Лекция: Схеми ввімкнення біполярних транзисторів

Оскільки транзистор, маючи три виводи, може бути ввімкнений як чотириполюсник, то один з електродів має бути спільним для вхідного і вихідного кола.

Розрізняють схеми ввімкнення із загальним емітером, загальною базою і загальним колектором.

Схема із загальним емітером забезпечує підсилення сигналів за струмом, напругою і потужністю. Така схема має вхідний опір біля 100 Ом, а вихідний – близько 1 кОм.

Схема із загальною базою підсилює за напругою і потужністю і не підсилює за струмом.

Вхідний опір – ~ 10 Ом.

Вихідний опір – ~ 10 кОм.

Схема із загальним колектором ще називається емітерним повторювачем. Така схема є аналогічною до схеми із загальним емітером, але навантаження вмикається не в колекторне, а в емітерне поле. Схема підсилює за струмом і потужністю.

Вхідний опір – ~ 10 кОм.

Вихідний опір – ~ 1 Ом.

Для функціонування транзисторів і розрахунків режимів їх роботи використовують сімейства статичних вхідних і вихідних характеристик.

Оскільки у вхідному колі вмикається як правило емітер ний перехід, то до характеристики відповідної ВАХ прямо зміщеного р-n переходу. Ці характеристики вимірюють при різних значеннях напруги, прикладеної до вихідного кола.

ЗЕ Іб = f(Uбе)|Uке=const; ЗБ Іе = f(Uеб)|Uкб=const .

Вихідні характеристики – це залежності вихідного струму від вихідної напруги, при постійному значенні вхідного струму.

Для трактування режимів роботи біполярного транзистора використовуються еквівалентні схеми. Основною є схема чотириполюсника, яка описується h-параметрами.

Н-параметри – це коефіцієнти, які вказують на зв'язок між реальними параметрами транзистора та його теоретичними еквівалентами.

h11=Uвх/Iвх – вхідний опір транзистора;

h12 = Uвх/Uвих – коефіцієнт зворотної передачі напруги;

h21 = Iвих/Iвх – коефіцієнт підсилення за струмом;

h22 = Iвих/Uвих – вихідна провідність.

Чотириполюсники – це пристрої, які мають два входи і два виходи.

Співвідношення між I та U на вході чотириполюсника можна задати за допомогою системи рівнянь. Якщо основними параметрами в системі рівнянь виступають провідності, то сама система називається системою з у-параметрами, якщо опори – то система із z-параметрами, коли параметри комбіновані, то використовують систему рівнянь з h-параметрами.

Система рівнянь для визначення h-параметрів:

— вхідний опір транзистора виміряний у режимі короткого замикання у вихідному колі.

— режим короткого замикання.

— режим холостого ходу.

— режим холостого ходу.

Еквівалентна схема транзистора як чотириполюсника, що описується системою h-параметрів.

Малосигнальна еквівалентна схема для транзистора, яка описує його підсилювальні властивості в режимі підсилення малих змінних сигналів.

Вона обов'язково включає джерело струму у вихідному колі і паразитну бар'єрну ємність колекторного переходу.

— коефіцієнт підсилення транзистора у схемі із загальною базою. a ≈ 0.99.

— коефіцієнт підсилення транзистора у схемі із загальним емітером.

— коефіцієнт підсилення транзистора у схемі із загальним колектором.