2015-05-27
6607
· Режим насыщения
Оба p-n перехода смещены в прямом направлении (оба открыты). Если эмиттерный и коллекторный р-n -переходы подключить к внешним источникам в прямом направлении, транзистор будет находиться в режиме насыщения. Диффузионное электрическое поле эмиттерного и коллекторного переходов будет частично ослабляться электрическим полем, создаваемым внешними источниками Uэб и Uкб. В результате уменьшится потенциальный барьер, ограничивавший диффузию основных носителей заряда, и начнется проникновение (инжекция) дырок из эмиттера и коллектора в базу, то есть через эмиттер и коллектор транзистора потекут токи, называемые токами насыщения эмиттера (I Э.нас) и коллектора (I К.нас).
· Режим отсечки
В данном режиме коллекторный p-n переход смещён в обратном направлении, а на эмиттерный переход может быть подано как обратное, так и прямое смещение, не превышающее порогового значения, при котором начинается эмиссия неосновных носителей заряда в область базы из эмиттера (для кремниевых транзисторов приблизительно 0,6—0,7 В). Режим отсечки соответствует условию U ЭБ<0,7 В, или I Б=0.
· Барьерный режим
В данном режиме база транзистора по постоянному току соединена накоротко или через небольшой резистор с его коллектором, а в коллекторную или в эмиттерную цепь транзистора включается резистор, задающий ток через транзистор. В таком включении транзистор представляет из себя своеобразный диод, включенный последовательно с токозадающим резистором. Подобные схемы каскадов отличаются малым количеством комплектующих, хорошей развязкой по высокой частоте, большим рабочим диапазоном температур, нечувствительностью к параметрам транзисторов.
Схемы включения:
Схема включения с общей базой.
Усилитель с общей базой. Среди всех трех конфигураций обладает наименьшим входным и наибольшим выходным сопротивлением. Имеет коэффициент усиления по току, близкий к единице, и большой коэффициент усиления по напряжению. Фаза сигнала не инвертируется.
- Коэффициент усиления по току: I вых/ I вх = I к/ I э = α [α<1].
- Входное сопротивление R вх = U вх/ I вх = U бэ/ I э.
Входное сопротивление для схемы с общей базой мало и не превышает 100 Ом для маломощных транзисторов, так как входная цепь транзистора при этом представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора.
Достоинства:
· Хорошие температурные и частотные свойства.
· Высокое допустимое напряжение
Недостатки:
· Малое усиление по току, так как α < 1
· Малое входное сопротивление
· Два разных источника напряжения для питания.
Схема включения с общим эмиттером:
I вых = I к
I вх = I б
U вх = U бэ
U вых = U кэ
· Коэффициент усиления по току: I вых/ I вх = I к/ I б = I к/(I э-Iк) = α/(1-α) = β [β>>1].
· Входное сопротивление: R вх = U вх/ I вх = U бэ/ I б.
Достоинства:
· Большой коэффициент усиления по току.
· Большой коэффициент усиления по напряжению.
· Наибольшее усиление мощности.
· Можно обойтись одним источником питания.
· Выходное переменное напряжение инвертируется относительно входного.
Недостатки:
· Худшие температурные и частотные свойства по сравнению со схемой с общей базой.
Схема с общим коллектором:
I вых = I э
I вх = I б
U вх = U бк
U вых = U кэ
· Коэффициент усиления по току: I вых/ I вх = I э/ I б = I э/(I э-Iк) = 1/(1-α) = β [β>>1].
· Входное сопротивление: R вх = U вх/ I вх = (U бэ + U кэ)/ I б.
Достоинства:
· Большое входное сопротивление.
· Малое выходное сопротивление.
Недостатки:
· Коэффициент усиления по напряжению меньше 1.
Схему с таким включением называют «эмиттерным повторителем».
