Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзисторов – 6 БиполярныС транзисторы (структура, ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹). Π”ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π΄Ρ€Π΅ΠΉΡ„ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ транзисторы. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΈ статичСскиС характСристики. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π±Ρ‚.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ схСмы Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ биполярных транзисторов

Β 

Анализируя Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ использования биполярных транзисторов для усилСния элСктричСских сигналов, ΠΌΡ‹ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ частным случаСм ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π° элСктроды транзистора ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… напряТСний ΠΈ Π½Π΅ рассматривали Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ достаточно Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ физичСскиС процСссы Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅. Но ΠΏΠΎΠΌΠΈΠΌΠΎ ΡƒΠΆΠ΅ описанной ситуации Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅, приводящиС, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ Π² \(n\)-\(p\)-\(n\)-структурС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΊ эмиттСру, Π°, Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, ΠΎΡ‚ эмиттСра ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ ΠΈ Ρ‚.ΠΏ. Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС для биполярного транзистора Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ устойчивых состояния (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°). Они ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° Ρ‚Π΅ΠΌ, Π² ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΌ состоянии (прямоС ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ смСщСниС) находятся эмиттСрный ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ транзистора. ΠŸΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ описаниС.

Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ β€” соотвСтствуСт ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽ, рассмотрСнному ΠΏΡ€ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… свойств транзистора. Π’ этом Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ прямосмСщСнным оказываСтся эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, Π° Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ присутствуСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС. ИмСнно Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ транзистор Π½Π°ΠΈΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ проявляСт свои ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ свойства. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ часто Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚

основным ΠΈΠ»ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ.

Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ β€” ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡƒ, Ρ‚.Π΅. обратносмСщСнным являСтся эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, Π° прямосмСщСнным β€” ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ транзистор Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ для усилСния. Однако ΠΈΠ·-Π·Π° конструктивных Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΉ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ областями ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эмиттСра ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ свойства транзистора Π² инвСрсном Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Ρ…ΡƒΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ инвСрсный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ практичСски Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния

(Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π΄Π²ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ) β€” ΠΎΠ±Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° транзистора находятся ΠΏΠΎΠ΄ прямым смСщСниСм. Π’ этом случаС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ транзистора Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, Ρ‚.Π΅. усилСниС сигналов Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Ρ… схСмах, Π³Π΄Π΅ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ транзисторов Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π½Π΅ усилСниС сигналов, Π° Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅/Ρ€Π°Π·ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки β€” ΠΊ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ напряТСния. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Ρ… схСмах. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² Π½Π΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ транзистора практичСски Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ соотвСтвуСт Ρ€Π°Π·ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ транзисторного ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Π½Π°Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… основных Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΡ… Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² Π² транзисторС Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½

Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ пробоя Π½Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ…. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΎΠ½ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² случаС Π°Π²Π°Ρ€ΠΈΠΈ ΠΈ Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π»Π°Π²ΠΈΠ½Π½Ρ‹Π΅ биполярныС транзисторы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ пробоя являСтся ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· основным Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ.

Помимо Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ для эксплуатации биполярных транзисторов ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ транзистор Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ Π² каскад усилСния (ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π½Ρ‹ ΠΏΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ напряТСния Π½Π° Π΅Π³ΠΎ элСктроды, Π² ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ° ΠΈ источник сигнала). Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ основных способа (рис. 1.3): схСма с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ эмиттСром (ОЭ), схСма с ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ (ОК) ΠΈ схСма с ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΉ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ (ΠžΠ‘).

Β 

Рис. 1.3. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ биполярных транзисторов (направлСния Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡƒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹)

Β 

Β 

< ΠŸΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π°Ρ Β  Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ >

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ ΠΈ классы Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзисторных ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов

ОписаниС ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… классов Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ каскадов ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ
усилСния, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… каскадов усилитСлСй мощности.

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° любого ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта, Π±ΡƒΠ΄ΡŒ Ρ‚ΠΎ транзистор ΠΈΠ»ΠΈ Π»Π°ΠΌΠΏΠ°, опрСдСляСтся Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹. Однако всСгда слСдуСт ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ любой ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ усилСния Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π½Π° Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ участкС ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ характСристики (ВАΠ₯). Π’ зависимости ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ ситуация, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΡ€ΠΈ слишком Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… уровнях ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ сигнала транзистор ΠΈΠ»ΠΈ Π»Π°ΠΌΠΏΠ° Π΅Ρ‰Ρ‘ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ (находятся Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки, ΠΈΠ»ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ говорят, Π΅Ρ‰Ρ‘ Π½Π΅ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π»ΠΈΡΡŒ), Π° ΠΏΡ€ΠΈ слишком высоких Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… уровнях входят Π² насыщСниС ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ, работая Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ограничСния.

Π’ схСмотСхникС сущСствуСт нСсколько Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° свойствами, Π° соотвСтствСнно, ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ области примСнСния.
Π’ зависимости ΠΎΡ‚ полоТСния Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ характСристикС ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта, принято Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ 4 Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ каскада (ΠΈΠ»ΠΈ класса усилСния): А, B, АВ ΠΈ Π‘.
Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ усилСния сигнала. Для Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ усилСния ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт загоняСтся Π² ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ класс усилСния называСтся — классом D.
На самом Π΄Π΅Π»Π΅ Ρƒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ РЭА ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈ массу Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Π±ΡƒΠΊΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌΠΈ Ссли ΠΏΠΎΡΡ‚Π°Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ практичСски ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ латинский Π±ΡƒΠΊΠ²Π°Ρ€ΡŒ. Однако, ΠΊΠ°ΠΊ Π±Ρ‹Π»ΠΎ справСдливо ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΎ Π² ΠΆΡƒΡ€Π½Π°Π»Π΅ «EDN Europe»: «Π‘ΠΎΡ‡ΠΈΠ½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… классов усилитСлСй — Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ маркСтинговая ΡƒΠ»ΠΎΠ²ΠΊΠ°, которая приносит компаниям большС Π²Ρ€Π΅Π΄Π°, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·Ρ‹…».

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ влияСт Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° элСмСнта усилСния, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ — ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСний ΠΈ ΠšΠŸΠ” каскада. ΠŸΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Π΅ΠΉ ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ ΠΈΠ· Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ².

1. РСТим класса А.


Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Рис.1

На рисункС Рис.1 красным Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π° пСрСдаточная характСристика ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта (транзистора ΠΈΠ»ΠΈ Π»Π°ΠΌΠΏΡ‹), ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ собой Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° каскада ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ напряТСния. Π‘ΠΈΠ½ΠΈΠΌ — Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС, Ρ‡Ρ‘Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ — соотвСтствСнно, Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ элСмСнта.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ А характСризуСтся Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ рабочая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° ( Ρ€.Ρ‚.) Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ покоя выбираСтся Π½Π° Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΌ участкС (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ посСрСдинС) ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ характСристики, Π° Π»ΡŽΠ±Ρ‹Π΅ допустимыС значСния Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала (напряТСния ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°) Π½Π΅ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ измСнСния Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Каким слСдуСт Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊ покоя элСмСнта для Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° А?
Как ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌ Π½Π΅ Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΎΡ‚Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ каскадом Π² Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΡƒ!

ВСорСтичСский ΠšΠŸΠ” Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ каскада ΠΏΡ€ΠΈ нСискаТённом усилСнии сигналов максимально допустимой Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρ‹ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ 50 %.

На ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ — ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 40…45% для Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Ρ… каскадов ΠΈ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 30% — для ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Ρ….

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ класс А являСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ усилСния ΠΈ характСризуСтся ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ значСниями гармоничСских искаТСний, Π² связи с Ρ‡Π΅ΠΌ Π½Π°ΡˆΡ‘Π» практичСски повсСмСстноС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² усилитСлях напряТСния Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… каскадов.
Π’ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… каскадах усилитСлСй мощности (Π² связи с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ ΠšΠŸΠ”) примСняСтся Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠ΅ ΠΈ Π² основном Π±Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½ Π² Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ класса High End.

2. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ класса Π’.


Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Рис.2

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π’ характСризуСтся Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ рабочая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° выбираСтся Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ характСристики ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта (Рис. 2), Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, Π° соотвСтствСнно ΠΈ потрСбляСмая каскадом ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈ ΠΊ Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ B ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт способСн Π²ΠΎΡΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ (Π»Π°ΠΌΠΏΡ‹, npn-транзисторы), Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ (pnp-транзисторы) Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ сигналы. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ усилСниС ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ схСмы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ сигнала ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ элСмСнтом, Π° ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ – Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌ. Π’ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ΅ усилСнныС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ сигнала ΡΠΊΠ»Π°Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ восстанавливаСтся Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ B характСризуСтся Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоким Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠšΠŸΠ” усилитСля (ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ А), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ 80%.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ воспроизвСсти ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠ²ΠΎΠ»Π½Ρƒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π±Π΅Π· искаТСний Π² области ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ноль, ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ напряТСнии Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ — поэтому Π² ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтах Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ B ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ устанавливаСтся нСбольшой, Π½ΠΎ Π½Π΅ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ, Ρ‚ΠΎΠΊ покоя (10…30мА).

Чистый Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ класса Π’ практичСски ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ€Π΅Π΄ΠΊΠΎ, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΡΠΌΠ΅ΡˆΠ°Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ АВ.

3. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ класса АВ.


Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Рис.3

ΠžΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ свойством Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ АВ являСтся Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ рабочая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° покоя Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ характСристикС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ ΠΈ сСрСдиной Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ участка (Рис.3).

Π’ΠΎΠΊ покоя каскада Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ AB Π½Π° порядок Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ (сотни мА), Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ B, Π½ΠΎ сущСствСнно мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊ покоя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ для Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° А.
ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ усилитСля характСризуСтся достаточно высокими значСниями ΠšΠŸΠ” (60…70%) ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… уровнях Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСниях Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала. Π§Ρ‚ΠΎ, собствСнно говоря, ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠ»ΠΎ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠΏΡƒΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Ρ… Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… каскадах усилитСлСй мощности.


4. РСТим класса Б.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Рис.4

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ класса C, Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ B, ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт воспроизводит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ сигналы. Однако рабочая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ напряТСнии Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Π½Π°Π³Π»ΡƒΡ…ΠΎ Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ (Рис.4).
Если Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ каскады Π½Π° биполярных транзисторах — Ρ‚ΠΎ Ρ€.Ρ‚. находится Π·Π° Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ отсСчки ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Ρ‚.Π΅. Π½Π° 0,6…0,7Π’ Π½ΠΈΠΆΠ΅ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° области ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ линСйности.

Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ сопровоТдаСтся большими искаТСниями усиливаСмого сигнала, Π½ΠΎ ΠšΠŸΠ” устройства ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высоким ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊ 100%. Π₯отя Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния ΠšΠŸΠ” ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ 80…90%.

Из-Π·Π° высоких ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅ΠΉ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСний каскады, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅, Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π‘, Π΄Π°ΠΆΠ΅ Π² Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΌ исполнСнии, Ρ€Π΅Π΄ΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для усилСния ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΡΠ½Ρ‹Ρ… сигналов.

А Π²ΠΎΡ‚ Π² рСзонансных усилитСлях Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств ΠΎΠ½ΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ², нашли ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ благодаря ΠΈΡ… высокому ΠšΠŸΠ”.

4. РСТим класса D.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ D – это ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ элСмСнт (транзистор) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Π΄Π²ΡƒΡ… состояниях: ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки), ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния). Π“Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ достоинством Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° являСтся ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высокоС (Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ΅ ΠΊ 100%) Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠšΠŸΠ” устройства.

Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ усилСниС ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² измСняСмой скваТности (ШИМ-модуляция), Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π²ΠΎ всСвозмоТных ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…, Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ…, слСдящих устройствах, Π³Π΄Π΅ вслСдствиС высокого ΠšΠŸΠ” ΠΈ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ потрСблСния энСргии ΠΎΠ½ практичСски вытСснил всС ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ классы усилитСлСй.

А послС Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° производства силовых ΠœΠ”ΠŸ-транзисторов, стал Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ массовый выпуск Π£ΠœΠ—Π§ класса D с Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠšΠŸΠ” — 90…95%.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Рис.5

На Рис.5 ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π° распространённая структурная схСма усилитСля класса D с синхронной ΡˆΠΈΡ€ΠΎΡ‚Π½ΠΎ-ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎΠΉ модуляциСй (ШИМ). Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ это устройство ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.
ГармоничСскиС сигналы, ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ каскада Π½Π° силовых ΠΏΠΎΠ»Π΅Π²Ρ‹Ρ… транзисторах, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹, ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π΅ (скваТности).
ПослС усилСния ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ², посрСдством LC Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π° осущСствляСтся ΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ (дСмодуляция) Π² сигнал ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ гармоничСской Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹.
Выглядит это ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ:

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов
Рис.6

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½Ρ‹ΠΉ сигнал, сформированный ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ схСмой ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ сравнСния Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄: Π·Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° сигнала Ρ‚Ρ€Π΅ΡƒΠ³ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΈ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ гармоничСского сигнала, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для управлСния Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ силовыми транзисторами. ΠŸΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² управляСт Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΌ ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΎΠΌ (Рис.5), ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ — Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΌ.

Β 

4. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… элСмСнтов ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… каскадов

4.1. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора.

Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС для транзистора Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ устойчивых состояния (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ°). Они ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° Ρ‚Π΅ΠΌ, Π² ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΌ состоянии (прямоС ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ смСщСниС) находятся эмиттСрный ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹ транзистора. ΠŸΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ описаниС.

Активный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ – соотвСтствуСт ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽ, рассмотрСнному ΠΏΡ€ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π΅ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… свойств транзистора. Π’ этом Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ прямосмСщСнным оказываСтся эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, Π° Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ присутствуСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС, ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ транзистор Π½Π°ΠΈΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ проявляСт свои ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ свойства. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ часто Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ основным ΠΈΠ»ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ.

Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ – ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡƒ, Ρ‚.Π΅. обратносмСщСнным являСтся эмиттСрный ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, Π° прямосмСщСнным – ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ. Π’ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ транзистор Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ для усилСния. Однако ΠΈΠ·-Π·Π° конструктивных Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΉ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ областями ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эмиттСра ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ свойства транзистора Π² инвСрсном Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ Ρ…ΡƒΠΆΠ΅, Ρ‡ΠΌ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ инвСрсный Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ практичСски Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π΄Π²ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ) – ΠΎΠ±Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° транзистора находятся ΠΏΠΎΠ΄ прямым смСщСниСм. Π’ этом случаС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ транзистора Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ, Ρ‚.Π΅. усилСниС сигналов Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ.Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Ρ… схСмах, Π³Π΄Π΅ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ транзисторов Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π½Π΅ усилСниС сигналов, Π° Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅/Ρ€Π°Π·ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки – ΠΊ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ напряТСния. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Ρ… схСмах. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² Π½Π΅ΠΌ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ транзистора практичСски Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ соотвСтствуСт Ρ€Π°Π·ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ транзисторного ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°.

Π£Π³ΠΎΠ» отсСчки – ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΉ части ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π°, Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ транзистор ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Π½Π°Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… основных Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΡ… Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² Π² транзисторС Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ пробоя Π½Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ…. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΎΠ½ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² случаС Π°Π²Π°Ρ€ΠΈΠΈ ΠΈ Π½Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π»Π°Π²ΠΈΠ½Π½Ρ‹Π΅ биполярныС транзисторы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ пробоя являСтся ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π· основным Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ.

4.2. ΠšΠ»Π°ΡΡΡ‹ усилСния.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΡƒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠ² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора (Π° это ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ расчСтС ΠΈΡ… энСргопотрСблСния ΠΈ тСпловыдСлСния) вводится понятиС класса усилСния. Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΡΡ‚ΡŒ основных классов усилСния, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ прописными латинскими Π±ΡƒΠΊΠ²Π°ΠΌΠΈ: А, Π’, АВ, C, D.

Класс усилСния А. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ классС усилСния транзистор всС врСмя находится Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ (рис. 4.1). Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ характСризуСтся Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ИРВ, опрСдСляСмая смСщСниСм, находится Π² сСрСдинС Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ участка Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ характСристики, Π°, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈ Π² сСрСдинС Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ характСристики, Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½Ρ‹Π΅ значСния сигналов Π½Π΅ выходят Π·Π° Ρ‚Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‹ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ прямой, Π³Π΄Π΅ измСнСния Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ измСнСниям Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹.

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² классС А:

  • ΡƒΠ³ΠΎΠ» отсСчки ΞΈ = 180Β°,

  • ΠšΠŸΠ” нСвысокий: Ξ· = (25…30)%,

  • коэффициСнт Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΠΊ: KΠ³ = 1%(ΠΌΠ°Π»Ρ‹Π΅ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ искаТСния).

УК Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ класса ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² основном Π² качСствС ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€Π΅Π΄Π²Π°Ρ€ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… каскадов, Π½ΠΎ ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈ Π² качСствС ΠΎΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹Ρ….

Рис. 4.1

Класс усилСния Π’. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ класс характСризуСтся Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ИРВ находится Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ характСристики (рис. 4.2). Π’ΠΎΠΊ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ транзистора Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала, Π° Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° транзистор Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π΅Π³ΠΎ рабочая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ находится Π² Π·ΠΎΠ½Π΅ отсСчки.

Рис. 4.2

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² классС B:

  • ΡƒΠ³ΠΎΠ» отсСчки ΞΈ = 90Β°,

  • ΠšΠŸΠ” Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π² классС А: Ξ· = (65…70)%,

  • коэффициСнт Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΠΊ: KΠ³ ≀ 10%(большой ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСний).

БущСствСнный нСдостаток – большой ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСний, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ усилСния транзистора, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ находится Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° отсСчки. Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π΄Π²ΡƒΡ…Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ схСмы усилитСлСй, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ транзистор, Π° Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° – Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ транзистор Π² этом ΠΆΠ΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ класса Π’ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ Π² ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Ρ… усилитСлях.

Класс усилСния АВ. Π”Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ класс усилСния являСтся ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ классами А ΠΈ Π’. Π’ этом случаС транзистор Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ отсСчки ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ, Π½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ являСтся всС-Ρ‚Π°ΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ (рис. 4.3).

Рис. 4.3.

ΠΠ΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠšΠŸΠ” ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ каскада Π² классС АВ компСнсируСтся сущСствСнным ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСний ΠΏΡ€ΠΈ усилСнии ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала.

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² классС АB:

  • ΡƒΠ³ΠΎΠ» отсСчки ΞΈ > 90Β°,

  • ΠšΠŸΠ” срСдний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ классами А ΠΈ Π’: Ξ· = (50…55)%,

  • коэффициСнт Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΠΊ: KΠ³ ≀ 3%(нСвысокий ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСний).

Π‘Ρ…Π΅ΠΌΡ‹ усилитСлСй мощности строятся Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ участок со Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ нСлинСйностями, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° транзистор ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΈΠ· Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° отсСчки Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΈ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, просто Π½Π΅ ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ влияния Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал.

Класс усилСния Π‘. Π’ классС усилСния Π‘ транзистор Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° измСнСния напряТСния Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала находится Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки, Π° Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ – ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ (рис. 4.4).

Рис. 4.4

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ Π² классС Π‘:

  • ΡƒΠ³ΠΎΠ» отсСчки ΞΈ < 90Β°,

  • ΠšΠŸΠ” высокий: Ξ· = (75…85)%,

  • коэффициСнт Π³Π°Ρ€ΠΌΠΎΠ½ΠΈΠΊ: KΠ³ β‰₯ 10%(ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ высокий ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π΅Π½ΡŒ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… искаТСний).

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ класс часто ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… каскадах ΠΌΠΎΡ‰Π½Ρ‹Ρ… рСзонансных усилитСлСй (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ°Ρ…) с ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠšΠŸΠ”.

Класс усилСния D. ΠŸΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ для обозначСния ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ биполярный транзистор ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Π΄Π²ΡƒΡ… устойчивых состояниях: ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΌ (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния), ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π°ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠΌ (Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки).

Π›ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°:

  1. Π’ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡ‡ Π“.И. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎ-Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… элСктронных устройств. – М: Π”ΠΎΠ΄Π΅ΠΊΠ°-XXI, 2005.

  2. Павлов Π’.Н., Ногин И.Н. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… элСктронных устройств. – М: Горячая Линия Π’Π΅Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌ, 2001.

Π Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π»: Π΄ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ ΠΊΠ°Ρ„Π΅Π΄Ρ€Ρ‹ Π Π›1 Π§Π΅ΠΏΡƒΡ€Π½ΠΎΠ² И.А.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярного транзистора | ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Ρ‹ элСктроакустики

Биполярный транзистор – ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ элСмСнт с двумя p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΈ трСмя Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ слуТит для усилСния ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ сигналов. Они Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ p-n-p ΠΈ n-p-n Ρ‚ΠΈΠΏΠ°. На рис.7.1, Π° ΠΈ Π± ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ ΠΈΡ… условныС обозначСния.

 Рис.7.1. БиполярныС  транзисторы Β ΠΈ Β ΠΈΡ… Β Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅  эквивалСнтныС   схСмы:Β Β Π°) p-n-p, Π±) n-p-n транзистор

Вранзистор состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌ p- ΠΈΠ»ΠΈ n- слоСм. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄, связанный с Π½ΠΈΠΌ, называСтся Π±Π°Π·ΠΎΠΉ Π‘. Π”Π²Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… элСктрода Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ эмиттСром Π­ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ К. Диодная эквивалСнтная схСма, привСдСнная рядом с условным ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, поясняСт структуру Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² транзистора. Π₯отя эта схСма Π½Π΅ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ транзистора, ΠΎΠ½Π° Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π² Π½Π΅ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ прямыС напряТСния. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ эмиттСр – Π±Π°Π·Π° смСщСн Π² прямом Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ (ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚), Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Π±Π°Π·Π° – ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ – Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ (Π·Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ источники напряТСния Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис.7.2.

Рис.7.2. ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ: Π°) n-p-n, Π±) p-n-p транзистора 

Вранзисторы n-p-n Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π°ΠΌ (для транзисторов p-n-p Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π° ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ, Π½ΠΎ слСдуСт ΡƒΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ полярности напряТСний Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅):

1.Β ΠšΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π», Ρ‡Π΅ΠΌ эмиттСр.

2.Β Π¦Π΅ΠΏΠΈ Π±Π°Π·Π°-эмиттСр ΠΈ Π±Π°Π·Π°-ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠ°ΠΊ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ (рис.7.1). ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Π±Π°Π·Π°-эмиттСр ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚, Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ Π±Π°Π·Π°-ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ смСщСн Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ напряТСниС прСпятствуСт ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ. Из этого ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π° слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π±Π°Π·ΠΎΠΉ ΠΈ эмиттСром нСльзя ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π±Π°Π·Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» эмиттСра Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π½Π° 0,6 – 0,8 Π’ (прямоС напряТСниС Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°), ΠΏΡ€ΠΈ этом Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большой Ρ‚ΠΎΠΊ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌ транзисторС напряТСниС Π½Π° Π±Π°Π·Π΅ ΠΈ эмиттСрС связаны ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ: UΠ‘ β‰ˆ UΠ­+0,6Π’;Β (UΠ‘ = UΠ­ + UΠ‘Π­).Β Β Β 

3.Β ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ транзистор характСризуСтся ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ значСниями IК, IΠ‘, UКЭ. Π’ случаС ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ этих ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Π΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ транзистор. Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠΌΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… значСниях Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ², Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ рассСиваСмой мощности РК, Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, UΠ‘Π­ ΠΈ Π΄Ρ€.

4. Если ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»Π° 1-3 ΡΠΎΠ±Π»ΡŽΠ΄Π΅Π½Ρ‹, Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹. Π‘ΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ² ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эмиттСра ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΒ 

IК = Ξ±IΠ­,Β Β Β Β Π³Π΄Π΅ Ξ±=0,95…0,99 – коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра. Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ эмиттСрным ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π² соотвСтствии с ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠšΠΈΡ€Ρ…Π³ΠΎΡ„Π° (ΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· рис.Β 7.2,Β Π°) прСдставляСт собой Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ IΠ‘ = IΠ­ – IК.Β Β Β  Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ Π² соотвСтствии с Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ: IК = Ξ²IΠ‘,Β Β  Π³Π΄Π΅ Ξ²=Ξ±/(1-Ξ±) – коэффициСнт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹, Ξ² >>1.

ΠŸΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ 4 опрСдСляСт основноС свойство транзистора: нСбольшой Ρ‚ΠΎΠΊ Π±Π°Π·Ρ‹ управляСт большим Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ биполярного транзистора ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π² прямом, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ этого Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора.

Π£ΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ – Π½Π° 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΅. ИмСнно этот Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ транзистора соотвСтствуСт ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ коэффициСнта ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° эмиттСра. Π’ΠΎΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠΊΡƒ Π±Π°Π·Ρ‹, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ искаТСния усиливаСмого сигнала.

Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ – ΠΊ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΎ прямоС напряТСниС, Π° ΠΊ эмиттСрному – ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅. Π˜Π½Π²Π΅Ρ€ΡΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ коэффициСнта ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π±Π°Π·Ρ‹ транзистора ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ транзистора Π² Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΈ поэтому Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²Ρ‹Ρ… схСмах.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния – ΠΎΠ±Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° (эмиттСрный ΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΉ) находятся ΠΏΠΎΠ΄ прямым напряТСниСм. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² этом случаС Π½Π΅ зависит ΠΎΡ‚ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ опрСдСляСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ. Из-Π·Π° ΠΌΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΊΠΎΠ»Π»Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ эмиттСра Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ насыщСния ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для замыкания Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ сигнала.

Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ отсСчки – ΠΊ ΠΎΠ±ΠΎΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°ΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Π²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ напряТСния. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ транзистора Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки практичСски Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, этот Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для размыкания Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ сигналов.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ биполярных транзисторов Π² Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… устройствах являСтся Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ. Π’ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… схСмах транзистор Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π² ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π²ΠΎΠΌ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅, Ρ‚.Π΅. ΠΎΠ½ находится Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ отсСчки ΠΈΠ»ΠΈ насыщСния, минуя Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ.

Β 

Β 

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‹ *