисторов, Π·Π° Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρƒ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½Ρ‹ «согласованныС Π½Π°Π±ΠΎΡ€Ρ‹Β» транзисторов. Однако, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ с Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ зависимостями считаСтся ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠΎΠΉ.

Ξ² транзистор Π½Π΅ остаСтся ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π²ΠΎ всСх условиях эксплуатации. Для Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ транзистора коэффициСнт Ξ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² 3 Ρ€Π°Π·Π° Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΡ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ². НапримСр, транзистор с ΠΎΠ±ΡŠΡΠ²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ξ², Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ 50, Π² Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… тСстах ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ IΠΊ/IΠ± ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄Π°Ρ‚ΡŒ значСния ΠΎΡ‚ 30 Π΄ΠΎ 100, Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ транзистора, частоты усиливаСмого сигнала ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ². Для Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ обучСния для любого Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ транзистора достаточно ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ коэффициСнт Ξ² постоянным; ΠΈ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Тизнь Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ проста!

Иногда для понимания ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎ Β«ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΒ» слоТныС элСктронныС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π½Π°Π±ΠΎΡ€Π° Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простых ΠΈ понятных ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ². МодСль Π½Π° рисункС Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Π²Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… тСкстах ΠΏΠΎ элСктроникС.

ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π°Ρ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π½ΠΎ-рСзисторная модСль Ρ‚Ρ€Π°Π½Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π°Ρ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π½ΠΎ-рСзисторная модСль транзистора

Π­Ρ‚Π° модСль ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ транзистор ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΈ рСостата (ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рСзистора). Π’ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΄ΠΈΠΎΠ΄ Π±Π°Π·Π°-эмиттСр управляСт сопротивлСниСм рСостата ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр (ΠΊΠ°ΠΊ подразумСваСтся ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚ΠΈΡ€Π½ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ, ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π΄Π²Π° ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Π°), Ρ‚Π΅ΠΌ самым контролируя Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. На рисункС ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° модСль NPN-транзистора, Π½ΠΎ PNP-транзистор Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π΅ сильно (Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° Π±Π°Π·Π°-эмиттСр). Π­Ρ‚Π° модСль прСуспСваСт Π² пояснСнии Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΠΈ усилСния транзистора: ΠΊΠ°ΠΊ сигнал Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Однако ΠΌΠ½Π΅ эта модСль Π½Π΅ нравится, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° Π½Π΅Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ понятиС установлСнного значСния сопротивлСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр для Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹. Если Π±Ρ‹ ΠΎΠ½Π° Π±Ρ‹Π»Π° Π²Π΅Ρ€Π½Π°, транзистор Π½Π΅ стабилизировал Π±Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… характСристик. ВмСсто характСристик Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅ послС быстрого роста ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ увСличСния напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр, Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Π» Π±Ρ‹ расти прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр, ΠΈ ΠΌΡ‹ Π±Ρ‹ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π΅ΡƒΠΊΠ»ΠΎΠ½Π½ΠΎ растущиС прямыС.

Π’ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄Π²ΠΈΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹Ρ… ΡƒΡ‡Π΅Π±Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… часто встрСчаСтся Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ подходящая модСль транзистора (рисунок Π½ΠΈΠΆΠ΅).

МодСль транзистора Π½Π° основС источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠœΠΎΠ΄Π΅Π»ΡŒ транзистора Π½Π° основС источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°

Она ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅Ρ‚ транзистор Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΈ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° задаСтся ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ Π½Π° коэффициСнт Ξ². Π­Ρ‚Π° модСль Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ истинных Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ…/Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… характСристик транзистора: Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ устанавливаСт ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π° Π½Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ пСрвая модСль. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, эта модСль ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° транзисторных схСм, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ источник Ρ‚ΠΎΠΊΠ° являСтся Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ понятным тСорСтичСским ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ. К соТалСнию, использованиС источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° для модСлирования ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ повСдСния транзистора ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π·Π°Π±Π»ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅: транзистор Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ источником элСктричСской энСргии. Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ источником энСргии являСтся внСшний источник питания, ΠΊΠ°ΠΊ Ρƒ усилитСля.

ПодвСдСм ΠΈΡ‚ΠΎΠ³ΠΈ:

  • Говорят, Ρ‡Ρ‚ΠΎ транзистор находится Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, Ссли ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π³Π΄Π΅-Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ (насыщСниС) ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ (отсСчка).
  • Π’ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Под Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ΅Π²Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ устанавливаСмоС Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹.
  • ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹ называСтся Β«Π±Π΅Ρ‚Π°Β» (Ξ²) ΠΈΠ»ΠΈ hfe ΠΈΠ»ΠΈ h21э.
  • ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ξ² Ρƒ всСх транзисторов Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹; Ξ² измСняСтся Π² зависимости ΠΎΡ‚ условий эксплуатации.

ΠžΡ€ΠΈΠ³ΠΈΠ½Π°Π» ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠΈ:

Π’Π΅Π³ΠΈ

Активный рСТимБиполярный транзисторРСТим насыщСнияРСТим отсСчкиУчСбникЭлСктроника

Π‘ΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ

Биполярный транзистор ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ ΠΈ схСмы, особСнности ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ²

БиполярныС транзисторы Π² работСНа ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΌ этапС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ всСм ΠΏΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ элСктронныС Π»Π°ΠΌΠΏΡ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Ρ‹ транзисторами. И это Π½Π΅ ΡƒΠ΄ΠΈΠ²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ мСньший Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½Π°Π΄Ρ‘ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ мСньшС энСргии. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ большоС количСство ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сторон ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° сСгодняшний дСнь биполярныС транзисторы ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ элСмСнтами практичСски всСх ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… схСм.

БоставныС части устройства

Биполярный транзистор раздСляСтся Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ основныС части:

  1. Π­ΠΌΠΌΠΈΡ‚Π΅Ρ€ – это ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· слоёв ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Π΅Π³ΠΎ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ носитСлСй заряда Π² Π±Π°Π·Ρƒ (Π΅Ρ‘ слой).
  2. Π‘Π°Π·Π° – это ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· слоёв ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, считаСтся Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π² транзисторС.
  3. ΠšΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ – слой ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ являСтся ΡΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ всС заряды, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ»ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ.

Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ эммитСра Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹ происходит ΠΈΠ· слаболСгированного ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° являСтся ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ эммитСром ΠΈ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ ΡƒΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, Ρ‚ΠΎ произвСсти Π·Π°ΠΌΠ΅Π½Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эмиттСра просто Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ, Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ большом ΠΆΠ΅Π»Π°Π½ΠΈΠΈ. Подобная ситуация ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ биполярный транзистор считаСтся устройством, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ отсутствуСт симмСтрия.

Биполярный транзистор β€” ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ биполярного Ρ‚Ρ€Π°Π½Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия биполярного транзистора прСдставлСн Π½ΠΈΠΆΠ΅.

Когда транзистор Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ усилСния, открываСтся эммитСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, ΠΈ закрываСтся ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π­Ρ‚ΠΎ происходит Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ источников питания.

Из-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ эммитСра находится Π² ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ происходит ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ эммитСрного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΎΠ½ образуСтся Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΈΠ· Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ слоя транзистора Π² эммитСр ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° элСктронов ΠΈΠ· эммитСра Π² Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ слой.

Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого эммитСрный Ρ‚ΠΎΠΊ состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… основных частСй – Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΈ элСктронной.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ коэффициСнт ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, слСдуСт Ρ€Π°Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ с ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ эффСктивности эммитСра.

Π˜Π½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΡ зарядов – это ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСмСнтов, содСрТащих Π² сСбС заряд ΠΈΠ· Π·ΠΎΠ½Ρ‹, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠ³Ρ€Π°Π»ΠΈ ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ, Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ стали нСосновными.

Π’ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΌ слоС транзистора происходит рСкомбинация элСктронов, Π° восполнСниС ΠΈΡ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ происходит Π·Π° счёт плюса источника Π­Π“. Π’ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π΅ элСктричСская Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ слоя биполярного транзистора содСрТит Π² сСбС достаточно слабый Ρ‚ΠΎΠΊ.

А Ρ‚Π΅ элСктроны, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ попросту Π½Π΅ успСли ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ процСссу Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΌ слоС, с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Ρ€Π°Π·Π³ΠΎΠ½ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ воздСйствия Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π½Π΅Π³ΠΎ, ΠΈ происходит ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ экстракция элСктричСских зарядов (ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ элСмСнтов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ содСрТат Π² сСбС заряд ΠΈΠ· Π·ΠΎΠ½Ρ‹, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠ³Ρ€Π°Π»ΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² Π·ΠΎΠ½Ρƒ, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠ³Ρ€Π°ΡŽΡ‚ Π³Π»Π°Π²Π½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ).

Π’ΠΎΡ‚ ΠΈ вСсь ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ функционирования устройства

На этом этапС Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора:

  1. Как устроСн транзисторАктивный инвСрсный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ. Π’ этом случаС ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ слоями, Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эммитСром Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚. Π£ΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ свойства Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΈΠ΅, поэтому Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ состоянии транзисторы ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π² Ρ€Π΅Π΄Ρ‡Π°ΠΉΡˆΠΈΡ… ситуациях.
  2. НасыщСниС. Оба Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° находятся Π² ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΌ состоянии. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого элСмСнты ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эммитСра, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ содСрТат Π² сСбС заряд, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ слой, Π³Π΄Π΅ происходит ΠΈΡ… активная рСкомбинация с основными элСмСнтами Π±Π°Π·Ρ‹. Из-Π·Π° Ρ‡Ρ€Π΅Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ количСства зарядов происходит сниТСниС сопротивляСмости Π±Π°Π·Ρ‹, Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ p β€” n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния, Ρ†Π΅ΠΏΡŒ транзистора ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ, Π° Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ элСмСнт прСдставлСн Π² Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ ΡΠΊΠ²ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ.
  3. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки. Оба ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π² биполярном транзисторС Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹, соотвСтствСнно, происходит ΠΏΡ€Π΅ΠΊΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° основных носитСлСй заряда ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈ эммитСрным слоями. ΠŸΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΈ второстСпСнных зарядов способны Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ нСуправляСмыС ΠΈ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ скудности Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ слоя ΠΈ пСрСмСщСния носитСлСй зарядов сопротивлСниС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ возрастаСт. Из-Π·Π° ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ достаточно часто Π±Ρ‹Ρ‚ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΌΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ устройство, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, являСт собой Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.
  4. Π‘Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ слой прямо ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния замыкаСтся с ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ слоСм. Π’ этом случаС, Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ эммитСра Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ рСзистор, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· транзистор Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ происходит ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ эквивалСнта схСмы Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°, которая ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС. Π’ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΌ состоянии устройства схСма способна Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°Ρ… ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… транзистора.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзисторов биполярного Ρ‚ΠΈΠΏΠ°

Из-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ транзистор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π°, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΈΡ‚Π°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° Π½Π΅Π³ΠΎ слСдуСт ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ· 2 источников, сумма ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°. ПодобноС дСйствиС ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ² устройства происходит ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° напряТСния ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° ΠΈΠ· Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… источников.

Π‘ ΡƒΡ‡Ρ‘Ρ‚ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π² ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ производится ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° напряТСния, Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ биполярных транзисторов:

  • с эммитСрным слоСм;
  • с ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ слоСм;
  • с Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ слоСм.

КаТдая ΠΈΠ· Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… схСм ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ свои прСимущСства ΠΈ нСдостатки.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эммитСрным слоСм

Данная схСма создаёт самоС большоС усилСниС ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ. Благодаря Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ Π΅Ρ‘ свойствам ΠΎΠ½Π° ΠΈ являСтся самой распространённой. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС присутствуСт прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ эммитСрным ΠΈ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ слоями ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ. А Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ„Π°ΠΊΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° Π½ΠΈΡ… осущСствляСтся ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π° напряТСния ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ°, способствуСт Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ схСму ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ источника.

Π‘Ρ€Π΅Π΄ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сторон схСмы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ возрастаниС частоты ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° способствуСт Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ сниТСнию ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… свойств устройства. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого слСдуСт ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π½Π° высоких частотах, Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ использования этой схСмы ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒΡΡ.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ слоСм

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° биполярного транзистораДанная схСма создаёт срСднСС усилСниС сигнала, Π½ΠΎ Π·Π°Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° прСкрасно ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π° высоких частотах. Если ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΈ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ устройство Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ сначала Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ схСмС, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠΎ этой, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ рост Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ частоты усилСния. Из-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² этой схСмС Π·Π°Π½ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΈ срСднСС сопротивлСниС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π°, Ρ‚ΠΎ Π΅Ρ‘ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² случаС наличия Π°Π½Ρ‚Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… усилитСлСй, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΊΠ°Π±Π΅Π»Π΅ΠΉ составляСт Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ста Ом.

Π‘Ρ€Π΅Π΄ΠΈ минусов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΏΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ устройство, трСбуСтся ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ 2 источника питания.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ слоСм

Π‘Ρ€Π΅Π΄ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… схСм выдСляСтся Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ полная ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° напряТСния ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ – это ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΡƒΡŽ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΡƒΡŽ связь.

Π£Ρ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ практичСски Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ, ΠΏΡ€ΠΈΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ схСмС. Но Π²ΠΎΡ‚ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ усилСния ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ малСнький, Ρ‡Ρ‚ΠΎ являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈΠ· Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… нСдостатков Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмы.

Π Π°Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² особСнностях Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора ΠΈ Π΅Π³ΠΎ схСм достаточно просто, Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ β€” ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²Π½ΠΈΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ.

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

П Π» Π° Π½ Π» Π΅ ΠΊ Ρ† ΠΈ ΠΈ

6.1. БиполярныС транзисторы.

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия биполярного транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ для основных схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

6.1. БиполярныСтранзисторы.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚Ρ€ΠΈ элСктрода ΠΈ Π΄Π²Π° Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой p–n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, называСтся биполярным транзистором.

6.2. БтруктураипринципдСйствиябиполярноготранзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ(ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиСВАΠ₯ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹Π΄Π»ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Ρ…ΡΡ…Π΅ΠΌΠ²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

Биполярный транзистор Π±Ρ‹Π» ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π΅Π½ амСриканскими Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π”ΠΆΠΎΠ½ΠΎΠΌ Π‘Π°Ρ€Π΄ΠΈΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ Π£ΠΎΠ»Ρ‚Π΅Ρ€ΠΎΠΌ Π‘Ρ€Π°Ρ‚Ρ‚Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ Π² 1948 Π³. Они вмСстС с амСриканским Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΌ Уильямом Π¨ΠΎΠΊΠ»ΠΈ Π² 1956 Π³. Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€Π°ΠΆΠ΄Π΅Π½Ρ‹ НобСлСвской ΠΏΡ€Π΅ΠΌΠΈΠ΅ΠΉ Π·Π° исслСдования ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ транзисторного эффСкта.

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ биполярного транзистора (Π‘Π’) ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° рис. 6.1. Π’ пластинку монокристалличСского гСрмания n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° 1 с силой вдавливался пластмассовый Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊ 2, ΠΎΠ±Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΉ Π·ΠΎΠ»ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΎΠΉ 3. На Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΈΠΊΠ° Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³Π° Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π°Π»Π°ΡΡŒ Π±Ρ€ΠΈΡ‚Π²ΠΎΠΉ. Π’ мСстС соприкосновСния Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ с ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ пластины ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ области p- Ρ‚ΠΈΠΏΠ°: эмиттСр 4 ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ 6. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ располагаСтся Π±Π°Π·Π° 5. На рис. 6.1, Π± ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ биполярного транзистора, Π³Π΄Π΅ 1 – ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ эмиттСра; 2 – ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°; 3 – корпус; 4 – ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°; 5 – контактная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°; 6 – кристалл гСрмания; 7 – ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΠΊ Π±Π°Π·Π΅. Π­ΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Π²ΠΏΠ»Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π² Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹ΠΉ кристалл Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ. Π”ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ транзистора составлял 1 см, высота 4 см.

Устройство, ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ биполярных транзисторов n–р–п- ΠΈ p–n–р-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ усилСния) ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 6.2.

Биполярным транзистор называСтся ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² Π½Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ носитСли заряда Π΄Π²ΡƒΡ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ²: элСктроны ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. Π‘Π»ΠΎΠ²ΠΎ «транзистор» (ΠΎΡ‚ английского transfer resistor) ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ этот ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ согласуСт Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΎΠΌΠ½ΡƒΡŽ

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-94-

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ эмиттСра с высокоомной Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΡŒΡŽ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ элСктрод – Π±Π°Π·Π° – являСтся ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌΠΈ для изготовлСния биполярных транзисторов слуТат ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ, Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΉ ΠΈ арсСнид галлия. По Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ изготовлСния ΠΎΠ½ΠΈ дСлятся Π½Π° сплавныС, Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΡΠΏΠΈΡ‚Π°ΠΊΡΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅.

Β 

Β 

1

2

2

3

3

Β 

Β 

Β 

4

6

4

Β 

5

1

5

Β 

6

Β 

n – Ge

Β 

Β 

Β 

7

Β 

Β 

Β 

Β 

Π°

Β 

Β 

Π±

Рис. 6.1. ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ†ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ биполярного транзистора (Π°) ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ† (Π±)

э

Β 

Β 

Β 

ΠΊ

Β 

n–p–n

n

Β 

p

n

Β 

э

ΠΊ

Еэ

Β 

Π±

Π•ΠΊ

Β 

Β 

Β 

–

+

–

Β 

+

Β 

Β 

э

Β 

Β 

Β 

ΠΊ

Β 

p–n–p

Β 

Β 

Β 

э

ΠΊ

p

Β 

n

p

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Еэ

Β 

Π±

Π•ΠΊ

Β 

Β 

Β 

+

–

+

Β 

–

Β 

Β 

Рис. 6.2. Устройство, условноС ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ биполярных транзисторов Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-95-

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

БиполярныС транзисторы – Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСскиС колСбания Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ частот ΠΈ мощностСй. Π’ соотвСтствии с этим ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° низкочастотныС (Π΄ΠΎ 3 ΠœΠ“Ρ†), срСднСчастотныС (3–30 ΠœΠ“Ρ†), высокочастотныС (30–300 ΠœΠ“Ρ†), свСрхвысокочастотныС (Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 300 ΠœΠ“Ρ†). По мощности ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Π΅ (Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 0,3 Π’Ρ‚), срСднСй мощности (0,3–1,5 Π’Ρ‚) ΠΈ большой мощности (Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 1,5 Π’Ρ‚).

Взависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ· элСктродов транзистора являСтся ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ дСйствия Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСний, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ основныС схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π‘Π’: схСма с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ), схСма с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (ΠžΠ‘) ΠΈ схСма с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ОК), называСмая Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ эмиттСрным ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, характСристики ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ биполярных транзисторов ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (рис. 6.3). Π­Ρ‚Π° схСма Π΄Π°Π΅Ρ‚ наибольшСС усилСниС ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈ мощности. На схСмС

ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π±Π°Π·Ρ‹ источник питания Π•Π± с рСзистором RΠ± для задания Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора ΠΏΠΎ постоянному Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΈ источник питания Π•ΠΊ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° с Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ рСзистором RΠΊ.

Взависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ,

ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ напряТСния

Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚

Β 

Β 

Β 

Β 

Π½Π°

ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ…,

Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚

3

Β 

Β 

IΠΊ

Β 

Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора:

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

– Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, ΠΈΠ»ΠΈ

Β 

RΠ±

RΠΊ

Β 

Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

усилСния,

ΠΊΠΎΠ³Π΄Π°

Β 

IΠ±

Uкэ

Β 

эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ смСщСн Π²

Β 

+ Uбэ

+

Β 

прямом

Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ,

Π°

Π•Π±

Π•ΠΊ

ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ;

Β 

–

Iэ

Β 

Β 

Β 

Β 

–

Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

насыщСния,

Β 

–

Β 

ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ±Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° смСщСны Π²

Β 

Β 

Β 

Β 

прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ;

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

– Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π°

Β 

Β 

Β 

Β 

ΠΎΠ±Π°

ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°

смСщСны

Π²

Рис. 6.3. Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ биполярного транзистора

ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ.

Β 

Β 

Β 

n–р–п-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром

Β 

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ

Β 

Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

биполярного

транзистора

Β 

Β 

Β 

Β 

Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ IΠ±,

Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ прямого напряТСния Uбэ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ эмиттСр – Π±Π°Π·Π°,

Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ измСнСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра Iэ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠΊ. Π­Ρ‚ΠΎ

обусловлСно

сильной ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ элСктронов ΠΈΠ· эмиттСра, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅

Π²Ρ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ смСщСнного ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°. Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ этом опрСдСляСтся Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-96-

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

Π³Π΄Π΅ βст – статичСский коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ.

Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠΊ связан с напряТСниСм Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π±Π°Π·Π° – эмиттСр ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ЭбСрса – Молла:

IΓͺ = IΓͺ0 (exp(UÑý /Ο•T ) βˆ’1),

(6.2)

Π³Π΄Π΅ IΠΊ0 – ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, Ο†Π’ – Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π», ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ для крСмния ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ Π’ = 300 К ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 26 ΠΌΠ’. Π’ΠΎΠΊΠΈ эмиттСра, ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹ транзистора связаны ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

Iэ = Iк + Iб.

Β 

Iб, мкА

Iк, мА

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Β 

Β 

Β 

Β 

насыщСния

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

60

Uкэ = 0

Β 

Β 

Β 

80 мкА

Β 

Β 

Β 

Β 

Uкэ > 0

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

10

Β 

Β 

60 мкА

Β 

Β 

Активный

Β 

4

Β 

Β 

Β 

40 мкА

Β 

Β 

Β 

Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Β 

2

Β 

5

Β 

Β 

20 мкА

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки

IΠ± = 0

Β 

Β 

Β 

Β 

0

500 Uбэ, ΠΌΠ’

Β 

0 Uкэ.нас 10

20

Π•ΠΊ 30 Uкэ, Π’

Β 

Π°

Β 

Β 

Π±

Β 

Рис. 6.4. Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ (Π°) ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ (Π±) ВАΠ₯ биполярного транзистора n–p–n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром

Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ напряТСниями Π² транзисторах опрСдСляСтся сСмСйствами Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… статичСских Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… характСристик (ВАΠ₯) (рис. 6.4).

Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ характСристики IΠ± = f(Uбэ)|Uкэ (рис. 6.4, Π°) ΡΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ постоянных Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… напряТСниях ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр Uкэ = const. ΠŸΡ€ΠΈ Uкэ = 0 характСристика ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии напряТСния отсутствуСт ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠŸΡ€ΠΈ Uкэ > 0 характСристика сдвигаСтся Π²ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ Π½Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Uбэ.ΠΏΠΎΡ€, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Ρƒ Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов.

БСмСйство Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ВАΠ₯ IΠΊ = f(Uкэ)|IΠ± (рис. 6.4, Π±) снимаСтся ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠ°Ρ… Π±Π°Π·Ρ‹ IΠ± = const.

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-97-

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

На Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… характСристиках Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ области, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°Ρ… насыщСния ΠΈ отсСчки.

БиполярныС транзисторы Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ большим числом Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² (статичСских, Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…, физичСских) ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΈΠΌ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… эквивалСнтных схСм.

Одним ΠΈΠ· ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π‘Π’ являСтся ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ статичСский коэффициСнт усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром βст.

ΠŸΡ€ΠΈ прСдставлСнии Π‘Π’ ΠΊΠ°ΠΊ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΠ½ΠΈΠΊΠ° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ нСсколько систСм характСристичСских ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², каТдая ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ свои прСимущСства ΠΈ нСдостатки с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния измСрСния ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ практичСского ΠΈΡ… использования Π² ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… расчСтах. Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π² справочных Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… транзисторов приводятся значСния Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… ΡΠΌΠ΅ΡˆΠ°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄Π½Ρ‹Ρ… h-ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² – h21, h22, h31, h32.

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ h21 Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ приращСния Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π±Π°Π·Π°-эмиттСр ΠΊ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π²ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ фиксированном Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния коллСкторэмиттСр:

h21 = ( Uбэ/Ξ”IΠ±)|Uкэ = const.

(6.3)

Он ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ смысл ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния транзистора Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ h31 Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π²ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ фиксированном Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр:

h31 = ( IΠΊ/Ξ”IΠ±)|Uкэ = const.

(6.4)

Он называСтся Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ коэффициСнтом усилСния транзистора ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΈΠ»ΠΈ коэффициСнтом ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ. ЗначСния Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ h31 ΠΈ статичСского βст коэффициСнтов усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ достаточно Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈ.

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ h22 Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ приращСния напряТСния Π±Π°Π·Π°-эмиттСр ΠΊ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π²ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр ΠΏΡ€ΠΈ фиксированном Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹:

h22 = ( Uбэ/ Uкэ)|Iб = const.

(6.5)

Он Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ влияниС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ транзистора Π½Π°

Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ

Ρ†Π΅ΠΏΡŒ вслСдствиС ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связи ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΈ называСтся коэффициСнтом ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связи ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ.

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ h32 Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅

приращСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π²ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ напряТСния

Β 

ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр ΠΏΡ€ΠΈ фиксированном Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹:

Β 

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-98-

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

h32 = (Ξ”IΠΊ/ Uкэ)|IΠ± = const.

(6.6)

Он ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ смысл ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ проводимости, ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ транзистора Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

Π£ΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ биполярных транзисторов ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° основС ΠΈΡ… ВАΠ₯.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ, согласно ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, Ρ€Π°Π²Π΅Π½

ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСний:

Β 

kU = (Ξ”Uкэ/ Uбэ).

(6.7)

НапряТСниС Π±Π°Π·Π°-эмиттСр Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ дСсятых Π΄ΠΎΠ»Π΅ΠΉ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°, Π° напряТСниС ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† ΠΈΠ»ΠΈ дСсятков Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ kU ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ дСсятков Π΄ΠΎ сотСн.

Π’ соотвСтствии со схСмой рис. 6.4 ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ построСны ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½Ρ‹ динамичСскиС Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ характСристики каскада IΠΊ = f(Uкэ)|Π•ΠΊ = = const, IΠ± = f(Uбэ)|Π•ΠΊ = const. Выходная динамичСская характСристика описываСтся ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ IΠΊ = (Π•ΠΊ – Uкэ)/RΠΊ ΠΈ называСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ прямой ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ характСристикой (рис. 6.4, Π±). ДинамичСскиС характСристики ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора ΠΏΠΎ постоянному Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΈ графичСского опрСдСлСния Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΈ напряТСний ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΉΠ΄Π΅ΠΌ ΠΊ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π½ΠΈΡŽ характСристик ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² транзистора Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (рис. 6.5). Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ напряТСниями Π‘Π’ Π² схСмах Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром ΠΈ

собщСй Π±Π°Π·ΠΎΠΉ: Iэ = IΠΊ + IΠ±, UΠΊΠ± = Uкэ – Uбэ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎ ВАΠ₯ транзистора Π² схСмС

собщим эмиттСром ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ВАΠ₯ Π² схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ. Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ характСристики ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ эмиттСра ΠΈ

напряТСниСм эмиттСр-Π±Π°Π·Π° ΠΏΡ€ΠΈ фиксированных значСниях напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π° Iэ = f(Uэб)|UΠΊΠ± = const. ΠŸΡ€ΠΈ UΠΊΠ± = 0 характСристика ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии напряТСния отсутствуСт ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠŸΡ€ΠΈ UΠΊΠ± > 0 характСристика сдвигаСтся Π²Π»Π΅Π²ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ нСбольшой Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра Iэн. Π₯арактСристики для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… UΠΊΠ± располоТСны Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ основноС ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния UΠΊΠ± сосрСдоточСно Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅.

БСмСйство Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ВАΠ₯, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π°, снимаСтся ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠ°Ρ… эмиттСра IΠΊ = f(UΠΊΠ±)|Iэ = const (рис. 6.6, Π±).

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-99-

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

Β 

Β 

UΠΊΠ±

Β 

Iэ

Uэб

Β 

IΠΊ

Β 

Β 

Β 

Β 

Rэ

IΠ±

RΠΊ

Β 

–

+

–

Β 

Π•Π±

Β 

Π•ΠΊ

Рис. 6.5. Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ биполярного транзистора n–р–п-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ

Β 

Β 

Iэ, мА

Β 

Β 

Iк, мА

Β 

Β 

5

Β 

UΠΊΠ±

= 10

Β 

Β 

Β 

5мА

Β 

UΠΊΠ± =0

4

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

4

Β 

Β 

Β 

4мА

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

3

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

3мА

2

Β 

Β 

Β 

2

Β 

Β 

2мА

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

1

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Iэ=0

Β 

Β 

Β 

Β 

IΠΊ0

Β 

1мА

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

0

0,2

0,4 Uэб, Π’

-0,8 0

10

20 UΠΊΠ±, Π’

Β 

Β 

Β 

Π°

Β 

Π±

Β 

Β 

Рис. 6.6. Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ (Π°) ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ (Π±) ВАΠ₯ биполярного транзистора n–p–n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ

Π‘ΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ этой схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ h-ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ транзистора ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ:

h21(ΠΎΠ±) = ( Uэб/Ξ”Iэ)|UΠΊΠ± = const; h22(ΠΎΠ±) = ( Uэб/Ξ”UΠΊΠ±)|Iэ = const; h31(ΠΎΠ±) = ( IΠΊ/Ξ”Iэ)|UΠΊΠ± = const; h32(ΠΎΠ±) = (Ξ”IΠΊ/ UΠΊΠ±)|Iэ = const.

Π’ Ρ‚Π°Π±Π». 6.1. ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ значСния h-ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² для схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠžΠ‘

и ОЭ.

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-100-

ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ дСсятков – сотСн ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ.

RΠ²Ρ… = UΠ²Ρ…/IΠ± = (Uбэ+UΠ²Ρ‹Ρ…) / IΠ±. (6.8)

ΠžΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Uбэ/IΠ± Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ значСния Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ. А Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС Π² дСсятки Ρ€Π°Π· большС напряТСния Π±Π°Π·Π°-эмиттСр, Ρ‚ΠΎ ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Π² дСсятки Ρ€Π°Π· ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ сопротивлСниС схСмы ОЭ.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ схСмы ОК ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ Π² схСмС с ОЭ, Ρ‚. Π΅. Ρ€Π°Π²Π΅Π½ нСскольким дСсяткам. Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, для Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

Β 

Β 

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 6.1

Β 

ЗначСния h-ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² для схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠžΠ‘ ΠΈ ОЭ

Β 

Β 

Β 

Β 

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ОЭ

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ΠžΠ‘

h21

Π‘ΠΎΡ‚Π½ΠΈ ΠΎΠΌ – Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ – дСсятки ΠΎΠΌ

Β 

h22

10–3–10–4

10–3–10–4

h31

ДСсятки – сотни

0,95–0,98

1/h32

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ – дСсятки ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ

Π‘ΠΎΡ‚Π½ΠΈ ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΌ – Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΎΠΌ

Β 

Из Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρ‹ слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρƒ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π΅ΡΡ‚ΡŒ сущСствСнный нСдостаток – ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС. ИмСнно для прСодолСния этого нСдостатка, примСняСтся схСма Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (рис. 6.6).

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

ΠžΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ схСмы ОК

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сопротивлСниС

Β 

Β 

Β 

IΠΊ

Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ

Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΎ

Π²

Ρ†Π΅ΠΏΡŒ

IΠ±

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

эмиттСра

Β 

ΠΈ

ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

напряТСния, Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅

Π½Π°

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

сопротивлСнии

Β 

Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ,

+

Uбэ

Β 

Β 

Β 

+ Π•ΠΊ

ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ пСрСдаСтся Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄,

Π•Π±

Β 

Iэ

Rэ

Β 

Ρ‚. Π΅.

сущСствуСт

сильная

Β 

Β 

–

Β 

Β 

UΠ²Ρ‹

ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ

обратная

связь.

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚

Β 

Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅

Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ

схСмы

–

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

эмиттСрный

ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ.

Рис. 6.6. Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ биполярного транзистора

Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅

напряТСниС

схСмы

являСтся

суммой напряТСний

n–р–п-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ

база–эмиттСр

ΠΈ

Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

напряТСния.

Β 

Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

сопротивлСниС

схСмы

Β 

ОК

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-101-

Π›Π•ΠšΠ¦Π˜Π― 6. БВРУКВУРА И ПРИНЦИП Π”Π•Π™Π‘Π’Π’Π˜Π― Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠžΠ“Πž Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π

6.2. Π‘Ρ‚Ρ€-Ρ€Π° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия Π±ΠΈΠΏ-Π³ΠΎ транзистора. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ (ОЭ, ΠžΠ‘, ОК). БтатичСскиС ВАΠ₯ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€-Ρ€Ρ‹ для осн. схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΎΠΊ ΠΊ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅, Π½ΠΎ всСгда мСньшС Π΅Π΅:

KU = UΠ²Ρ‹Ρ…/(Uбэ + UΠ²Ρ‹Ρ…) < 1.

(6.10)

Для удобства сравнСния основныС свойства всСх Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ свСдСны Π² Ρ‚Π°Π±Π». 6.2.

Β 

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ свойства схСм Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 6.2

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

Β 

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ОЭ

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ΠžΠ‘

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ОК

Β 

Β 

Β 

Β 

ki

ДСсятки – сотни

< 1

ДСсятки – сотни

KU

ДСсятки – сотни

ДСсятки – сотни

< 1

KP

Ботни–дСсятки

ДСсятки – сотни

ДСсятки – сотни

RΠ²Ρ…

тысяч

Β 

Β 

Π‘ΠΎΡ‚Π½ΠΈ ΠΎΠΌ –

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ –

ДСсятки –

Β 

Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ

дСсятки ΠΎΠΌ

сотни ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ

RΠ²Ρ‹Ρ…

Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ –

Π‘ΠΎΡ‚Π½ΠΈ ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ –

Π‘ΠΎΡ‚Π½ΠΈ ΠΎΠΌ –

Β 

дСсятки ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΌΠ΅Π³Π°ΠΎΠΌ

Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΎΠΌ

Π€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ

Β 

Β 

Β 

сдвигмСТду

180Β°

0Β°

0Β°

UΠ²Ρ… ΠΈ UΠ²Ρ‹Ρ…

Β 

Β 

Β 

К основным ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ Π‘Π’ относятся максимально допустимоС напряТСниС ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр Uкэ.max, ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠΊ.max ΠΈ максимальная рассСиваСмая ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ Π ΠΊ.max. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… примСнСниях Π‘Π’ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ допустимоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° эмиттСрбаза Uэб.max, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ Π² справочных Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ….

ο€² Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠšΠΎΠ½ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΉ

-102-

3.2 ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия биполярного транзистора

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ транзистора для усилСния элСктричСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ основано Π½Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ дСйст-вия ΠΊΠ°ΠΊ управляСмого элСктронного ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°.

Π’ схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора (рис. 14) ΠΊ эмиттСрному ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ прямоС напряТСниС, Π° ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ – ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅. Если Π½Π° эмиттСрном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π½Π΅Ρ‚ напряТСния, Ρ‚ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ нСбольшой ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ IΠΊΠΎΠ±Ρ€. По ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΈΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ для упрощСния рассуТдСний ΠΈ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊ-

n

p

n

Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π΅Ρ‚, Ρ‚.Π΅. транзистор Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ Π½Π° эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ прямого напряТСния ΠΎΡ‚ источника

питания Еэ происходит инТСкция носитСлСй заряда ΠΈΠ· эмиттСра Π² Π±Π°Π·Ρƒ, Π³Π΄Π΅

– Еэ +

Π•ΠΊ +

–

ΠΎΠ½ΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ нСосновными. Для транзистора n-p-n этими носитСлями заряда

ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны. Π”Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов Π² процСссС ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эмит-

Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ создаСт Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра Iэ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΠ΅ Π² Π±Π°Π·Ρƒ,

Рис. 14

Основная схСма

ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π΄ΠΈΡ„-

ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ биполярного

Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΡŽ ΠΈΡ… Π² Π±Π°Π·Π΅. Π’ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Π°, поэтому элСктроны Π² процСссС

транзистора ΠΊ источникам

Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ°Ρ ΠΈΡ… Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ

питания

Π½Π΅ успСваСт Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ с Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ втягиваСтся ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ

элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ экстракция элСктро-Π½ΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€. Π”Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов Π² процСссС экс-Ρ‚Ρ€Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ создаСт Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°IΠΊ. ΠΠ΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… ΠΈΠ· эмиттСра Π² Π±Π°Π·Ρƒ элСктронов Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π² области Π±Π°Π·Ρ‹ с Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, количСство ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… пополня-Стся ΠΈΠ· внСшнСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΎΡ‚ источника Еэ. Π—Π° счСт этого Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ IΠ±. Он ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π» ΠΈΠ·-Π·Π° нСбольшой Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ основных носитСлСй заряда – Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ. ΠŸΡ€ΠΈ этих условиях число Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΉ, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹, Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ.

Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° управляСтся Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ эмиттСра: Ссли увСличится Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра, Ρ‚ΠΎ практичСски ΠΏΡ€ΠΎ-ΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ возрастСт Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’ΠΎΠΊ эмиттСра ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΏΡ€ΠΈ ΠΌΠ°-

Π»Ρ‹Ρ… измСнСниях прямого напряТСния Π½Π° эмиттСрном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅.

Π’ΠΎΠΊΠΈ

Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…

элСктродов

транзистора

связаны

ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ:

Iэ = IΠΊ + IΠ±. Π’ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, поэтому для практичСских расчСтов часто ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ эмиттСра: IΠΊ β‰ˆ Iэ.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия p-n-p-транзистора Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π΅Π½ рассмотрСнному, Π½ΠΎ носитСлями заряда, создаю-Ρ‰ΠΈΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ Π² процСссС ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ экстракции, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ; ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ источ-Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Еэ ΠΈ Π•ΠΊ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Π° Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ, соотвСтствСнно измСнятся ΠΈ направлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² цСпях.

На основании рассмотрСнных процСссов ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄, Ρ‡Ρ‚ΠΎ транзистор ΠΊΠ°ΠΊ управляСмый ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ дСйствуСт Π·Π° счСт создания Ρ‚Ρ€Π°Π½Π·ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ (проходящСго) ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° носитСлСй заряда ΠΈΠ· эмиттСра Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈ управлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ измСнСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°-

Π·ΠΎΠΌ, биполярный транзистор управляСтся Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ.

Π’ΠΎΠΊ эмиттСра ΠΊΠ°ΠΊ прямой Ρ‚ΠΎΠΊ p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ измСняСтся ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… измСнСниях напряТСния Π½Π° эмиттСрном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, соотвСтствСнно, большиС измСнСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

На этом основаны ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ свойства транзистора.

ВРАН-

3.3 БтатичСскиС характСристики транзисторов

~

UΠ²Ρ…~

RΠ½

ΠžΠ±ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π½Π½Π°Ρ схСма Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора для усилСния

элСктричСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ содСрТит Π΄Π²Π΅ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (рис. 15): Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ

ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ. Входная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ являСтся ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ; Π² Π½Π΅Π΅ послС-

E1

E2

Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с источником питания Π•1 Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ источник сла-

Π±Ρ‹Ρ… элСктричСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ UΠ²Ρ…~, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°Π΄ΠΎ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ. Π­Π»Π΅ΠΊ-

Рис. 15 ΠžΠ±ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π½Π½Π°Ρ схСма Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора для усилСния элСктричСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ

тричСскиС колСбания , ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ, ΠΈΠ»ΠΈ усиливаСмым, сигна-Π»ΠΎΠΌ. Выходная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ являСтся Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΡŒΡŽ, Π² Π½Π΅Π΅ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с источником Π•2 Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π½Π°-Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ° RH, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π°Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ усилСнный сигнал. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, обобщСнная схСма Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора для усилСния элСктричСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ прСдставляСт собой Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΠ½ΠΈΠΊ.

Вранзистор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ элСктрода, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π² схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ – Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ, Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ – Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄-Π½ΠΎΠΉ, Π° Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ – ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ для Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π°. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ элСктрод являСтся ΠΎΠ±-Ρ‰ΠΈΠΌ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ Ρ‚Ρ€ΠΈ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора – с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (ΠžΠ‘), ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ) ΠΈ ΠΎΠ±-Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ОК).

Π’ схСмС, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ рассматривался ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия транзистора (рис . 14), Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ элСк-Ρ‚Ρ€ΠΎΠ΄ – эмиттСр, Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ – ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, Π° ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ, входящий ΠΈ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π°, ΠΈ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π°, – Π±Π°Π·Π°; ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, это Π±Ρ‹Π»Π° схСма ΠžΠ‘.

ΠŸΡ€ΠΈ любой схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ плюса источника питания Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ области транзистора ΠΊ минусу источника питания. Π‘Ρ‚Ρ€Π΅Π»ΠΊΠ° эмиттСра ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ проходящСго Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Π’ΠΎ всСх Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… схСмах сохраняСтся рассмотрСнный ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия транзистора, Π½ΠΎ свойства схСм Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹; ΠΎΠ½ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ характСристиками ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ. Π’ любой схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ дСйствуСт напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя элСктродами ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ: Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ – UΠ²Ρ…

  • IΠ²Ρ…, Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ – UΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ IΠ²Ρ‹Ρ…. Π­Ρ‚ΠΈ элСктричСскиС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора ΠΈ Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎ Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°.

Π₯арактСристики транзистора ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· этих Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠ΅ΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅. Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈΠ· элСктричСских Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈ-Π²Π°Ρ‚ΡŒ постоянной, Π² схСму для снятия характСристик Π½Π°Π΄ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ источники питания; Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΡƒ

Π₯арактСристики, снятыС Π±Π΅Π· Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ΄Π½Π° ΠΈΠ· Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ поддСрТиваСтся постоянной, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°-

ΡŽΡ‚ статичСскими. Π‘ΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ характСристик, снятых ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… значСниях этой постоянной Π²Π΅Π»ΠΈ-

Ρ‡ΠΈΠ½Ρ‹, прСдставляСт собой сСмСйство статичСских характСристик.

НаибольшСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ биполярных транзисторов ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π΄Π²Π° Π²ΠΈΠ΄Π° характСристик –

Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅.

Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ характСристикой Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎ-

стоянном Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ напряТСнии:

IΠ²Ρ… = f (UΠ²Ρ…) ΠΏΡ€ΠΈ UΠ²Ρ‹Ρ… = const.

Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ характСристикой Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΏΡ€ΠΈ

постоянном Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅:

IΠ²Ρ‹Ρ… = f (UΠ²Ρ‹Ρ…) ΠΏΡ€ΠΈ IΠ²Ρ… = const.

Π’ΠΈΠ΄ характСристик транзистора зависит ΠΎΡ‚ способа Π΅Π³ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ, Π½ΠΎ для схСм ОЭ ΠΈ ОК ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΡ€Π°ΠΊ-

тичСски ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹, поэтому ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками для схСм

ΠžΠ‘ ΠΈ ОЭ. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ наибольшСС распространСниС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° схСма ОЭ, поэтому рассмотрим Π΅Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅

ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ схСма установки ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° рис. 16. Π’ Π΅Π΅ состав входят Π΄Π²Π° источника питания с

Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ максимального значСния Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм 1, ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€

2 ΠΈ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ 3 для измСрСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ 4, 5 для измСрСния напря-

ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Uбэ ΠΈ Uкэ. Балластный рСзистор 6

3

слуТит для ограничСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ исслС-

Π΄ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ транзистора 7.

2

Π’ этой схСмС Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ являСтся

+

6

+

Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ IΠ±, Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ – Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠΊ,

Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС создаСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°-

7

1

4

5

Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром Uбэ, Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ – ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ

1

ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ эмиттСром Uкэ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°-

–

–

Π·ΠΎΠΌ, Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ характСристики транзистора,

Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎ схСмС ОЭ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚

Рис. 16 Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° установки для снятия

собой Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΎΡ‚ напряТС-

статичСских характСристик биполярного транзистора

ния Π±Π°Π·Π°-эмиттСр ΠΏΡ€ΠΈ постоянном напряТСнии ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр:

IΠ± = f (Uбэ) ΠΏΡ€ΠΈ Uкэ = const.

Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ характСристики транзистора, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎ схСмС ОЭ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой зависи-ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ – эмиттСр ΠΏΡ€ΠΈ постоянном Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π±Π°Π·Ρ‹:

IΠΊ = f (Uкэ) ΠΏΡ€ΠΈ IΠ± = const.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Π²ΠΈΠ΄ сСмСйства Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… характСристик биполярного транзистора ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½Π° рис. 17 ΠΈ 23.

На рис. 17 ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΎ сСмСйство ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… характСристик, снятых ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… напряТС-ниях Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ (Uкэ1< Uкэ2). Π”Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… напряТСниях Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ характСристики качСствСнно ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ ΠΈ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎ с ростом Uкэ. Π­Ρ‚ΠΎ Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ ΠΎ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ слабой связи ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ цСпями биполярного транзистора.

ΠΠ°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΊΡ€ΡƒΡ‚ΠΎ восходящий участок ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… характСристик биполярного транзисто-Ρ€Π° (рис. 18) являСтся Π½Π΅Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌ. Π­Ρ‚ΠΎ участок ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Uкэ, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ 0,5…1,5 Π’. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… значСниях Uкэ, соизмСримых с Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Uбэ, слСдуСт ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС

Uкэ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ суммС напряТСний Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ UΠΊΠ± ΠΈ эмиттСрном Uбэ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅-

IΠ±

Uкэ1 Uкэ2

Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ…. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π°

напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ

ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ UΠΊΠ±

= Uкэ

–

– Uбэ. ΠŸΡ€ΠΈ Uкэ

< Uбэ ΠΈΠ· мСньшСго вычитаСтся большСС, Ρ‚.Π΅. Π·Π½Π°ΠΊ Uкэ

–

– Uбэ мСняСтся Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ. А это ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ

Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ UΠΊΠ± соотвСтствуСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊ-

Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ

ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅,

Ρ‚ΠΎ

ΠΏΡ€ΠΈ

Uкэ < Uбэ ΠΎΠ½Π° соотвСтствуСт прямому Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ. НаибольшСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

прямого напряТСния UΠΊΠ± Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ

ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅

получаСтся

ΠΏΡ€ΠΈ

UΠ‘Π­

IΠ±4

Рис. 17

БСмСйство

Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ…

характСристик биполярного

IΠ±3

IΠΊ3

IΠ±2

IΠΊ2

IΠΊ1

IΠ±1

U1

U2

U3

U4

U5

U6

U7

Uкэ, Π’

Рис. 18 БСмСйство Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅-ристик

биполярного транзистора

Uкэ = 0, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° UΠΊΠ± = Uбэ. По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ роста Uкэ это прямоС напряТСниС ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΈ

становится Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ Uкэ = Uбэ. ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎΠ΅ напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅-Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ прСпятствуСт ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ нСосновных Π½ΠΎ-ситСлСй заряда, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π±Π°Π·Ρƒ ΠΈΠ· эмиттСра. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ прямого напряТСния Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅-Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ экстракции этих носитСлСй ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, Π° это Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎΠ΅ возрастаниС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

ΠŸΡ€ΠΈ Uкэ > Uбэ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ UΠΊΠ± измСня-Стся Π½Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΡƒΡŽ для ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅-Ρ…ΠΎΠ΄Π°. ИзмСнСниС напряТСния Uкэ Π½Π° этом участкС характСристик ΠΌΠ°Π»ΠΎ влияСт Π½Π° Π²Π΅-

Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°; Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ участок характСристики ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΎ.

Π£Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ максимально допустимого ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΡŽ ΠΊΠΎΠ»-Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ рассмотрСнных сСмСйств характСристик для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… практичСских расчСтов ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ интСрСс Π΅Ρ‰Π΅ Π΄Π²Π΅ характСристики: проходная ΠΈ прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ.

ΠŸΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄Π½Π°Ρ характСристика – это Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΏΡ€ΠΈ посто-янном Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ напряТСнии. Для схСмы ОЭ это Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ напряТСния Π±Π°Π·Π°-эмиттСр ΠΏΡ€ΠΈ постоянном напряТСнии ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр.

Π₯арактСристикой прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ. Для схСмы с ОЭ это Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ постоянном напряТСнии ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

25. Зонная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° биполярного транзистора Π² схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия.

Для биполярного транзистора Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ (Π½Π° эмиттСрном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎ-Π΄Π΅ — прямоС напряТСниС, Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ — ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅) являСтся основным. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π² дальнСйшСм Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ транзистор Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, для p-n-Ρ€ биполярного транзистора Uэ > 0, UΠΊ < 0.

Для биполярного транзистора p-n-Ρ€ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ смСщён Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ происходит инТСкция Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ нСосновных носитСлСй, Π² Π±Π°-Π·Ρƒ. Π‘Π°Π·Π° Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ достаточно ΠΌΠ°Π»ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρƒ W (W << Lp, Π³Π΄Π΅ Lp- диффузионная Π΄Π»ΠΈΠ½Π° нСосновных носитСлСй), Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² Π±Π°Π·Ρƒ нСосновныС носитСли Π½Π΅ успСвали ΠΏΡ€ΠΎΡ€Π΅ΠΊΠΎΠΌ-Π±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π° врСмя пСрСноса Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ. ΠšΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ смСщСнный Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ «ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°Π΅Ρ‚» ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ носитСли, ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· слой Π±Π°Π·Ρ‹.

a) Π±)

Рис. 4.6. Зонная Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° биполярного транзистора Π°) Π² равновСсном состоянии, Π±) Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

Рассмотрим ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² эмиттСрном ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ…. Для любого p-n ΠΏΠ΅-Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Ρ‚ΠΎΠΊ J опрСдСлятся суммой элСктронного Jn ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Jp ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚, Π° ΠΎΠ½ΠΈ Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π΄Ρ€Π΅ΠΉΡ„ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΈ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ эмиттСрному ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ прямого напряТСния UΠ­ > 0 Π² биполярном Ρ‚Ρ€Π°Π½Π·ΠΈ-сторС p-n-Ρ€ происходит инТСкция Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΈΠ· эмиттСра Π² Π±Π°Π·Ρƒ Iэр ΠΈ элСктронов ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² эмиттСр Iэп. Π’Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эмиттСр Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сильнСС Π±Π°Π·Ρ‹, Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Iэр Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ элСктронов Iэп. Π˜Π½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² Π±Π°Π·Ρƒ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΈ Ссли ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π° Π±Π°Π·Ρ‹ w ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСньшС Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Lp, ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π΄ΠΎΠΉΠ΄ΡƒΡ‚ Π΄ΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ p-n-Ρ€ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π±Ρ€ΠΎΡˆΠ΅Π½Ρ‹ Π² Ρ€-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ вслСдствиС этого ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ лишь Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСньшС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… эмиттСром.

Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ характСристики Π‘Π’ Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ (Uk < 0, |Uk| >> 0): — Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ эмиттСра, IΠΊ — Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, I6 — Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π° Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΌ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π΅.

Π’ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΊ эмиттСру ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ прямоС напряТСниС ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ

Π΄Π΅ Iэр — Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΈΠ· эмиттСра Π² Π±Π°Π·Ρƒ , Iэn — Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктронов ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² эмиттСр.

, Π³Π΄Π΅ I0 — Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Ig — Ρ‚ΠΎΠΊ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ.

Рис. 4.7. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ°, ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² биполярном транзисторС Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ.

26. РасчСт Π²Π°Ρ… биполярного транзистора. Π“Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ условия.

ΠŸΡ€ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эмиттСрный p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ I1, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ — мСньший, Ρ‡Π΅ΠΌ I1 вслСдствиС Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ части ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… носитСлСй Π² Π±Π°Π·Π΅. На рис. 4.8 этот процСсс ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ ΠΊΠ°ΠΊ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°Π³Π΄Π΅ N – коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ эмиттСрного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠŸΡ€ΠΈ инвСрсном Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ транзистора прямому ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ I2 Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ эмиттСрный Ρ‚ΠΎΠΊ, Π³Π΄Π΅— коэффициСнт инвСрсии.

Рис. 4.8. ЭквивалСнтная схСма биполярных транзисторов

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ эмиттСра Jэ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° JΠΊ, Π² ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС, состоят ΠΈΠ· ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ (I1 ΠΈΠ»ΠΈ I2) ΠΈ экстрагируСмого (ΠΈΠ»ΠΈ) Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ². (4.1)

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² I1 ΠΈ I2 Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ для p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² стандартным способом. (4.2) Π³Π΄Π΅ I’э0 ΠΈ I’ΠΊ0 — Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ (ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅) Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ². ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эти Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ I’э0 ΠΈ I’ΠΊ0 ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² эмиттСра Iэ0 ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° биполярного транзистора.

ΠžΠ±ΠΎΡ€Π²Π΅ΠΌ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ эмиттСра (Jэ = 0) ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π΄ΠΈΠΌ Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ большоС Π·Π°ΠΏΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ напряТСниС UΠΊ. Π’ΠΎΠΊ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ этих условиях, Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠΊ0. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Iэ = 0; ΠΈΠ· (4.1) слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ I1 =, Π° ΠΈΠ· (4.2) β€” I2 = -I’ΠΊ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ U >> kT/q.

Полагая IΠΊ = IΠΊ0, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ Π² этом случаС , (4.3)

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра ΠΏΡ€ΠΈ большом ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ смСщСнии ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· -Iэ0 Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра (4.4)

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ эмиттСрного ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ².

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ (4.2) Π² (4.1), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

(4.5)

Π’ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅. Рассмотрим случай, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π° эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ биполярного транзистора ΠΏΠΎΠ΄Π°Π½ΠΎ прямоС, Π° Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ – ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ смСщСниС. Для p-n-p биполярного транзистора это Uэ > 0, UΠΊ < 0.

Для нахоТдСния ВАΠ₯ Π² качСствС Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ Jэ, UΠΊ; Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… – JΠΊ, Uэ, ΠΈΠ· сообраТСний удобства измСрСния. Π’ (4.5) Π²Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΠΌ (— 1), подставим Π² JΠΊ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ (4.6) Π‘ΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (4.6) описываСт сСмСйство ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… характСристик IΠΊ = f(UΠΊ)с ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ Iэ.

БСмСйство эмиттСрных характСристик Uэ = f(Iэ) с ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ UΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΠΈΠ· (4.5). Учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ (4.7)

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (4.6) ΠΈ (4.7) ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ характСристики транзистора, прСдставлСнныС Π½Π° рис. 4.9.

Рис. 4.9. Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚-Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ характСристики Π‘Π’ Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅: Π° — сСмСйство ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Ρ…, Π± — сСмСйство эмиттСрных ΠΊΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Ρ….

Для Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Uэ > 0, UΠΊ < 0, |UΠΊ| << 0, выраТСния (4.6) ΠΈ (4.7) пСрСходят Π²

(4.8)

Π“Π»Π°Π²Π° 5 биполярныС транзисторы

5.1. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия биполярного транзистора. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

5.1.1. ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ свСдСния

Биполярным транзистором(Π‘Π’) называСтся трСхэлСктродный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ с двумя Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ Ρ€-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ для усилСния элСктричСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Β­Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ мощности. Π‘Π»ΠΎΠ²ΠΎ «биполярный» ΠΎΠ·Β­Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ физичСскиС процСссы Π² Π‘Π’ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ носитСлСй заряда ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠ² (элСктронов ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ). ВзаимодСй­ствиС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² обСспСчиваСтся Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ дос­таточно Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ – Π½Π° расстоянии, мСньшСм Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹. Π”Π²Π° p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ чСрСдования областСй с Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠΌ элСктропроводности. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ порядка чС­рСдования Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π‘Π’ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°ΠΏ-Ρ€-ΠΏ(ΠΈΠ»ΠΈ со структурой n-p-n) ΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°Ρ€-ΠΏ-Ρ€(ΠΈΠ»ΠΈ со структурой Ρ€-n-Ρ€), условныС изобраТСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΒ­ΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рис. 5.1.

Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ транзистора Ρ‚ΠΈΠΏΠ° n-p-n ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° Π½Π° рис. 5 2 Π’ этой структурС ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π΄Π²Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° с Π½Π΅ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΒ­Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ: ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° n1-Ρ€ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° n2-Ρ€. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρƒ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π° Π‘Π’ ΠΎΠ΄Π½Π° ΠΈΠ· ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΡ… областСй (ΠΏ1с мСньшСй ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ) сСчСния Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π° Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ сильнСС, Ρ‡Π΅ΠΌ другая крайняя ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ (n2). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π‘Π’ являСтся асиммСтрич­ным ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ. АсиммСтрия отраТаСтся ΠΈ Π² названиях ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΡ… об­ластСй: ΡΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Π°Ρ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ с мСньшСй ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ (n1) называСтсяэмиттСром, Π° ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ n2– ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ. БоотвСтст­вСнно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ n1-Ρ€ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ,Π° n2-p ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Β­Π½Ρ‹ΠΌ.БрСдняя ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ (p) называСтся Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ (ΠΈΠ»ΠΈ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ). ΠšΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Ρ‹ с областями Π‘Π’ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° рис. 5.2,Π° Π±ΡƒΠΊΠ²Π°ΠΌΠΈ: Π­ – эмит­тСр; Π‘ –база; К – ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€.

Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ (Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ) Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒΡŽ Π‘Π’ являСтся ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ объСма стру­ктуры, располоТСнная Π½ΠΈΠΆΠ΅ эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° (Π½ΠΎ Π·Π°ΡˆΡ‚Ρ€ΠΈΡ…ΠΎΒ­Π²Π°Π½Π° Π½Π° рис. 5.2,Π°). ΠžΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ (Π·Π°ΡˆΡ‚Ρ€ΠΈΡ…ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅) участки структуры ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ пассивными (Β«ΠΏΠ°Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈΒ»), обусловлСнными конструктивно-тСхнологичСскими ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ. На рис. 5.2,Π± ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° идСализированная структура Π‘Π’ Π±Π΅Π· пассивных областСй, Ρ‚.Π΅. Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ активная Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ транзистора, изобраТСнная для удобства описания Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ. Π‘ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Π°Ρ эмиттСрная ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π° Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΌ индСксом Β«+Β» (n+), Π° Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠ΅ индСксы 1 ΠΈ 2 ΠΎΠΏΡƒΡ‰Π΅Π½Ρ‹.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ свойства Π‘Π’ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ процСссами Π² Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ области, которая обСспСчиваСт взаимодСйствиС эмиттСрного ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ². ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π° Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ области Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ мСньшС 1 ΠΌΠΊΠΌ). Если распрСдСлСниС примСси Π² Π±Π°Π·Π΅ ΠΎΡ‚ эмиттСра ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ (Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅), Ρ‚ΠΎ Π² Π½Π΅ΠΉ отсутствуСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈ носитСли ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°ΡŽΡ‚ Π² Π±Π°Π·Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅. Π’ случаС Π½Π΅Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ распрСдСлСния примСси (нСоднородная Π±Π°Π·Π°) Π² Π±Π°Π·Π΅ сущСствуСт Β«Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅Β» элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ появлСниС Π΄Ρ€Π΅ΠΉΡ„ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния носитСлСй: Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠ΅ΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π΄Ρ€Π΅ΠΉΡ„ΠΎΠΌ Π‘Π’ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π±Π΅Π·Π΄Ρ€Π΅ΠΉΡ„ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ,Π° с Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ –дрСйфовыми.

Биполярный транзистор, Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… схСмах Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ: с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (ΠžΠ‘), ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ) ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ОК). На рис. 5.3 ΠΏΠΎΠΊΠ°Β­Π·Π°Π½Ρ‹ эти схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ для Ρ€-n-Ρ€-транзистора. Π‘Ρ‚Ρ€Π΅Π»ΠΊΠΈ Π½Π° условных изобраТСниях Π‘Π’ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ (ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π½Π° рис. 5.1) Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ прямого Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°. Π’ обозначСниях напряТСний вторая Π±ΡƒΠΊΠ²Π° индСкса ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΉ элСктрод для Π΄Π²ΡƒΡ… источни­ков питания.

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Π²Π°Ρ€ΠΈΠ°Π½Ρ‚Π° полярностСй напряТСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ², ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора. Они ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ названия: Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, инвСрсный Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния (ΠΈΠ»ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ двухстороннСй ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ) ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки.

Π’ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅(НАР) Π½Π° эмиттСрном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ дСйствуСт прямоС напряТСниС (напряТСниС эмиттСр-Π±Π°Π·Π°UΠ­Π‘), Π° Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ – ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ (напряТСниС ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π°UΠšΠ‘). Π­Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡƒ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ полярности источников пита­ния Π½Π° рис. 5.5 ΠΈ направлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² для p-n-p-транзистора. Π’ случаС n-p-n-транзистора полярности напряТСния ΠΈ направлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅.

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ (НАР) являСтся основным ΠΈ опрСдСляСт Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ элСмСнтов транзистора. Π­ΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ осущСствляСт ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΡŽ носитСлСй Π² ΡƒΠ·ΠΊΡƒΡŽ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ, кото­рая обСспСчиваСт практичСски Π±Π΅Π· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΒ­Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… носитСлСй Π΄ΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°. ΠšΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Β­Ρ…ΠΎΠ΄ Π½Π΅ создаСт ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π° для ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΡ… носитС­лСй, ΡΡ‚Π°Π²ΡˆΠΈΡ… нСосновными носитСлями заряда Π² Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΉ области, ΠΈ поэтому ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ эти носитСли Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ. Β«Π‘ΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°Β­Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°ΡΒ» ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ этого ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΈ обусловила Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ Β«ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Β». ΠšΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈ эмиттСр ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ролями, Ссли Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ прямоС напряТСниС UΠšΠ‘, Π° Π½Π° эмиттСрный – ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅UΠ­Π‘. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ называСтся инвСрснымактивным Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ(ИАР) Π’ этом случаС транзистор Β«Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚Β» Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ: ΠΈΠ· ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ инТСкция Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΒ­Ρ€Ρ‹Π΅ проходят Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ ΠΈ ΡΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ эмиттСрным ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° напряТСния Π½Π° эмиттСрном ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Β­Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ… ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ прямыми ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΒ­ΠΌΠΎΠΌ двухстороннСй ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ(Π Π”Π˜) ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΡƒΠ΄Π°Ρ‡Π½ΠΎ рСТимомнасыщСния(РН). Π’ этом случаС ΠΈ эмит­тСр, ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ носитСли заряда Π² Π±Π°Π·Ρƒ навстрСчу Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² собираСт носитСли, приходящиС ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°.

НаконСц, Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π° ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ… ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ напряТСния, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ€Π΅Β­ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ отсСчки(РО), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² этом случаС Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Β­Π»Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ.

Наглядно связь Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² Π‘Π’ с Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Β­Π½Π° Π½Π° рис. 5.4. Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ классификация Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² производится ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ напряТСний ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π’ схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (ΠžΠ‘) ΠΎΠ½ΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ напряТСниям источни­ков питания UΠ­Π‘ ΠΈUΠšΠ‘.Π’ схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ) напряТСниС Π½Π° эмиттСрном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ опрСдСляСтся напря­ТСниСм ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ источника (UΠ­Π‘ = – UΠ‘Π­), Π° напряТСниС ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Β­Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° зависит ΠΎΡ‚ напряТСний ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… источников ΠΈ ΠΏΠΎ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Β­ΠΌΡƒ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Ρƒ опрСдСлСния разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ². Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ UΠ­Π‘ = – UΠ‘Π­, Ρ‚ΠΎ UΠšΠ‘ = UΠšΠ‘ – UΠ‘Π­; ΠΏΡ€ΠΈ этом напряТСниС источ­ников питания Π½Π°Π΄ΠΎ Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ со своим Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠΌ: ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Ссли ΠΊ элСктроду присоСдинСн ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ полюс источника, ΠΈ ΠΎΡ‚Β­Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ – Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ случаС. Π’ схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Β­Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ОК) напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ опрСдСля­Стся ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ источником: UΠšΠ‘ = – UΠ‘Πš. НапряТСниС Π½Π° эмиттСрном ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ зависит ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… источников: UΠ­Π‘ = UЭК + UΠšΠ‘ = = UЭК – UΠ‘Πš, ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠΎΠ² ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ½Π΅Π΅.

Π”ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ

Π’Π°Ρˆ адрСс email Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π½. ΠžΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ поля ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Ρ‹ *