Теория
Информация - Радиоэлектроника
Другие материалы по предмету Радиоэлектроника
?о пробоя. При меньших значениях тока стабилитрона он может служить источником шумов (используется в генераторах шумов).
В пределах "аб" сопротивление стабилитрона изменяется при изменении тока через него, а напряжение при этом остается почти постоянным. После точки "б" стабилитрон переходит в режим теплового пробоя, при этом в нем идут необратимые процессы и структура диода разрушается. В режиме теплового пробоя стабилитрон имеет участок на ВАХ с отрицательным динамическим сопротивлением.
Схема включения стабилитрона приведена в задаче (рис. 1.26). Качество стабилизации напряжения схемой стабилизатора оценивается коэффициентом стабилизации Кст, который показывает во сколько раз относительные изменения входного напряжения больше относительных изменений напряжения на выходе
2. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
2.1. Общие сведения
Биполярный транзистор представляет собой сочетание чередующихся трех областей (n-p-n или p-n-p) и двух p-n-переходов (рис. 2.1, рис. 2.2 соответственно).
Эмиттер область, сильно легированная носителями, из этой области носители должны быть инжектированы в соседнюю область базу.
База область в поперечном сечении, гораздо меньшая, чем две другие и, кроме того, очень слабо легированная носителями.
Коллектор область, куда должны быть втянуты носители из базы, впрыснутые туда из эмиттера (явление экстракции). Коллектор легируется носителями гораздо слабее, чем эмиттер.
Переход между базой и эмиттером называется эмиттерным (ЭП), а между базой и коллектором коллекторным (КП). Каждый из переходов может быть включен либо в прямом, либо в обратном направлении, то есть переходы равноправны и режим работы транзистора будет зависеть от способа его включения. В соответствии с этим различают четыре способа включения или четыре режима работы транзистора.
Рис. 2.1. Структура и схемное изображение транзистора n-p-n-типа
Рис. 2.2. Структура и схемное изображение транзистора p-n-p-типа
2.2. Способы включения биполярного транзистора
1. Активный (или режим усиления, рис. 2.3, а) нормальное включение, при котором на эмиттерный переход подается прямое напряжение, а на коллекторный обратное. В активном режиме коэффициент передачи тока эмиттера . В таком режиме работают линейные усилители.
2. Инверсный (рис. 2.3, б). На эмиттерный переход подается обратное напряжение, а на коллекторный прямое. В этом режиме коэффициент передачи тока коллектора заметно меньше коэффициента передачи тока эмиттера при нормальном включении
3. Режим насыщения (рис. 2.3, в). На обоих переходах действуют прямые напряжения, и таким образом транзистор работает в режиме двойной инжекции (в базу поступают носители и из эмиттера, и из коллектора).
4. Режим отсечки (рис. 2.3, г). На обоих переходах действуют обратные напряжения, транзистор заперт и через переходы текут лишь токи неосновных носителей.
Рис. 2.3. Способы включения транзистора: а нормальное; б инверсное; в двойной инжекции; г отсечки
Режимы насыщения и отсечки используются в ключевом режиме.
Наиболее распространенным является активный режим (рис. 2.3, а), когда на эмиттерный переход подается прямое, а на коллекторный обратное напряжения. При этом через переходы текут примерно одинаковые токи, но эмиттерный ток течет через прямосмещенный переход с малым сопротивлением и под действием малого напряжения (доли вольта), а коллекторный ток через обратносмещенный переход с большим сопротивлением и под действием большого напряжения (десятки, сотни вольт). Этот факт и создает принципиальную возможность использования транзистора в качестве усилителя электрических колебаний (преобразователя мощности). Разделение электронных усилителей на усилители напряжения, тока, мощности чисто условное и это связано с тем, что в ряде случаев основными показателями служат не входная и выходная мощности, а ток или напряжение на входе и выходе усилителя.
2.3. Схемы включения биполярных транзисторов
Существует три схемы включения биполярных транзисторов: с общей
базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК). Электрод, который будет общим для входной и выходной цепей усилителя, определяет название схемы включения транзистора.
В схеме включения транзистора с ОБ (рис. 2.4, а) входным током будет ток эмиттера, а выходным ток коллектора, следовательно, усиления тока в такой схеме не происходит. Передача тока эмиттера в цепь коллектора оценивается статическим коэффициентом передачи тока эмиттера
( = 0,960,99). (2.1)
Рис. 2.4. Схемы включения транзистора: а с ОБ; б с ОЭ; в с ОК
Уже то, что транзистор при таком включении не дает усиления по току, является показателем низкого входного сопротивления схемы с ОБ.
Схемы включения транзистора с ОЭ и с ОК (рис. 2.4, б, в) это схемы с базовым управлением: выходной ток следует за всеми изменениями входного базового тока. В схеме с ОЭ выходным током является ток коллектора, а в схеме с ОК ток эмиттера. Во всех схемах включения (ОБ, ОЭ, ОК) источники постоянного напряжения обесп