Составные транзисторы

Для увеличения значения h₂₁ соединяют биполярные транзисторы по схеме Дарлингтона:

В составном транзисторе, имеющем характеристики, как одного, база VT₁ соединена с эмиттером VT₂ и ΔI_э2 = ΔI_б1. Коллекторы обоих транзисторов соединены и этот вывод является выводом составного транзистора. База VT₂ играет роль базы составного транзистора ΔI_б = ΔI_б2, а эмиттер VT₁ – роль эмиттера составного транзистора ΔI_э = ΔI₁.

Получим выражение для коэффициента усиления по току β для схемы Дарлингтона. Выразим связь между изменением тока базы dI_б и вызванным вследствие этого изменением тока коллектора dI_к составного транзистора следующим образом:

Поскольку для биполярных транзисторов коэффициент усиления по току обычно составляет несколько десятков (β₁, β₂ >> 1), то суммарный коэффициент усиления составного транзистора будет определяться произведением коэффициентов усиления каждого из транзисторов β_Σ = β₁ · β₂ и может быть достаточно большим по величине.

Отметим особенности режима работы таких транзисторов. Поскольку эмиттерный ток VT2 Iэ2 является базовым током VT₁ dI_б1, то, следовательно, транзистор VT₂ должен работать в микромощном режиме, а транзистор VT₁ – в режиме большой инжекции, их эмиттерные токи отличаются на 1-2 порядка. При таком неоптимальном выборе рабочих характеристик биполярных транзисторов VT₁ и VT₂ не удается в каждом из них достичь высоких значений усиления по току. Тем не менее даже при значениях коэффициентов усиления β₁, β₂ ≈ 30 суммарный коэффициент усиления β_Σ составит β_Σ ≈ 1000.

Высокие значения коэффициента усиления в составных транзисторах реализуются только в статистическом режиме, поэтому составные транзисторы нашли широкое применение во входных каскадах операционных усилителей. В схемах на высоких частотах составные транзисторы уже не имеют таких преимуществ, наоборот, и граничная частота усиления по току, и быстродействие составных транзисторов меньше, чем эти же параметры для каждого из транзисторов VT₁, VT₂ в отдельности.

Наверх