Т-образная эквивалентная схема транзистора ОБ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

· - генератор тока (учитывает усилительные свойства транзистора). Вместо генератора тока можно использовать генератор напряжения , соединенный последовательно с :

· - дифференциальное сопротивление прямо смещенного эмиттерного перехода (ЭП)

 =доли Ома÷единицы Ома, т.е. мало

· - ёмкость ЭП. Эта ёмкость диффузионная (т.к. ЭП смещен в прямом направлении). Она относительно большая ( десятки пФ), но её влиянием можно пренебречь, т.к. она шунтирована малым сопротивлением прямо смещенного эмиттерного перехода .

· - дифференциальное сопротивление обратно смещенного коллекторного перехода (КП)

 - может достигать сотен кОм÷десятки МОм, т.е. велико.

· - ёмкость КП. Эта ёмкость барьерная (т.к. КП смещен в обратном направлении). Она мала ( единицы пФ), но пренебрегать ею нельзя. На ВЧ реактивное сопротивление этой емкости уменьшается ( ), в результате чего часть выходного тока ответвляется через эту емкость и поступает на вход транзистора, не попадая в нагрузку, т.е. не участвуя в усилении. Другими словами: с помощью барьерной ёмкости на ВЧ в транзисторе осуществляется внутренняя обратная связь.

 Обратная связь (ОС) – передача части мощности сигнала с выхода на вход схемы.

Таким образом, ёмкость КП на ВЧ ухудшает усилительные свойства транзистора.

· - сопротивление базы. Оно состоит из 2-х составляющих:

- омическое сопротивление слабо легированной области базы;

- небольшое сопротивление, обеспечивающее внутреннюю ОС в

   транзисторе.

H -параметры

Недостаток первичных параметров – невозможность их измерения, т.к. общая точка, относительно которой определяются первичные параметры, находится внутри Базы транзистора.

Поэтому переходят к вторичным параметрам транзистора, которые легко измерить. Самыми распространенными вторичными параметрами транзистора являются h-параметры.

В системе h-параметров в качестве независимых переменных (аргументов) принимают входной ток ( I 1 ) и выходное напряжение ( U 2 ). Зависимыми переменными (функциями) являются входное напряжение ( U 1 ) и выходной ток ( I 2 ).

Связь между зависимыми и независимыми переменными выражается с помощью системы уравнений:

U1 = h11I1 + h12U2

I2 = h21I1 + h22U2     

Здесь I1, I2, U1, U2 – амплитуды переменных токов и напряжений (индекс «1» относится к входному сигналу, а индекс «2» - к выходному), h11, h12, h21,h22 являются коэффициентами пропорциональности (индекс «11» означает 1-я строчка, 1-й столбец; «12» - 1-я строчка, 2-й столбец и т.д.)

         Таким образом, имеем систему 2-х уравнений с четырьмя неизвестными. Решить такую систему уравнений в общем виде невозможно. Для ее решения необходимы дополнительные условия.

Так, например, чтобы определить из первого уравнения h11, нужно второе слагаемое этого уравнения занулить, т.е. считать, что U2=0.

Тогда при - входное сопротивление транзистора при короткозамкнутом выходе.

Аналогично определяем:

при  - коэффициент обратной связи по напряжению при разомкнутом входе;

при  - коэффициент усиления по току при короткозамкнутом выходе;

при  - выходная проводимость транзистора при разомкнутом входе.                

Пример расчета h -параметров транзистора ОЭ

Изобразим транзистор ОЭ с его входными и выходными токами и напряжениями:

а) Определим входное сопротивление транзистора. Для этого запишем формулу: при . Заменив амплитуды на малые приращения и подставив значения входного тока, входного и выходного напряжений конкретно для транзистора ОЭ, получим: при ,т.е. при

индекс «э» означает, что транзистор собран по схеме ОЭ      

Входное сопротивление транзистора определяется по входным вольт-амперным характеристикам. Точка А – это рабочая точка, в которой определяются h-параметры.

                             Iб (mA)              

                   0,75                      Uкэ=5В                           

                             

                                                             

                   б                      

                                                 =

                         

                  0,25                                       Uбэ (В)                                                                         

                                                                                            

                                     0,3  бэ 0,55

Чтобы определить , необходимо выполнить дополнительное построение: это построение обязательно должно проходить через рабочую точку А и при этом должно выполняться условие  (в данном случае ). Исходя из вышесказанного, строим небольшой прямоугольный треугольник таким образом, чтобы его гипотенуза прилегала к входной характеристике и делилась рабочей точкой А пополам. Тогда катеты этого треугольника и будут искомыми значениями  и , зная которые, легко определить входное сопротивление транзистора:

б) Определим коэффициент обратной связи по напряжению.

Заменив в формуле при  амплитуды на малые приращения, получим: при , т.е. при .

Коэффициент обратной связи по напряжению определяется по входным вольт-амперным характеристикам транзистора. Дополнительное построение должно проходить через рабочую точку А и при этом должно выполняться условие . В данном случае это будет прямая, параллельная осинапряжений и проходящая через точку А.

                             Iб(mA)

                                             кэ

                                   Uкэ=0         Uкэ=5В

                                                               

                                       А`  А

 

 

                                                                         Uбэ(В)

                                  0,5 бэ 0,7                                         

 

в)Определим коэффициент усиления по току.

Заменив в формуле при  амплитуды на малые приращения, получим: при , т.е. при .

Коэффициент усиления по току определяется по выходным вольт-амперным характеристикам транзистора. Дополнительное построение должно проходить через рабочую точку А и при этом должно выполняться условие . В данном случае это будет прямая, параллельная оси токов и проходящая через точку А.

                  Iк(mA)

                                                                    

 

          40                                         Iб=1,5mA

                                             А

                                                          Iб=1mA 

      к                                      б

                                                          Iб=0,5mA   

          20                                          Iб=0

                                                                                 Uкэ(В)  

 

Для транзистора, собранного по схеме ОЭ: , где - коэффициент передачи тока базы в коллектор.

г) Определим выходную проводимость и выходное сопротивление транзистора.

Заменив в формуле при  амплитуды на малые приращения, получим: при , т.е. при .

Дополнительное построение должно проходить через рабочую точку А и при этом должно выполняться условие . В данном случае это будет прямоугольный треугольник, у которого гипотенуза делится рабочей точкой А пополам.

                         Iк(mA)

                                                                              

                                                                       Iб=1mA

                      7

                                                   A            Iб=0,5mA   

           к                                                  

                      6                                          Iб=0

                                                                                   Uкэ(В)

                                 5     кэ     10

;

Примечание:

· Чтобы перенести рабочую точку А с входных характеристик на выходные, необходимо определить ток базы в рабочей точке ( I БА ). Затем на выходных характеристиках выбирают характеристику, соответствующую этому току. Точка пересечения выбранной характеристики и перпендикуляра, соответствующего указанному на входных характеристиках рабочему значению напряжения U КЭ , и даст положение рабочей точки на выходных ВАХ.

· Чтобы перенести рабочую точку А с выходных характеристик на входные, необходимо определить ток базы в рабочей точке ( I БА ). Затем на входных характеристиках на оси токов отмечают это значение и через полученную точку проводят прямую, параллельную оси напряжений, до пересечения с рабочей входной характеристикой. Точка пересечения и даст положение рабочей точки на входных ВАХ.

 

Полевые транзисторы

Полевые транзисторы – это полупроводниковые приборы с управляемым каналом для тока ОНЗ.

Полевой транзистор содержит 3 электрода:

· Исток – электрод, через который в канал втекают НЗ, создающие ток канала;

· Сток – электрод, через который НЗ вытекают из канала;

· Затвор – управляющий электрод, регулирующий поток НЗ в канале.

Полевой транзистор относится к однополярным транзисторам, т.к. в нем используется движение НЗ только одного знака (через канал движутся либо электроны, либо дырки).

НЗ в полевом транзисторе движутся от Истока к Стоку через канал под действием продольного электрического поля, создаваемого напряжением .

Затвор управляет величиной тока канала с помощью поперечного электрического поля, создаваемого напряжением .

Наличие этих 2-х полей объясняет название “полевой транзистор”.

Полевые транзисторы бывают:


 


     
С наведенным каналом
 
Со встроенным каналом

 

 





Дата: 2018-11-18, просмотров: 426.