Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора – Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚, Π³Π΄Π΅ примСняСтся, Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биополярного транзистора

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора: схСмы, стабилизация, Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹, классы

рис. 2.14ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ усилитСля Π½Π° транзисторС сигнал, ΠΏΠΎΠ΄Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½ΠΈΡŽ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ (статичСский Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΏΠΎ постоянному Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ, Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ покоя). ΠΠ°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ характСризуСтся постоянными Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ элСктродов транзистора ΠΈ напряТСниями ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этими элСктродами. Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ Β«Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора» ΠΈ фактичСски Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΡ†Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π΅ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ Β«Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ усилитСля».

Для опрСдСлСнности обратимся ΠΊ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ характСристикам транзистора. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ характСризуСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ (НРВ) с ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ (Uкэн, IΠΊΠ½), Π³Π΄Π΅ Uкэн ΠΈ IΠΊΠ½ β€” Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΈ эмиттСром ΠΈ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Для ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ усилитСля стрСмятся Π½Π΅ Π΄ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ измСнСния полоТСния Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ.

Для характСристики ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡ‹ обСспСчСния Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ ΠΈ Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π°Π½Π½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ‚Ρ€ΠΈ схСмы:

● с фиксированным Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹;

● с ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ стабилизациСй;

● с эмиттСрной стабилизациСй.

На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΈΠ· этих схСм ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π½ΠΈΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚. Из ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π΄Π²ΡƒΡ… схСм ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚Π΅Π½ΠΈΠ΅ часто ΠΎΡ‚Π΄Π°ΡŽΡ‚ схСмС с эмиттСрной стабилизациСй. Рассмотрим ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΡƒΡŽ ΠΈΠ· этих схСм.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° с фиксированным Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹

(рис. 2.14). рис. 2.15 На ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Ρ… схСмах источник напряТСния Π•ΠΊ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚.

Π’ соотвСтствии со Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° iΠΊΒ· RΠΊ + uΠΊΡβˆ’ Π•ΠΊ = 0
ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° iΠΊ: iΠΊ= βˆ’ ( 1 / RΠΊ ) Β· uкэ+ ( 1 / RΠΊ ) Β· Π•ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ соотвСтствуСт Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ зависимости Π²ΠΈΠ΄Π° Ρƒ = Π° Β· Ρ… + b. Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ описываСт Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ линию Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ (ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ для схСмы с Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ).

Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ характСристики транзистора ΠΈ линию Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ (рис. 2.15).

Π’ соотвСтствии со Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° iΠ± Β· RΠ± + uбэ βˆ’ Π•ΠΊ = 0

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ iΠ±:
iΠ± = βˆ’ uбэ / RΠ± + Π•ΠΊ / RΠ±

Π‘ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚ΡŒ напряТСниСм uбэ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ uбэ << Π•ΠΊ. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° iΠ± = Π•ΠΊ / RΠ±

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² рассматриваСмой схСмС Ρ‚ΠΎΠΊ iΠ± задаСтся Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ Π•ΠΊ ΠΈ RΠ± (Ρ‚ΠΎΠΊ «фиксирован»). ΠŸΡ€ΠΈ этом iΠΊ= βст Β· iΠ± + Íко

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ iΠ± = iΠ±2. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° HPT Π·Π°ΠΉΠΌΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 2.15. Π›Π΅Π³ΠΊΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ самоС Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅Π΅ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ соотвСтствуСт Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Y (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки, iΠ± = 0), Π° самоС Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β€” Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Z (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния, iΠ± > iΠ±4).

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡƒ с фиксированным Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Ρ€Π΅Π΄ΠΊΠΎ ΠΏΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌ:

● ΠΏΡ€ΠΈ воздСйствии Π΄Π΅ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹) ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ βст ΠΈ Íко, Ρ‡Ρ‚ΠΎ измСняСт Ρ‚ΠΎΠΊ IΠΊΠ½ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ.

● для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ значСния βст Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π±ΠΈΡ€Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ RΠ±, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ использовании ΠΊΠ°ΠΊ дискрСтных ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² (Ρ‚. Π΅. ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ², ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π΅ ΠΏΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… схСм.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° с ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ стабилизациСй

(рис. 2.16). рис. 2.16 Π­Ρ‚Π° схСма обСспСчиваСт Π»ΡƒΡ‡ΡˆΡƒΡŽ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°. Π’ схСмС ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ обратная связь ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ схСмы β€” ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ транзистора соСдинСн со Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ схСмы β€” Π±Π°Π·ΠΎΠΉ транзистора с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ сопротивлСния RΠ±.). Рассмотрим Π΅Π΅ проявлСниС Π½Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅.

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹) Ρ‚ΠΎΠΊ iΠΊ Π½Π°Ρ‡Π°Π» ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ напряТСния uRΠΊ, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ напряТСния uкэ и ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° iΠ± ( iΠ± = uкэ/ RΠ±), Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° iΠΊ, Ρ‚. Π΅. Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ стабилизация Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° с эмиттСрной стабилизациСй

(рис. 2.17).

рис. 2.17
Π’ Π·Π°Ρ€ΡƒΠ±Π΅ΠΆΠ½ΠΎΠΉ Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ схСму Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ схСмой с Н-смСщСниСм (конфигурация схСмы соотвСтствуСт Π±ΡƒΠΊΠ²Π΅ Н). Основная идСя, рСализованная Π² схСмС, состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°Ρ„ΠΈΠΊΡΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ iэ ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· это Ρ‚ΠΎΠΊ iΠΊ ( iΠΊ = iэ ). Π‘ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅Π»ΡŒΡŽ Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ эмиттСра Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ рСзистор Rэ ΠΈ ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° Π½Π΅ΠΌ практичСски постоянноС напряТСниС uRэ. ΠŸΡ€ΠΈ этом оказываСтся, Ρ‡Ρ‚ΠΎ iэ= uRэ/ Rэ= const. Для создания Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ напряТСния uRΒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ напряТСния Π½Π° рСзисторах R1 ΠΈ R2. БопротивлСния R1ΠΈ R2 Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ Π½Π°ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° iΠ± практичСски Π½Π΅ влияСт Π½Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ напряТСния uR2. ΠŸΡ€ΠΈ этом uR2= EΠΊ Β· [ R2/ ( R1+ R2)] Π’ соотвСтствии со Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° uRэ= uR2– uΠ±

ΠŸΡ€ΠΈ воздСйствии Π΄Π΅ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° uбэ измСняСтся ΠΌΠ°Π»ΠΎ, поэтому ΠΌΠ°Π»ΠΎ измСняСтся ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° uRэ. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ напряТСниС uRэ составляСт Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ долю напряТСния Π•ΠΊ.

Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора (классы Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹): А, АВ, Π’, Π‘ ΠΈ D.

РассматриваСмыС RΠ‘-усилитСли ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ А.

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ «А» Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° всСгда большС нуля (iΠΊ > 0). ΠŸΡ€ΠΈ этом ΠΎΠ½ увСличиваСтся ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Β«Π’Β» IΠΊΠ½ = 0, поэтому Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. ΠŸΡ€ΠΈ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ сигналС Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠ²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ «АВ» являСтся ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°ΠΌΠΈ А ΠΈ Π’.

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Β«Π‘Β» Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ транзистора подаСтся Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π°ΠΏΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ напряТСниС, поэтому Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ мСньшСго, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π° ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π°.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ Β«DΒ» Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ (транзистор находится ΠΈΠ»ΠΈ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния, ΠΈΠ»ΠΈ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки).

Как Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ биполярный транзистор | Volt-info

Если Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ мСханичСскиС Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈ, Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзисторов Π½Π°ΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия гидравличСского усилитСля руля Π² Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»Π΅. Но, сходство справСдливо Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² транзисторах Π½Π΅Ρ‚ ΠΊΠ»Π°ΠΏΠ°Π½ΠΎΠ². Π’ этой ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ ΠΌΡ‹ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ рассмотрим Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ биполярного транзистора.

Устройство биполярного транзистора

Основой устройства биполярного транзистора являСтся ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π». ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ кристаллы для транзисторов ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΈΠ· гСрмания, сСгодня Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ ΠΈ арсСнид галлия. Π‘Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° производят чистый ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» с Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ упорядочСнной кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄Π°ΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ кристаллу ΠΈ вводят Π² Π΅Π³ΠΎ состав ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΡŒ (Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»), которая ΠΏΡ€ΠΈΠ΄Π°Ρ‘Ρ‚ Π΅ΠΌΡƒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½Ρ‹Π΅ свойства элСктричСской проводимости. Если ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ обуславливаСтся Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… элСктронов, ΠΎΠ½Π° опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ донорная (элСктронная) n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. Если ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° обусловлСна ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ элСктронами Π²Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… мСст, Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, Ρ‚ΠΎ такая ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ называСтся Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ (Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ) ΠΈ обозначаСтся ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

 Рисунок 1.

ΠšΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π» транзистора состоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ… частСй (слоёв) с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° проводимости (n-p-n ΠΈΠ»ΠΈ p-n-p). ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ слоя Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Ρ‹. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΎΡ‚ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΊ эмиттСру называСтся эмиттСрным (ЭП), ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ – ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ (КП). На рисункС 1 структура транзистора ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° симмСтричной, ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ производствС Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ областСй Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ассимСтричны, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС 2. ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ эмиттСрный. Π‘Π»ΠΎΠΉ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ, порядка Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ½.

 Рисунок 2.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия биполярного транзистора

Π›ΡŽΠ±ΠΎΠΉ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ транзистора Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Ρƒ.Β ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ Π΅Π³ΠΎ полюсам разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² происходит Π΅Π³ΠΎ «ΡΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅». Если прилоТСнная Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² условно ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°, ΠΏΡ€ΠΈ этом p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ открываСтся, говорят, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ смСщён Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ условно ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² происходит ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ смСщСниС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΎΠ½ запираСтся. ΠžΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ смСщСнии хотя Π±Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, общая ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ, называСмая Π±Π°Π·ΠΎΠΉ, насыщаСтся элСктронами, ΠΈΠ»ΠΈ элСктронными вакансиями (Π² зависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° проводимости ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Π±Π°Π·Ρ‹),

Ρ‡Ρ‚ΠΎ обуславливаСт Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сниТСниС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ слСдствиС, Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ смСщСнии.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ВсС схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄Π²Π° Π²ΠΈΠ΄Π°: Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΈΠ½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½ΡƒΡŽ.

 Рисунок 3.

ΠΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ схСма Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСской проводимости ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΏΡƒΡ‚Ρ‘ΠΌ управлСния смСщСниСм эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°.

Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Π°Ρ схСма, Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ, позволяСт ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° посрСдством управлСния смСщСниСм ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ. Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Π°Ρ схСма являСтся симмСтричным Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠΌ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ, Π½ΠΎ Π² Π²ΠΈΠ΄Ρƒ конструктивной асиммСтрии биполярного транзистора малоэффСктивна для примСнСния, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ТёсткиС ограничСния ΠΏΠΎ максимально допустимым ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ ΠΈ практичСски Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ.

ΠŸΡ€ΠΈ любой схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ… Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°Ρ…: Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки, Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния.

Для описания Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ условно принято Π·Π° Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов, Ρ‚.Π΅. ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ полюса источника питания ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ. Π’ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ для этого схСмой Π½Π° рисункС 4.

Рисунок 4.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки

Для p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° сущСствуСт Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ минимального напряТСния прямого смСщСния, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ элСктроны способны ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€ этого ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΡ€ΠΈ напряТСнии прямого смСщСния Π΄ΠΎ этой ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ. Для ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ€ΠΎΠ³Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,6 Π’. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ схСмС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° прямоС смСщСниС эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 0,6 Π’ (для ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов), Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚, ΠΎΠ½Π° Π½Π΅ насыщаСтся элСктронами, ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ слСдствиС отсутствуСт эмиссия элСктронов Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ‚.Π΅. Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° отсутствуСт (Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ).

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° отсСчки Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΌ условиСм ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ тоТдСства:

UΠ‘Π­<0,6 Π’

ΠΈΠ»ΠΈ

IΠ‘=0

Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Π’ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ смСщаСтся Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π΄ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° отпирания (Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° протСкания Ρ‚ΠΎΠΊΠ°) напряТСниСм большС 0,6 Π’ (для ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов), Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ – Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ. Если Π±Π°Π·Π° ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°, происходит пСрСнос (инТСкция) элСктронов ΠΈΠ· эмиттСра Π² Π±Π°Π·Ρƒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΌ слоС Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. НасыщСниС Π±Π°Π·Ρ‹ элСктронами ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ элСктроны ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° со стороны эмиттСра ΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΡΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, стСкая Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, обуславливая Ρ‚Π΅ΠΌ самым Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. ΠžΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ слой Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π΅Ρ‘ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, проходящий Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ΅ сСчСниС ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π° Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π° Π±Π°Π·Ρ‹. Но эта малая Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° Π±Π°Π·Ρ‹ обуславливаСт Π΅Ρ‘ быстроС насыщСниС элСктронами. ΠŸΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ создаёт условия для протСкания Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСр-ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, Π² дСсятки ΠΈ сотни Ρ€Π°Π· ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, пропуская Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ условия для прохоТдСния Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ большСй Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹. Π§Π΅ΠΌ большС Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹, Ρ‚Π΅ΠΌ большС Π΅Ρ‘ насыщСниС, ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ большС Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ позволяСт ΠΏΠ»Π°Π²Π½ΠΎ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ (Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ) ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ) Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎ свойство Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° транзистора ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² схСмах Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… усилитСлСй.

Π’ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра транзистора складываСтся ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°:

IΠ­=IК+IΠ‘

Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ:

IК=αIЭ

Π³Π΄Π΅ Ξ± – коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра

Из ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Ρ‘Π½Π½Ρ‹Ρ… равСнств ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅:

АссимСтрия структуры биполярного транзистора

Π³Π΄Π΅ Ξ² – коэффициСнт усилСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния

ΠŸΡ€Π΅Π΄Π΅Π» увСличСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ Π΄ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° остаётся Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ опрСдСляСт Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ максимального насыщСния Π±Π°Π·Ρ‹ элСктронами. Π”Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅Π΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ Π΅Ρ‘ насыщСния, ΠΈ Π½ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Π»ΠΈΡΡ‚ΡŒ Π½Π° Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ привСсти ΠΊ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π³Ρ€Π΅Π²Ρƒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Π² области ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ транзистора ΠΈΠ· строя. Π’ справочных Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π½Π° транзисторы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° насыщСния ΠΈ максимально допустимого Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹, Π»ΠΈΠ±ΠΎ напряТСния насыщСния эмиттСр-Π±Π°Π·Π° ΠΈ максимально допустимого напряТСния эмиттСр-Π±Π°Π·Π°. Π­Ρ‚ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния транзистора ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… условиях Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния эффСктивны ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ транзисторов Π² качСствС элСктронных ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅ΠΉ для ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΡΠΈΠ³Π½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ силовых Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ.

Β 

ΠžΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ Π² ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзисторов с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ структурами

Π’Ρ‹ΡˆΠ΅ Π±Ρ‹Π» рассмотрСн случай Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора n-p-n структуры. Вранзисторы p-n-p структуры Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎ, Π½ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ отличия, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ слСдуСт Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» с Π°ΠΊΡ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ пропускной ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктронов, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ основан Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° элСктрона ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ мСста (Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ) ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ. Когда всС вакансии Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Ρ‹ элСктронами, Ρ‚ΠΎ ΠΈΡ… Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ появлСния вакансий со стороны направлСния двиТСния. ΠŸΡ€ΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ протяТённости участка Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΎΠ½ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСктричСским сопротивлСниСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ большим ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠ°ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ использовании Π² качСствС Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ массивных ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ ΠΈ эмиттСрС биполярных транзисторов p-n-p Ρ‚ΠΈΠΏΠ°, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ использовании Π² ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΌ слоС Π±Π°Π·Ρ‹ транзисторов n-p-n Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» с Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ элСктричСскими свойствами проводящих ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹Π³ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ для использования Π² качСствС эмиттСра ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, ΠΊΠ°ΠΊ Π² транзисторах n-p-n Ρ‚ΠΈΠΏΠ°.

Π­Ρ‚Π° ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… структур биполярных транзисторов ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ большим затруднСниям ΠΏΡ€ΠΈ производствС ΠΏΠ°Ρ€ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ структурами ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ элСктричСскими характСристиками. Если ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° справочныС Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ характСристик ΠΏΠ°Ρ€ транзисторов, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ достиТСнии ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… характСристик Π΄Π²ΡƒΡ… транзисторов Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ², Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ КВ315А ΠΈ КВ361А, нСсмотря Π½Π° ΠΈΡ… ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° (150 ΠΌΠ’Ρ‚) ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ коэффициСнт усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ (20-90), Ρƒ Π½ΠΈΡ… ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ максимально допустимыС Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, напряТСния эмиттСр-Π±Π°Π·Π° ΠΈ ΠΏΡ€.

Β 

P.S. Π”Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ описаниС ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° дСйствия транзистора Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΡ€Π΅Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΎ с ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ Русской Π’Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ, поэтому здСсь Π½Π΅Ρ‚ описания дСйствия элСктричСских ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ Π½Π° Π²Ρ‹ΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды. Русская Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ простыми, понятными мСханичСскими модСлями, Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, Ρ‡Π΅ΠΌ абстракции Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ элСктричСских ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ, ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ элСктричСских зарядов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π²Π΅Ρ€ΠΎΠ»ΠΎΠΌΠ½ΠΎ подсовываСт Π½Π°ΠΌ традиционная школа. По этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π½Π΅ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ΅Π½Π΄ΡƒΡŽ Π±Π΅Π· ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° ΠΈ осмыслСния ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈΠ·Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΊΠ΅ ΠΊ сдачС ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…, курсовых ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚, Π’Π°ΡˆΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ просто Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ инакомыслиС, Π΄Π°ΠΆΠ΅ конкурСнтоспособноС ΠΈ Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΡΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния Π·Π΄Ρ€Π°Π²ΠΎΠ³ΠΎ смысла ΠΈ Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠΈ. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, с ΠΌΠΎΠ΅ΠΉ стороны это пСрвая ΠΏΠΎΠΏΡ‹Ρ‚ΠΊΠ° описания Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° с ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ Русской Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΈ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² дальнСйшСм.

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

Π’ этой ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ ΠΌΡ‹ рассмотрим ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ посчитаСм нСбольшой каскад, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ собСрСм Π΅Π³ΠΎ Π² Ρ€Π΅Π°Π»Π΅ ΠΈ испытаСм Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅.

Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ транзистора

Если Π²Ρ‹ Ρ‡ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ»ΡƒΡŽ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡŽ, Ρ‚ΠΎ навСрняка ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ транзистор Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ усилСния Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ находится ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°ΠΌΠΈ отсСчки ΠΈ насыщСния:

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ усилСнный сигнал Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² области Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°, ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅ ΠΎΠ½ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ сильно ΠΈΡΠΊΠ°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ.

Π”Π°Π»Π΅Π΅ вспоминаСм Π½Π΅Ρ…ΠΈΡ‚Ρ€ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ Π±Π΅Ρ‚Π°Β  – это коэффициСнт усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ). Ну ΠΈ Ρ‡Ρ‚ΠΎ всС это Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚? А Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ это Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² любом транзисторС Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π² Ξ² (Π±Π΅Ρ‚Π°) Ρ€Π°Π· большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹. Π—Π°Π΄Π°Π² ΠΊΡ€ΠΎΡ…ΠΎΡ‚Π½ΡƒΡŽ силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ, ΠΌΡ‹ Π² Π±Π΅Ρ‚Π° Ρ€Π°Π· ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

Π§Ρ‚ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚, Ссли Π½Π° Π±Π°Π·Ρƒ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π΄ΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал напряТСния? Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ, Π° пСрСмСнная сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ Π² свою ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ β€œΡ‚Π°Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒβ€ Π·Π° собой  силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π² Π±Π΅Ρ‚Π° Ρ€Π°Π· большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ.

Если Π²ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ рСзистор Π² Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ с Π½Π΅Π³ΠΎ ΡΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС. Ну Ρ€Π°Π·Π²Π΅ Π½Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ? А ΠΎΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° Π²ΠΎΠ·ΡŒΠΌΠ΅Ρ‚ΡΡ напряТСниС Π½Π° рСзисторС? Π”Π΅Π»ΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ рСзистор ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚   сопротивлСниСм  . Π‘Π°ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠΎΠ» Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр – это управляСмоС сопротивлСниС, зависящСС ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ простой Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ напряТСния πŸ˜‰

Но для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎ, Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΠžβ€¦ И это β€œΠΠžβ€ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π΅Ρ‰Π΅ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ рСзисторС.

ДвухрСзисторная схСма смСщСния

Π― Ρ…ΠΎΡ‡Ρƒ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал ΠΈ поэтому подаю Π΅Π³ΠΎ Π½Π° Π±Π°Π·Ρƒ транзистора. На Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Ρ…ΠΎΡ‡Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ копию.

Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΡ€Π°ΡΠΈΠ²ΡƒΡŽ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ копию, Π½Π°Π΄ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ эта копия Π½Π΅ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠ»Π° Π·Π° Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° отсСчки ΠΈ насыщСния ΠΈ ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ½Π° Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»Π°ΡΡŒ посСрСдинС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ области. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π½Π°Π΄ΠΎ этот сигнал ΡΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π² сСрСдину Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ области:

ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, трСбуСтся Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ схСмС Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ рСзистор, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ схСма смСщСния.

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Π΄Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ рассмотрим ΡΠ°ΠΌΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚ΡƒΡŽ схСму смСщСния ΠΈ Π½Π° Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ разбСрСмся, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊ Ρ‡Π΅ΠΌΡƒ

Π§Ρ‚ΠΎ здСсь ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ?

UΠΏΠΈΡ‚Β  – напряТСниС питания. На UΠ²Ρ… ΠΏΠΎΠ΄Π°Π΅ΠΌΒ  ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал, Π½Π° UΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ копию. Или Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ понятно:

Π˜Ρ‚Π°ΠΊ, Π΄Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ рассмотрим Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ радиоэлСмСнтов Π² этой схСмС. Вранзистор ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для усилСния. Π― Π΄ΡƒΠΌΠ°ΡŽ, Π²Ρ‹ это ΡƒΠΆΠ΅ поняли πŸ™‚Β  РСзистор Β R2Β  слуТит для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρƒ нас получился Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ напряТСния ΠΈΒ  ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠ½ΡΡ‚ΡŒ с рСзистора это напряТСниС.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Β Π‘1Β  ΠΈ Π‘2 Ρƒ нас ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°Β ΡŽΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Π° постоянный Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚. А Π½Π°ΠΌ постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈ Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π½Π΅ Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½. ΠœΡ‹ вСдь Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΠΌ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ Π»ΠΈ?

И самый Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ радиоэлСмСнт Π² этой схСмС считаСтся рСзистор R1, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ усилитСля. Π—Π°Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΎΠ½ здСсь Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½?

Π’ΠΎ-ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ…, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΡ‚ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ транзистор. ВывСсти Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° отсСчки Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ. А для этого, ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚Π΅, достаточно ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ напряТСниС Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π±Π°Π·Π° – эмиттСр, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ для ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов составляСт 0,6-0,7 Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, UΠΏΠΈΡ‚Β  Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π±Π°Π·Π°-эмиттСр.

Π’ΠΎ-Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, Π·Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅ΠΏΡŒ +UΠΏΠΈΡ‚ β€”-> R1β€”-> Π±Π°Π·Π° β€”-> эмиттСр β€”-> зСмля ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ, сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠ΅Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ рСзистор ΠΌΡ‹ Ρ‚ΡƒΠ΄Π° Π²ΠΎΡ‚ΠΊΠ½Π΅ΠΌ.

Π’-Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠΈΡ…, задавая Π½ΡƒΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ этим рСзистором, ΠΌΡ‹ Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°Π΅ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ нашСго усилитСля. БСйчас нас интСрСсуСт Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ сигнал Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ β€œΠ±ΠΎΠ»Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒΡΡβ€ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°ΠΌΠΈ отсСчки ΠΈ насыщСния ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π² сСрСдинС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°.

Как этого Π΄ΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ?

Для удобства ΠΏΡƒΡΡ‚ΡŒ Ρƒ нас R1 называСтся RΠ‘Β  (Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ рСзистор), Π° R2Β  Π½Π°Π·ΠΎΠ²Π΅ΠΌ RΠΊ (ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ рСзистор):

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΡ‹ Ρ…ΠΎΡ‚ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ копию сигнала Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ (Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ) Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ транзистора, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½Π°ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ Π΄ΠΎΠ±ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π»Π° такая сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ°,Β  Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ (Π² ΡƒΠ·Π»Π΅, ΠΊΡƒΠ΄Π° цСпляСтся кондСнсатор Π‘2) Π±Ρ‹Π»ΠΎ Ρ€ΠΎΠ²Π½Ρ‘Ρ…ΠΎΠ½ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½ΠΊΠ° ΠΎΡ‚ UΠΏΠΈΡ‚.

НС Π·Π°Π±Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρƒ нас Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π½Π° Π±Π°Π·Ρƒ, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ мСньшСС ΠΈΠ»ΠΈ большСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅. А Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΠΆΠ΅ усиливаСмый сигнал Π½Π΅ Π΄ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΠ» Π΄ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° отсСчки ΠΈΠ»ΠΈ насыщСния, ΠΌΡ‹ Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· ΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π² сСрСдинкС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ области.

РасчСт каскада c двумя рСзисторами

Π‘Π΅Ρ€Π΅ΠΌ Ρ€Ρ‹ΠΆΠΈΠΉ совСтский транзистор КВ315Π‘Β  ΠΈ рассчитаСм Π²ΠΎΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΡƒΡŽ схСмку  ΠΏΡ€ΠΈ напряТСнии питания Π² 9 Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚

Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ схСму, Π½Π°Π΄ΠΎ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ с ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ с Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π° схСмы.

Для получСния усилСнной ΠΊΠΎΠΏΠΈΠΈ сигнала, Π½Π°ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Π΅ напряТСния питания, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ UΠΊ = 9 Π’/2 = 4,5Β  Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. Π­Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° RΠΊ ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ напряТСниС Π² 4,5 Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ ΠΈ Π½Π° транзисторС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эмиттСра Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ 4,5 Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚. Для ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… каскадов Π² основном Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠΊ Π±Π΅Ρ€ΡƒΡ‚ Π² 1 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€, это Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ +9 Π’ β€”> RΠΊ β€”-> ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€β€”> эмиттСр—->зСмля ΠΈ Ссли Π΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π² этой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ 1мА.

Π”ΠΎΠ»Π³ΠΎ Π½Π΅ думая, Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Π΅ΠΌΡƒ равняСтся RΠΊ .Β  ВспоминаСм Π΄ΡΠ΄ΡŽΡˆΠΊΡƒ Ома  ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ RΠΊ = UΠΊ /IΠΊ =4,5 Π’/1 мА=4,5 кОм. Π‘Π΅Ρ€Π΅ΠΌ блиТайший ΠΈΠ· ряда, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π½Π° 4,7 кОм.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ шагом Π½Π°ΠΌ Π½Π°Π΄ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ·Π½Π°Ρ‚ΡŒ коэффициСнт Π±Π΅Ρ‚Π°. Π’ этом Π½Π°ΠΌ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‡ΡŒ простой ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ с Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ€Π° HFE (Ξ²) Π»ΠΈΠ±ΠΎ RLC-транзистор ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€. Π’ ΠΌΠΎΠ΅ΠΌ случаС Π½Π° RLC-транзистор-ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ-Ρ‚ΠΎ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 142.

ВысчитываСм Ρ‚ΠΎΠΊΒ  Π±Π°Π·Ρ‹. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

Из этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ IΠ‘. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ IΠ‘ = IΠΊ / Ξ² = 1мА/142 = 7 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π΄Π΅Π»ΠΎΠΌ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ сопротивлСниС Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ рСзистора: RΠ‘ =(UΠΏΠΈΡ‚ -0,6)/ IΠ‘ = 9 Π’/7мкА=1,2 МСгаом. Π’ этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ 0,6 Π’ ΠΌΡ‹ Π±Π΅Ρ€Π΅ΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π±Π°Π·Π°-эмиттСр.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ шагом вставляСм Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»Ρƒ этот рСзистор ΠΈΠ· блиТайшСго ряда ΠΈ замСряСм  силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ +9 Π’ β€”> RΠΊ β€”-> ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€β€”> эмиттСр—->зСмля с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°. Π‘ΠΊΠΎΡ€Π΅Π΅ всСго Π²Ρ‹ Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅ Π½Π° ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Β  1мА, поэтому Π½Π°Π΄ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ΄Π³ΠΎΠ½ΡΡ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ RΠ‘ Π»ΠΈΠ±ΠΎ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π° сопротивлСния, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π» Π½Π°ΠΌ 1 мА Π½Π° Ρ‚Π°Π±Π»ΠΎ. Π’ ΠΌΠΎΠ΅ΠΌ случаС RΠ‘ я ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Ρ€Π°Π» Π½ΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΠΎΠΌ Π² 1 МСгаом.

Ну Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Π΄Π΅Π»ΠΎ Π·Π° ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ Β Π‘1Β  ΠΈ Π‘2 ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°Ρ‚ΡŒΒ  ΠΈ ΡΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΡ‹ с Π²Π°ΠΌΠΈ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ кондСнсатор постоянный Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· сСбя  Π½Π΅ пропускаСт. Для усилСния Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… частот (ΠΎΡ‚ 20 ΠΈ Π΄ΠΎ 20 000 Π“Π΅Ρ€Ρ†) , Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ частот Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 20 000 Π“Ρ† Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠΉΠ΄ΡƒΡ‚ кондСнсаторы Π² 10 ΠΌΠΊΠ€.

Π’ΠΎΡ‚ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠ΅Π³ΠΎ усилитСля, Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² 1,04 ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€.

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ подаю Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ кондСнсатора Π‘1 слабый ΡΠΈΠ½ΡƒΡΠΎΠΈΠ΄Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал. Π£ нас получаСтся интСрСсная ΡˆΡ‚ΡƒΠΊΠ°. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ я настроил каскад, Π½Π° Π±Π°Π·Π΅Β  имССтся постоянноС напряТСниС. Если Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ этому Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π΅Ρ‰Π΅ напряТСниС, Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ увСличится, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Если ΠΆΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ Ρƒ нас Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ ΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π½Π° Π±Π°Π·Ρƒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΈ увСличиваСтся ΠΏΠΎΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄Π½ΠΎ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, получаСтся Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Ρ‡Ρ‚ΠΎ-Ρ‚ΠΎ этого:

А Π²ΠΎΡ‚ ΠΈ осциллограммы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρƒ мСня ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ. ΠšΡ€Π°ΡΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал – это Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π΅ΠΌ Π½Π° Β Π‘1Β , Π° ΠΆΠ΅Π»Ρ‚Ρ‹ΠΉ – Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ снимаСм с Π‘2. Частота сигнала ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Ρ†Π΅Π½Π° дСлСния ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π² Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΌ Π»Π΅Π²ΠΎΠΌ ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΠΊΠ΅ ΡΠΊΡ€ΠΈΠ½ΡˆΠΎΡ‚Π° осциллографа.Β 

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

Ну Π²ΠΎΡ‚! Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅ Π½Π° ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Ρƒ!

Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ усилСния

Если Π²Ρ‹ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠ»ΠΈ своим Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π³Π»Π°Π·ΠΎΠΌ, Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ ΠΠžβ€¦ Π€Π°Π·Π° усилСнного сигнала ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Π° Ρ„Π°Π·Π΅ исходного сигнала. Если Π΅Ρ‰Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚Π΅ Π°Π»Π³Π΅Π±Ρ€Ρƒ, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ„Π°Π·Π° усилСнного сигнала ΠΈ Ρ„Π°Π·Π° исходного Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° 180 градусов. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΏΠΎ схСмС с ОЭ (ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ Π­ΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€ΠΎΠΌ) ΠΈΠ½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ„Π°Π·Ρƒ сигнала.

Π”Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΌ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρƒ исходного сигнала:

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

Как ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, усилСнный сигнал исказился. Π’ Π΄Π΅Π»ΠΎ вступили Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ искаТСния, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ наш усилСнный сигнал добрался Π΄ΠΎ области отсСчки (Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΠΆΠ΅Π»Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ°) ΠΈ Π΄ΠΎ области насыщСния (Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΠΆΠ΅Π»Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ°). Π’Ρ‹ вСдь Π½Π΅ Π·Π°Π±Ρ‹Π»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сигнал ΠΈΠ½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ? Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, синусоида Π·Π°ΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ, Π° Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния ΠΎΠ½Π° Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³Π»Π° ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 9 Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ UΠΏΠΈΡ‚, поэтому Π΅Π΅ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ срСзало.

Π”Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ усилим Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал

Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ усилСния

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Ρ‡ΡƒΡ‚ΠΎΠΊ β€œΠΏΡƒΡ…Π»ΠΎΠ²Π°Ρ‚Ρ‹Π΅β€ Π³ΠΎΡ€ΠΊΠΈ. Как ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ усилитСля ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π­Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ исходный сигнал.

Π”Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ усилим ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅

Π’Ρ€ΠΎΠ΄Π΅ Π±Ρ‹ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

Π”Π°ΠΆΠ΅ Ссли Π΄ΠΎΠ±Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρƒ, Ρ‚ΠΎ сигнал остаСтся ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅.

Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° транзистора Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ усилСния

ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ сигналы ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅, поэтому цифровая элСктроника ΡˆΠ°Π³Π½ΡƒΠ»Π° Π΄Π°Π»Π΅ΠΊΠΎ Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄.

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΈΠΏ усилитСля,Β  Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π² классС β€œΠβ€ , Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ усилитСля. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ усиливаСм Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ сигнала, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π΅ΠΌ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ усилитСля. Π•ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ усилитСли B,C,D класса ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅. Π’ этих усилитСлях усиливаСтся  Π½Π΅ вся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° сигнала, Π° остатки сигнала ΡΡ€Π΅Π·Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² области отсСчки.

ΠœΠΈΠ½ΡƒΡΡ‹ схСмы

Π’ Ρ‡Π΅ΠΌ минусы этой схСмы? Π’ этой схСмС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΒ  зависит ΠΎΡ‚ коэффициСнта Π±Π΅Ρ‚Π°.Β  Π­Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π³ΡƒΠ΄.

β€œΠ‘Ρ…Π΅ΠΌΡƒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎΠΉ, Ссли Π½Π° Π΅Π΅ характСристики влияСт Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° бСта”

Π₯ΠΎΡ€Π²ΠΈΡ† ΠΈ Π₯ΠΈΠ»Π» β€œΠ˜ΡΠΊΡƒΡΡΡ‚Π²ΠΎ схСмотСхники”

Π”Π΅Π»ΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ коэффициСнт Π±Π΅Ρ‚Π° β€œΠ³ΡƒΠ»ΡΠ΅Ρ‚β€ Π² зависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, наш Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ смСщСн, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ искаТСниям, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ находится ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊ области насыщСния, Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΊ области отсСчки

Π—Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ…ΠΎΡ‡Ρƒ ΡΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ этой схСмС? Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° – какашка. Она годится Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для усилСния сигналов с ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ я ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π», Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Π°ΠΌ Π±Ρ‹Π»ΠΎ понятнСС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ происходит Π²Β  простой ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ схСмС Π½Π° транзисторС. Π‘ΠΎΠ±ΠΈΡ€Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π΅ Π½Π΅ стоит, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² этой ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ ΠΎΠ½Π° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΠΈ процСсс усилСния. На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ Π΅Π΅ Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ. Π’ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΠ΅ ΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π·Π±Π΅Ρ€Π΅ΠΌΒ  ΠΈ рассчитаСм  качСствСнный ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π΅ боится коэффициСнта Π±Π΅Ρ‚Π°,Β  Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΠΌ этот ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π² Π΄Π΅Π»Π΅.

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

— ΠΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ эмиттСр-Π±Π°Π·Π° Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚), Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π°Β β€” Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ (Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚) UΠ­Π‘>0;UΠšΠ‘<0;

— Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Π­ΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Β β€” прямоС.

— Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния

Оба p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° смСщСны Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (ΠΎΠ±Π° ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹).

— Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки

Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΎΠ±Π° p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° смСщСны Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (ΠΎΠ±Π° Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹).

— Π‘Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π±Π°Π·Π° транзистора ΠΏΠΎ постоянному Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ соСдинСна Π½Π°ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· нСбольшой рСзистор с Π΅Π³ΠΎΒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, Π° Π²ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽΒ ΠΈΠ»ΠΈ Π²Β ΡΠΌΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π½ΡƒΡŽΒ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ транзистора Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ рСзистор, Π·Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· транзистор. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ транзистор прСдставляСт ΠΈΠ· сСбя Π΄ΠΈΠΎΠ΄, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с рСзистором. ΠŸΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Π΅ схСмы каскадов ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ количСством ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΊΡ‚ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… схСму элСмСнтов, Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠ΅ΠΉ развязкой ΠΏΠΎ высокой частотС, большим Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€, Π½Π΅Ρ€Π°Π·Π±ΠΎΡ€Ρ‡ΠΈΠ²ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΊ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ транзисторов.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ

Π›ΡŽΠ±Π°Ρ схСма Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзистора характСризуСтся двумя основными показатСлями:

— ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ IΠ²Ρ‹Ρ…/IΠ²Ρ….

— Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС RΠ²Ρ…=UΠ²Ρ…/IΠ²Ρ…

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ

Π£ΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ.

— Π‘Ρ€Π΅Π΄ΠΈ всСх Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ наимСньшим Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈ наибольшим Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм. Π˜ΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ коэффициСнт усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΉ ΠΊ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅, ΠΈ большой коэффициСнт усилСния ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ. Π€Π°Π·Π° сигнала Π½Π΅ инвСртируСтся.

— ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ: IΠ²Ρ‹Ρ…/IΠ²Ρ…=IΠΊ/Iэ=Ξ± [Ξ±<1]

— Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС RΠ²Ρ…=UΠ²Ρ…/IΠ²Ρ…=Uбэ/Iэ.

Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС для схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Π»ΠΎ ΠΈ Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 100 Ом для ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Ρ… транзисторов, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ входная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ транзистора ΠΏΡ€ΠΈ этом прСдставляСт собой ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ΠΉ эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ транзистора.

Достоинства:

— Π₯ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ частотныС свойства.

— ВысокоС допустимоС напряТСниС

НСдостатки схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉΒ :

— МалоС усилСниС ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ξ± < 1

— МалоС Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС

— Π”Π²Π° Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… источника напряТСния для питания.

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

IΠ²Ρ‹Ρ…Β =Β IΠΊ

IΠ²Ρ…Β =Β IΠ±

UΠ²Ρ…Β =Β Uбэ

UΠ²Ρ‹Ρ…Β =Β Uкэ

— ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ: IΠ²Ρ‹Ρ…/IΠ²Ρ…=IΠΊ/IΠ±=IΠΊ/(Iэ-IΠΊ) = Ξ±/(1-Ξ±) = Ξ² [Ξ²>>1]

— Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС: RΠ²Ρ…=UΠ²Ρ…/IΠ²Ρ…=Uбэ/IΠ±

Достоинства:

— Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠΉ коэффициСнт усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ

— Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠΉ коэффициСнт усилСния ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ

— НаибольшСС усилСниС мощности

— МоТно ΠΎΠ±ΠΎΠΉΡ‚ΠΈΡΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ источником питания

— Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС инвСртируСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ.

НСдостатки:

— Π₯ΡƒΠ΄ΡˆΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ частотныС свойства ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ со схСмой с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ

IΠ²Ρ‹Ρ…Β =Β Iэ

IΠ²Ρ…Β =Β IΠ±

UΠ²Ρ…Β =Β UΠ±ΠΊ

UΠ²Ρ‹Ρ…Β =Β Uкэ

— ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ: IΠ²Ρ‹Ρ…/IΠ²Ρ…=Iэ/IΠ±=Iэ/(Iэ-IΠΊ) = 1/(1-Ξ±) = Ξ² [Ξ²>>1]

— Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС: RΠ²Ρ…=UΠ²Ρ…/IΠ²Ρ…=(Uбэ+Uкэ)/IΠ±

Достоинства:

— Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠ΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС

— МалоС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС

НСдостатки:

— ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ усилСния ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ мСньшС 1.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡƒ с Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ «эмиттСрным ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΌΒ»

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹

— ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ

— Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС

— Выходная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ

— ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-эмиттСр

— ВрСмя Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ

— ΠŸΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ частота коэффициСнта ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹

— ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°

— Максимально допустимый Ρ‚ΠΎΠΊ

— Граничная частота коэффициСнта ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠΎ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмитСром

ВСхнология изготовлСния транзисторов

— ΡΠΏΠΈΡ‚Π°ΠΊΡΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ-планарная

— сплавная

— Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ

— диффузионносплавной

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ транзисторов

— УсилитСли, каскады усилСния

— Π“Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€

— ΠœΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡΡ‚ΠΎΡ€

— ДСмодулятор (Π”Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€)

— Π˜Π½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΎΡ€Β (Π»ΠΎΠ³. элСмСнт)

— ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΡΡ…Π΅ΠΌΡ‹Β Π½Π° транзисторной Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠ΅ (см. транзисторно-транзисторная Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠ°,Β Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π½ΠΎ-транзисторная Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠ°, рСзисторно-транзисторная Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΊΠ°)

ПолСвой транзистор

ПолСвой транзистор — полупроводниковый прибор, Π² котором ток измСняСтся Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ дСйствия пСрпСндикулярного току элСктричСского поля, создаваСмого Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ сигналом.

ΠŸΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ транзисторС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° обусловлСно носитСлями заряда Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° (элСктронами ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ), поэтому Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ часто Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΉ класс униполярных элСктронных ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² (Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ биполярных).

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов

ПолСвой транзистор ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… основных схСм: с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ истоком (ОИ), ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ стоком (ОБ) ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ΠžΠ—).

На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ всСго примСняСтся схСма с ОИ, аналогичная схСмС на биполярном транзисторС с ОЭ. Каскад с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ истоком Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большоС усилСниС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ мощности. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° с ΠžΠ— Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Π° схСмС с ΠžΠ‘. Она Π½Π΅ Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ усилСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈ поэтому усилСниС мощности Π² Π½Π΅ΠΉ Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π· мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² схСмС ОИ. Каскад ΠžΠ— ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм, Π² связи с Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΎΠ½ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ практичСскоС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅.

ΠšΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов

По физичСской структурС ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡƒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы условно дСлят Π½Π° 2 Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΡ‹. ΠŸΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚Β Ρ‚Ρ€Π°Π½Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ€-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌΒ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π» β€” ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ (Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€ Π¨ΠΎΡ‚Ρ‚ΠΊΠΈ), Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ — транзисторы с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ посрСдством ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрода (Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°), Ρ‚.Β Π½. Ρ‚Ρ€Π°Π½Π·ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Β ΠœΠ”ΠŸΒ (ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π» β€” диэлСктрик β€” ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ).

Вранзисторы с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ

ПолСвой транзистор с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ β€” это ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ транзистор, Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ (Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½ Π² элСктричСском ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ) ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°Β p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ, смСщённым Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ.

Рис.Β 1. Устройство ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора с ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ

Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ транзистор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π° Π½Π΅Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…Β ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π°Β ΠΊ области, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ управляСмый Ρ‚ΠΎΠΊ основных носитСлСй заряда, ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²Π° ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… элСктронно-Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, смСщённых Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (см. рис.Β 1). ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π½Π° p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ измСняСтся Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° области, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ управляСмый Ρ‚ΠΎΠΊ основных носитСлСй заряда. ΠžΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° ΠΈ ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ сСчСниС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ управляСтся внСшним напряТСниСм Π½Π° ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΌ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈ ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ управляСмый Ρ‚ΠΎΠΊ основных носитСлСй, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π² ΠΊΠ°Π½Π°Π» входят основныС носитСли заряда, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚Β ΠΈΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° уходят основныС носитСли заряда, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚Β ΡΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄, слуТащий для рСгулирования ΠΏΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ сСчСния ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚Β Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ n-, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎ элСктропроводности ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы с n-ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΈ Ρ€-ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ. ВсС полярности напряТСний смСщСния, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π½Π° элСктроды транзисторов с n- ΠΈ с p-ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹.

Π£ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ стока, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΎΡ‚ внСшнСго ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΠ³ΠΎ источника питания Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, происходит ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π½Π° p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° (ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π° Π΄Π²ΡƒΡ… p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ… ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ). Π’ связи с ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, нСобходимая для управлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ стока ΠΈ потрСбляСмая ΠΎΡ‚ источника сигнала Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, оказываСтся Π½ΠΈΡ‡Ρ‚ΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ транзистор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ усилСниС элСктромагнитных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎ мощности, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ транзистор ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ дСйствия Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π΅Π½ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½ΠΎΠΌΡƒΒ Ρ‚Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Ρƒ. Π˜ΡΡ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ транзисторС ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π΅Π½ ΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄Ρƒ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π°, Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ β€” сСткС, сток β€” Π°Π½ΠΎΠ΄Ρƒ. Но ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ транзистор сущСствСнно отличаСтся ΠΎΡ‚ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π°. Π’ΠΎ-ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ…, для Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора Π½Π΅ трСбуСтся ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ³Ρ€Π΅Π²Π° ΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄Π°. Π’ΠΎ-Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, Π»ΡŽΠ±ΡƒΡŽ ΠΈΠ· Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ истока ΠΈ стока ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ· этих элСктродов. Π’-Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠΈΡ…, ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ сдСланы ΠΊΠ°ΠΊ с n-ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ с p-ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΡƒΠ΄Π°Ρ‡Π½ΠΎ ΡΠΎΡ‡Π΅Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒ эти Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов Π² схСмах.

ΠžΡ‚ биполярного транзистора ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ транзистор отличаСтся, Π²ΠΎ-ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΎΠΌ дСйствия: Π² биполярном транзисторС ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ сигналом производится Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, Π° Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ транзисторС β€” Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ напряТСниСм ΠΈΠ»ΠΈ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ. Π’ΠΎ-Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большиС входныС сопротивлСния, Ρ‡Ρ‚ΠΎ связано с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ смСщСниСм p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π² рассматриваСмом Ρ‚ΠΈΠΏΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов. Π’-Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠΈΡ…, ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΌ ΡˆΡƒΠΌΠ°Β (особСнно Π½Π° Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… частотах), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторах Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ явлСниС инТСкции нСосновных носитСлСй заряда и ΠΊΠ°Π½Π°Π» ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½ ΠΎΡ‚ повСрхности ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ кристалла. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡΡ‹ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй Π² p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈ Π² базС биполярного транзистора, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ-Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ процСссы Π½Π° повСрхности кристалла ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ низкочастотных ΡˆΡƒΠΌΠΎΠ².

ΠžΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΠΈ примСнСния ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов

Π—Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… Π² настоящий ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Β ΠšΠœΠžΠŸ-структур, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ строятся ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов с ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ (p- ΠΈ n-) Ρ‚ΠΈΠΏΠ° проводимости ΠΈ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… схСмах.

Π—Π° счёт Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ (Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ напряТСния ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Ρƒ), Π° Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π±Π°Π·Ρƒ (ΠΊΠ°ΠΊ Π² биполярных транзисторах), ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС энСргии, Ρ‡Ρ‚ΠΎ особСнно Π°ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π² схСмах ΠΆΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… ΠΈ слСдящих устройств, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² схСмах ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ потрСблСния ΠΈ энСргосбСрСТСния (рСализация спящих Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ²).

Π’Ρ‹Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ устройств, построСнных Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторах,Β β€” Π½Π°Ρ€ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ²Π°Ρ€Ρ†Π΅Π²Ρ‹Π΅ часы ΠΈ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ‚ дистанционного управлСния для Ρ‚Π΅Π»Π΅Π²ΠΈΠ·ΠΎΡ€Π°. Π—Π° счёт примСнСния КМОП-структур эти устройства ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΎ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… Π»Π΅Ρ‚, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ практичСски Π½Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΡŽΡ‚ энСргии.

Π“Ρ€Π°Π½Π΄ΠΈΠΎΠ·Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ°ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ области примСнСния ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторов. Π˜Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройствах позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ чистоту спСктра ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… радиосигналов, ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ… ΠΈ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π°Π΄Ρ‘ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ². Π’ силовой элСктроникС ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΡƒΡΠΏΠ΅ΡˆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΡΠ½ΡΡŽΡ‚ ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Π΅ биполярныС транзисторы. Π’ силовых прСобразоватСлях ΠΎΠ½ΠΈ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ Π½Π° 1-2 порядка ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡΠΈΡ‚ΡŒ частоту прСобразования ΠΈ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ Π³Π°Π±Π°Ρ€ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΈ массу энСргСтичСских ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ. Π’ устройствах большой мощности ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ биполярныС транзисторы с ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹ΠΌ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (IGBT) ΡƒΡΠΏΠ΅ΡˆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΡΠ½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅Β Ρ‚ΠΈΡ€ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹. Π’ усилитСлях мощности Π·Π²ΡƒΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… частот Π²Ρ‹ΡΡˆΠ΅Π³ΠΎ класса HiFi ΠΈ HiEnd ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Π΅ транзисторы ΡƒΡΠΏΠ΅ΡˆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Π΅ элСктронныС Π»Π°ΠΌΠΏΡ‹, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌΠΈ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ динамичСскими искаТСниями.

Как устроСн биполярный транзистор. Вранзисторы

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ биполярных транзисторов Π½Π° схСмах

Биполя́рный транзи́стор — трёхэлСктродный ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ , ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² транзисторов . Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ структурС сформированы 2 p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΈ пСрСнос заряда Π² ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π΅ осущСствляСтся носитСлями 2 Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² — элСктронами ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ . ИмСнно поэтому ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ» Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ «биполярный».

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² элСктронных устройствах для усилСния Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ элСктричСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ ΠΈ Π² качСствС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ элСмСнта, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² логичСских элСктронных схСмах .

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊ Ρ‚Ρ€Ρ‘ΠΌ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ располоТСнным слоям ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° с Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΡΡ Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠΌ примСсной проводимости . По этому способу чСрСдования Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ n-p-n ΠΈ p-n-p транзисторы (n (negative ) — элСктронный Ρ‚ΠΈΠΏ примСсной проводимости, p (positive ) — Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ).

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° биполярного транзистора, Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ транзистора , основана Π½Π° пСрСносС зарядов ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π΄Π²ΡƒΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ², носитСлями ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ элСктроны ΠΈ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ (ΠΎΡ‚ слова Β«Π±ΠΈΒ» — Β«Π΄Π²Π°Β»). БхСматичСскоС устройство транзистора ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ рисункС.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Ρ‘Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊ срСднСму слою, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ , элСктроды, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Ρ‘Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎ внСшним слоям, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ эмиттСром ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ . Π‘ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² проводимостСй эмиттСрный ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ слои Π½Π΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΌΡ‹. Но практичСски, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ транзисторов, для ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ элСктричСских ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π° ΠΎΠ½ΠΈ сущСствСнно Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒΡŽ лСгирования примСсями. Π­ΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ слой сильно Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ, ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ лСгируСтся слабо, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчиваСт ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ допустимого ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ±ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π½Π΅ΠΊΡ€ΠΈΡ‚ΠΈΡ‡Π½Π°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π² элСктронных схСмах транзисторы Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ с прямосмСщСнным эмиттСрным p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ , ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, сильноС Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ эмиттСрного слоя обСспСчиваСт Π»ΡƒΡ‡ΡˆΡƒΡŽ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΡŽ нСосновных носитСлСй Π² Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ слой, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π² схСмах с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ дСлаСтся сущСствСнно большС ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчиваСт Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΉ сбор нСосновных носитСлСй ΠΈΠ· Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ слоя ΠΈ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ.

Для ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ быстродСйствия (частотных ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ²) биполярного транзистора Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ слоя Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΡŒΡˆΠ΅, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ слоя, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС, опрСдСляСтся врСмя Β«ΠΏΡ€ΠΎΠ»Ρ‘Ρ‚Π°Β» (Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ Π² Π±Π΅Π·Π΄Ρ€Π΅ΠΉΡ„ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Π°Ρ…) нСосновных носитСлСй, Π½ΠΎ, ΠΏΡ€ΠΈ сниТСнии Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρ‹ Π±Π°Π·Ρ‹, сниТаСтся ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС, поэтому Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ слоя Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ исходя ΠΈΠ· Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ компромисса.

Устройство ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ дСйствия

Π’ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ… транзисторах Π² качСствС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° использовался мСталличСский Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΉ . Π’ настоящСС (2015 Π³.) врСмя ΠΈΡ… ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π² основном ΠΈΠ· монокристалличСского крСмния ΠΈ монокристалличСского арсСнида галлия . Благодаря ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высокой подвиТности носитСлСй Π² арсСнидС галлия ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ основС ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ высоким быстродСйствиСм ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΡΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π±Ρ‹ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… логичСских схСмах ΠΈ Π² схСмах Π‘Π’Π§ -усилитСлСй .

Биполярный транзистор состоит ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Ρ‘Ρ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… слоёв: эмиттСра E (Π­), Π±Π°Π·Ρ‹ B (Π‘) ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° C (К). Π’ зависимости ΠΎΡ‚ чСрСдования Ρ‚ΠΈΠΏΠ° проводимости этих слоёв Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ n-p-n (эмиттСр βˆ’ n -ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, Π±Π°Π·Π° βˆ’ p -ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ βˆ’ n -ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ) ΠΈ p-n-p транзисторы. К ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌΡƒ ΠΈΠ· слоёв ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ проводящиС Π½Π΅Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Ρ‹ .

Π‘Π»ΠΎΠΉ Π±Π°Π·Ρ‹ располоТСн ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ эмиттСрным ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ слоями ΠΈ слаболСгирован, поэтому ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ большоС элСктричСскоС сопротивлСниС . ΠžΠ±Ρ‰Π°Ρ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π° Π±Π°Π·Π°-эмиттСр выполняСтся Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π° (это дСлаСтся ΠΏΠΎ Π΄Π²ΡƒΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌ — большая ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π²Π΅Ρ€ΠΎΡΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π° нСосновных носитСлСй заряда ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π° ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ смСщСниСм, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ выдСляСтся основная доля Ρ‚Π΅ΠΏΠ»Π°, рассСиваСмого ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ способствуСт Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ ΠΎΡ‚Π²ΠΎΠ΄Ρƒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»Π° ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°), поэтому Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ биполярный транзистор ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π³ΠΎ примСнСния являСтся нСсиммСтричным устройством (тСхничСски нСцСлСсообразно ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ мСстами эмиттСр ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ исходному биполярный транзистор — инвСрсноС Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅).

Π’ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистор Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Ρ‘Π½ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ смСщён Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚), Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ смСщён Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚).

Для опрСдСлённости рассмотрим Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ n-p-n транзистора, всС рассуТдСния ΠΏΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎ для случая p-n-p транзистора, с Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΎΠΉ слова «элСктроны» Π½Π° Β«Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈΒ», ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ с Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΎΠΉ всСх напряТСний Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ. Π’ n-p-n транзисторС элСктроны, основныС носитСли заряда Π² эмиттСрС, проходят Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ эмиттСр-Π±Π°Π·Π° (ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ) Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Π·Ρ‹. Π§Π°ΡΡ‚ΡŒ этих элСктронов Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с основными носитСлями заряда Π² Π±Π°Π·Π΅ (Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ). Однако, ΠΈΠ·-Π·Π° Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π±Π°Π·Ρƒ Π΄Π΅Π»Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ ΠΈ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ слабо Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ, бо́льшая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ элСктронов, ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· эмиттСра, Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ½Π΄ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ врСмя Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ . БильноС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ смСщённого ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ нСосновныС носитСли ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ (элСктроны), ΠΈ пСрСносит ΠΈΡ… Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ слой. Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, практичСски Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ эмиттСра, Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ нСбольшой ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ Π½Π° Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π² Π±Π°Π·Π΅, которая ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ (I э =I Π± + I ΠΊ ).

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ Ξ±, ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° (I ΠΊ = Ξ± I э ) называСтся коэффициСнтом ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра . ЧислСнноС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ коэффициСнта Ξ± 0,9-0,999. Π§Π΅ΠΌ большС коэффициСнт, Ρ‚Π΅ΠΌ эффСктивнСй транзистор ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ коэффициСнт ΠΌΠ°Π»ΠΎ зависит ΠΎΡ‚ напряТСния ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π° ΠΈ Π±Π°Π·Π°-эмиттСр. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΡ… напряТСний Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹, коэффициСнт ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Ξ² = Ξ±/(1 βˆ’ Ξ±), ΠΎΡ‚ 10 Π΄ΠΎ 1000. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ бо́льшим Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

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

НапряТСния
Π½Π° эмиттСрС,
Π±Π°Π·Π΅,
ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅
()
Π‘ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅
ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°
Π±Π°Π·Π°-эмиттСр
для Ρ‚ΠΈΠΏΠ° n-p-n
Π‘ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅
ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°
Π±Π°Π·Π°-ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€
для Ρ‚ΠΈΠΏΠ° n-p-n
Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ
для Ρ‚ΠΈΠΏΠ° n-p-n
прямоС ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ
Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ
прямоС прямоС Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния
ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки
ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ прямоС инвСрсный
Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ
НапряТСния
Π½Π° эмиттСрС,
Π±Π°Π·Π΅,
ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅
()
Π‘ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅
ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°
Π±Π°Π·Π°-эмиттСр
для Ρ‚ΠΈΠΏΠ° p-n-p
Π‘ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅
ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°
Π±Π°Π·Π°-ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€
для Ρ‚ΠΈΠΏΠ° p-n-p
Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ
для Ρ‚ΠΈΠΏΠ° p-n-p
ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ прямоС инвСрсный
Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ
ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки
прямоС прямоС Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния
прямоС ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ
Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

ΠΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ эмиттСр-Π±Π°Π·Π° Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚), Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€-Π±Π°Π·Π° — Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ (Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚):

U Π­Π‘ > 0; U ΠšΠ‘ 0 (для транзистора n-p-n Ρ‚ΠΈΠΏΠ°), для транзистора p-n-p Ρ‚ΠΈΠΏΠ° условиС Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄ U Π­Π‘ U ΠšΠ‘ > 0.

Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ

Π­ΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ смСщСниС, Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ — прямоС: U ΠšΠ‘ > 0; U Π­Π‘ 0 (для транзистора n-p-n Ρ‚ΠΈΠΏΠ°).

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния

Оба p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° смСщСны Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (ΠΎΠ±Π° ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Ρ‹). Если эмиттСрный ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€-n -ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ внСшним источникам Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, транзистор Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ насыщСния. Π”ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ эмиттСрного ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ частично ΠΎΡΠ»Π°Π±Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ, создаваСмым внСшними источниками Uэб ΠΈ UΠΊΠ± . Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π±Π°Ρ€ΡŒΠ΅Ρ€, ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π²ΡˆΠΈΠΉ Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΡŽ основных носитСлСй заряда, ΠΈ начнётся ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ (инТСкция) Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΈΠ· эмиттСра ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π² Π±Π°Π·Ρƒ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эмиттСр ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ транзистора ΠΏΠΎΡ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ насыщСния эмиттСра (I Π­. нас) ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° (I К. Π½

BIPOLYaRNYE_TRANZISTORY

Π‘Π˜ΠŸΠžΠ›Π―Π ΠΠ«Π• Π’Π ΠΠΠ—Π˜Π‘Π’ΠžΠ Π«

  1. ΠžΠ±Ρ‰ΠΈΠ΅ свСдСния, конструкция биполярных транзисторов.

  2. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзисторов.

  3. БтатичСскиС характСристики транзистора.

  4. ДинамичСский Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора.

Вранзистором называСтся ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠ², ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ для усилСния мощности.

Устройство биполярных транзисторов

БхСматичСскоС устройство плоскостного биполярного транзистора с двумя p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рисункС. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ элСмСнтом транзистора являСтся кристалл гСрмания ΠΈΠ»ΠΈ крСмния, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ созданы Ρ‚Ρ€ΠΈ области Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… проводимостСй. Π”Π²Π΅ ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½ΠΈΠ΅ области всСгда ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ срСднСй области.

ЀизичСскиС процСссы, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π² транзисторах ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² — Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹. БрСдняя ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ транзистора называСтся Π±Π°Π·ΠΎΠΉ. Одна крайняя ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ называСтся эмиттСром, другая – ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ. Из рисунка Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² транзисторС имССтся Π΄Π²Π° pn ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°:

эмиттСрный – ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ эмиттСром ΠΈ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ, ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ – ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ.

РасстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»ΠΎ – порядка нСсколько ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ². Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π±Π°Π·Ρ‹ прСдставляСт собой ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ слой.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, концСнтрация Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² примСси Π² области Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π° – Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π· мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² эмиттСрС. Π­Ρ‚ΠΎ являСтся ваТнСйшим условиСм Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора.

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора

Для рассмотрСния ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ схСмой ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° рис. 2, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ транзистор прСдставляСт собой ΠΏΠΎ сущСству Π΄Π²Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ – Π±Π°Π·Ρƒ, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ ΠΊ эмиттСрному pn ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ напряТСниС Π•1 Π² прямом (пропускном) Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Π° ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ

Рис. 2. К пояснСнию ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора

напряТСниС Π•2 Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ.

ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π•2 >> Π•1. ΠŸΡ€ΠΈ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ SA1 ΠΈ SA2 Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эмиттСрный pn ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΏΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ: +Π•1, ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ мА1, эмиттСр, Π±Π°Π·Π°, мА2, Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ SA2 ΠΈ SA1, ΠΈ –Е1.

Если Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ SA1 Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Π° Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ SA2 ΠΈ SA3 Ρ‚ΠΎ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ нСосновных носитСлСй заряда – Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ элСктронов ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

ΠŸΡƒΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°: +Π•2, Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ SA3 ΠΈ SA2, ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ mA2, Π±Π°Π·Π°, ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, mA3, —Π•2.

Рассмотрим ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π² цСпях транзистора ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ всСх Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅ΠΉ.

Π’ΠΎΠΊ проходящий Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ» Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ эмиттСрного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (Iэ). Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΠΈ элСктронной ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…

IΠ­ = IΠ­p + IΠ­n.

И ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹Π»ΠΎ сказано Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ концСнтрация носитСлСй заряда Π² Π±Π°Π·Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ мСньшС Ρ‡Π΅ΠΌ Π² эмиттСрС. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ число Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· эмиттСра Π² Π±Π°Π·Ρƒ, Π²ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π°Π· ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ число элСктронов, двиТущихся Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ вСсь Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эмиттСрный p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ обусловлСн Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Π­Ρ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ эмиттСра оцСниваСтся коэффициСнтом ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ξ³, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρƒ транзисторов Ρ‚ΠΈΠΏΠ° pnp Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ эмиттСрного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ эмиттСра

ΠΈ Ρƒ соврСмСнных транзисторов Ξ³ = 0,999. Π˜Π½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π²Π³Π»ΡƒΠ±ΡŒ Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ, подойдя ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ, Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ дСйствиС элСктричСского поля ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ для Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ являСтся ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ, поэтому ΠΎΠ½ΠΈ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ экстракции быстро Π²Ρ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈ ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² создании Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

ЦСпь ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°: +Π•2, Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ SA3 ΠΈ SA1, мА1, эмиттСр, Π±Π°Π·Π°, ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, мА3, -Π•2.

Π’Π΅ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π² области Π±Π°Π·Ρ‹ с элСктронами, ΡƒΡ‡Π°ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π² создании Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ IΠ±, проходящСго ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ: +Π•1, мА1, эмиттСр, Π±Π°Π·Π°, мА2, Π²Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ SA2, SA1, -Π•1. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ Ρ€Π°Π²Π΅Π½

Iб = IЭIК.

НСтрудно Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра IΠ­ = IΠ± + IК.

Для ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ влияния Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ носитСлСй заряда Π² Π±Π°Π·Π΅ Π½Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ свойства транзистора ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ коэффициСнт пСрСноса носитСлСй Π² Π±Π°Π·Π΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, какая Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… эмиттСром Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ достигаСт ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ коэффициСнт опрСдСляСтся ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅.

ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ пСрСноса Ξ΄ Ρ‚Π΅ΠΌ Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ мСньшС Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π° Π±Π°Π·Ρ‹ ΠΈ концСнтрация элСктронов Π² Π±Π°Π·Π΅ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ Π² эмиттСрС.

Одним ΠΈΠ· основных ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² транзистора являСтся коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ приращСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ напряТСнии Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅:

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ коэффициСнт ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ξ³ ΠΈ Ξ΄ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ξ³ ΠΈ Ξ΄ мСньшС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹, Ρ‚ΠΎ коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра Ξ± Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ мСньшС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Ξ± = 0,95 0,99.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, обусловлСнного экстракциСй Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ ΠΈΠ· Π±Π°Π·Ρ‹ Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° IΠΊΠ±ΠΎ, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊ IΠšΠ‘Πž Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅Π½, поэтому ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΡΡ‚ΡŒ

Из послСднСго выраТСния слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ транзистор прСдставляСт собой управляСмый ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° зависит ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра.

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

Π’ зависимости ΠΎΡ‚ полярности напряТСний, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊ эмиттСрному ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌ транзистора, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹:

Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ. На эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π½ΠΎ прямоС напряТСниС, Π° Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ – ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ являСтся основным Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора. ВслСдствиС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ напряТСниС, ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊ эмиттСрному ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ, Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π² цСпях эмиттСра ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° практичСски Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹, слСдуСт ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ схСмы Π² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ эмиттСрной Ρ†Π΅ΠΏΠΈ транзистора.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки. К ΠΎΠ±ΠΎΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌ подводятся ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ напряТСния. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ лишь Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, обусловлСнный Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ нСосновных носитСлСй заряда. ΠŸΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈ транзистор Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки оказываСтся Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚Ρ‹ΠΌ.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния. Оба ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΏΠΎΠ΄ прямым напряТСниСм. Π’ΠΎΠΊ Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ транзистора максималСн ΠΈ практичСски Π½Π΅ рСгулируСтся Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π’ этом Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ транзистор ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚.

Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ. К эмиттСрному ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ подводится ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС, Π° ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ — прямоС. Π­ΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ своими ролями – эмиттСр выполняСт Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ – Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ эмиттСра. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, Π½Π΅ соотвСтствуСт Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ условиям эксплуатации транзистора.

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзисторов

Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзисторов (рис. 1): с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (ΠžΠ‘), с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ) ΠΈ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ОК). Вакая

тСрминология ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ· элСк­тродов транзистора являСтся ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ для Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ.

На рис. 1, Π° ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° схСма с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ, Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ (ΡΠΌΠΈΡ‚Ρ‚Π΅Ρ€Π½ΡƒΡŽ) Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ с источ­ником питания Π•1 Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ источник Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала, Π²Ρ‹Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Β­Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС UΠ’Π₯.

ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² этой схСмС Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· источник Π²Ρ…ΠΎΠ΄Β­Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала (Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π΅Π΅, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅ сопротивлСниС этого источ­ника) ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра IΠ­.

Π’ΠΎΠΊ, проходящий Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· источник Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ.

IΠ’Π₯ = IΠ­

Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π² этой схСмС являСтся Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

IΠ’Π«Π₯ = IК

Если ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм UΠ’Π₯ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра возрастСт (ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ) Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ, Ρ‚ΠΎ соотвСтствСнно возрастут (ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Ρ‚ΡΡ) ΠΈ ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ транзистора.

НСзависимо ΠΎΡ‚ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ транзисторы Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ коэффициСнтом прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ прСдставляСт собой ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π²ΡˆΠ΅ΠΌΡƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ постоянном напряТСнии Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Для схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ коэффициСнтом прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра.

ΠΏΡ€ΠΈ Π•2 = const.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра наибольший ΠΈΠ· всСх Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² транзистора, Ρ‚ΠΎ схСма с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° сигнала. ЀактичСски это сопротивлСниС Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ rэ эмиттСрного ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‚.Π΅.

НизкоС Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ – дСсятки Ом) являСтся Π΅Π΅ сущСствСнным нСдостатком, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π²ΠΎ многокаскадных схСмах это Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ΅ сопротивлСниС ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ ΡˆΡƒΠ½Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ дСйствиС Π½Π° сопротивлСниС Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ каскада ΠΈ Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ сниТСт усилСниС этого каскада ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈ мощности.

Π’ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· рис.1 Π±, Π²Ρ…ΠΎΠ΄Β­Π½ΠΎΠΉ сигнал Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ прикладываСтся ΠΊ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌ эмиттСра ΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹, Π° источник питания ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ эмиттСра ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, эмиттСр являСтся ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ элСктродом для Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ.

Основной ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π² Π½Π΅ΠΉ являСтся Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра, Π° ΠΌΠ°Π»Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π² этой схСмС, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ, являСтся Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, коэффи­циСнт прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° для схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром

НайдСм ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ξ² ΠΈ Ξ±.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ коэффициСнт прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° порядка Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… дСсятков. Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС транзистора Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ. Π­Ρ‚ΠΎ слСдуСт ΠΈΠ· ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ нСравСнства

Достоинством схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром слСдуСт Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ питания Π΅Π΅ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ источника напряТСния, ΠΏΠΎΒ­ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π° Π±Π°Π·Ρƒ ΠΈ Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΏΠΎΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ напряТСния ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ°. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ схСма с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром Π² настоящСС врСмя являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнной.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ тСмпСратурная ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ схС­мы с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром оказываСтся нСсколько Ρ…ΡƒΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ.

Π’ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (рис.1, Π²) Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал по­даСтся Π½Π° участок Π±Π°Π·Π° β€” ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€. Π’Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ являСтся Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹, Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ β€”Ρ‚ΠΎΠΊ эмиттСра. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ коэффициСнт прямой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° для этой схСмы

НСсмотря Π½Π° ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большиС значСния коэффициСнта пря­мой ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния, схСма с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Β­Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ практичСски Π½Π΅ позволяСт ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ усилСния ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΒ­ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΈ поэтому примСняСтся Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Π΄Π²Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Β­Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΠ΅.

БтатичСскиС характСристики транзистора

БтатичСскиС характСристики транзистора

для схСмы с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром:

Π°) – Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅; Π±) — Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅

ДинамичСский Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора

Π’ практичСских схСмах транзисторных усилитСлСй Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ транзистора наряду с источником питания Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°ΡŽΡ‚ сопротивлСниС Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, Π° Π²ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ источник усиливаСмого сигнала.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора с Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΎΠΉ называСтся динамичСским. Π’ этом Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ ΠΈ напряТСния Π½Π° элСктродах транзистора Π½Π΅ ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ постоянными, Π° Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ. Рассмотрим Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ транзистора, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ распространСнной схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ), Π² динамичСском Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅. Π’ этой схСмС напряТСниС источника питания Π•ΠΊ распрСдСляСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ участками ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ – эмиттСр (Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ схСмы) ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ сопротивлСниСм RΠ½ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС

Π”Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ прСдставляСт собой ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ динамичСского Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° для Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. ИзмСнСниС напряТСния Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ транзистора Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ измСнСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра, Π±Π°Π·Ρ‹, Π° ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° IΠΊ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ измСнСнию напряТСния Π½Π° RΠ½, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ измСняСтся напряТСниС Uкэ.

ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΈΡ‚Π°Π½ΠΈΠ΅ транзистора Π² рассматриваСмой схСмС (ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π² любой Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ схСмС с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром) производится ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ источника Π•ΠΊ. НапряТСниС Π½Π° эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ подаСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рСзистор RΠ± Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π±Π°Π·Ρ‹. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° сопротивлСния этого рСзистора опрСдСляСт ΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ транзистора ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

Π₯арактСристики транзистора, находящСгося Π² динамичСском Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΡ‚ характСристик статичСского Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ свойствами самого транзистора, Π½ΠΎ ΠΈ свойствами элСмСнтов схСмы.

НаиболСС часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ динамичСскиС характСристики.

На рисункС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Ρ‹ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ статичСскиС характСристики транзистора ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° динамичСская характСристика (нагрузочная прямая) АВ, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ RΠ½.

ПолоТСниС Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ прямой Π½Π° статичСских характСристиках ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π½ΠΎ опрСдСляСтся напряТСниСм источника питания Π•Πš ΠΈ сопротивлСниСм рСзистора RΠ½.

Π’ΠΎΡ‡ΠΊΠ° Π’ пСрСсСчСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ прямой с осью напряТСний Uкэ совпадаСт с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ напряТСниС Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π•ΠΊ. Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, эта Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° соотвСтствуСт ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. ΠŸΡ€ΠΈ этом Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΌ сопротивлСнии отсутствуСт ΠΈ ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π½Π° сопротивлСнии Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, всС напряТСниС источника питания Π•Πš оказываСтся ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΊ участку ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ – эмиттСр транзистора.

Π’ΠΎΡ‡ΠΊΠ° А пСрСсСчСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ прямой с осью Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² IΠΊ совпадаСт с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ выполняСтся условиС

.

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π² случаС, Ссли Π±Ρ‹ транзистор ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ (ΠΈΠ»ΠΈ Π·Π°ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ), ограничивался Π±Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ сопротивлСния RН.

ВсС ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ полоТСния Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ Π½Π° Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ напряТСния ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΈ Π² ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… цСпях транзистора ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡Π΅ сигнала с ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ. Π›ΡŽΠ±ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ значСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния.

НапримСр, Ссли Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ покоя (Π΄ΠΎ поступлСния Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала – исходный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ) Π±Ρ‹Π» установлСн Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ IΠ±Ρ€, Ρ‚ΠΎ рабочая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° Π  Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ прямой ΡƒΠΊΠ°ΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ этому Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ значСния IКР ΠΈ UКЭР.

Входная динамичСская характСристика прСдставляСт собой Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π² динамичСском Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ характСристику, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ для ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π΅ (для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ имССтся статичСская входная характСристика) ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ динамичСской характСристикС ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… статичСских характСристиках слСдуСт ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ значСниям Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² Π±Π°Π·Ρ‹. Если Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ эти Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ , , ΠΏΠ»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ характСристику транзистора. (Для упрощСния расчСта транзисторного каскада Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ характСристику ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ Π½Π΅ строят – Π±Π΅Ρ€ΡƒΡ‚ ΠΈΠ· справочника.

Для этой схСмы исходный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ задаСтся фиксированным Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ Π±Π°Π·Ρ‹.

11

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 VBE, 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° IΠ‘. 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 VBE = 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° ( Icmax 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΅ Vout/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.

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‹ *