04.03.14

Что такое транзистор? Усилители на транзисторах

Трехслойный прибор, состоящий из двух переходов типа р-n называется транзистором. По существу, транзистор представляет собой два последовательно и встречно включенных диода, т. е. крайние слои имеют один тип проводимости (например, n-проводимость), а средний слой имеет р-проводимость. Схематично транзистор типа р—n—р представлен на рис. 1,а.

Что такое транзистор? Усилители на транзисторах

Средний слой обозначается буквой Б и называется базой. Один из крайних слоев, эмиттирующий носители электрического ток (в транзисторах типа р—n—р — электроны, в транзисторах типа n—р—n—«дырки»), называется эмиттером и обозначается буквой Э. Другой крайний слой, обозначаемый буквой К, называется коллектором.

Если к транзистору типа р—n—р приложить напряжение плюсом к эмиттеру, а минусом к коллектору, то переход эмиттер база (входной диод) будет смещен в прямом направлении, а переход база — коллектор (выходной диод) — в обратном направлении, поэтому ток через транзистор не протекает.

Рис. 1. Транзистор типа р—n—р: а — структура; б — условное обозначение; в — включение транзистора в схему усилителя; г, д — соответственно входные и выходные характеристики транзистора ГТ309А

Для протекания тока необходимо, чтобы запирающее действие перехода база — коллектор было значительно ослаблено или ликвидировано полностью. Этого эффекта можно достичь, если к среднему выводу — базе приложить потенциал, отрицательный по отношению к эмиттеру (рис. 1,в). Таким образом, переход эмиттер — база смещен в прямом направлении и запирающий слой его разрушается.

Запирающий слой перехода база — коллектор значительно ослабляется, так как «дырки» базы перехода заполняются свободными электронами, непрерывно поступающими от источника, включенного к переходу эмиттер — база минусом к базе. При некотором значении разности потенциалов эмиттер — база переход база — коллектор будет настолько ослаблен, что свободные электроны слоя р коллектора смогут беспрепятственно пройти через базу на эмиттер.

Через транзистор начинает протекать ток, причем с увеличением напряжения эмиттер — база, т. е. тока базы Iб, ток коллектора увеличивается.

Зависимость коллекторного тока транзистора Iк от тока базы Iб и приложенного напряжения Uк.э называется выходной характеристикой транзистора. На рис. 1, д приведена выходная характеристика транзистора ГТ309А.

Транзисторные усилители

Транзисторные усилители
Рис. 2. Транзисторные усилители

Это семейство линий, выражающих зависимость Iк от напряжения Uк.э на транзисторе при различных значениях тока базы Iб. Из характеристики видно, что коллекторный ток почти не зависит от приложенного напряжения Uк.э (за исключением области очень маленьких по величине напряжений) и в основном определяется величиной тока базы Iб, т. е. работа базы транзистора аналогична работе сетки электронного триода, а сами транзисторы могут быть использованы для усиления, генерирования или преобразования электрических колебаний.

В зависимости от того, какой электрод является общим для входной и выходной цепей, различают три схемы включения транзисторов: с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК).

В схеме с ОБ (рис. 2, а) общим электродом является база, входная цепь включает в себя источник и переход Э—Б, а выходная — источник и переход Б—К. Входным является эмиттерный ток, а выходным — ток коллектора, поэтому коэффициент усиления по току схемы с ОБ всегда меньше единицы и это ограничивает ее практическое использование.

В схеме с ОЭ (рис. 2,6) общим электродом является эмиттер, входным током является ток базы, а выходным - ток коллектора, поэтому схема с ОЭ дает большое усиление по току, т. е. имеет большой коэффициент по току, и это определяет очень широкое ее применение в усилителях сигналов малой мощности.

В схеме с ОК (рис. 2,в) общим электродом является коллектор. Эта схема не дает усиления по напряжению, но выходное сопротивление ее невелико, поэтому они позволяют получить усиление сигнала по мощности. Применяют схему с ОК очень редко, главным образом для согласования малого сопротивления с большим выходным сопротивлением предыдущего каскада, в схемах так называемых эмиттерных повторителей.

⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓


⇒ВНИМАНИЕ⇐
  • Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
  • Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
  • Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
  • Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.


⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓
 

Сисадмин мнил себя богом сети, электрик грубо развеял этот миф. Научись развеивать мифы! © Electrical Engineer's blog [2010-2016].