Динамічні параметри бiполярного транзистора

 

Основними показниками транзисторного пiдсилювального каскаду при любiй схемi включення транзистора являються:

Вхiдний опiр

; (3.3)

Вихiдний опiр

; (3.4)

Коефiцiєнт пiдсилення по струму

; (3.5)

Коефiцiєнт пiдсилення по напрузi

; (3.6)

Коефiцiєнт пiдсилення по потужностi

(3.7)

Нижче будуть розглянутi вказанi основнi показники роботи транзистора, якi залежать вiд конкретної схеми його включення i мають рiзнi значення, що буде визначати область практичного застосування цих схем.

 

Схема з спiльною базою

 

Схема пiдсилювача, в якiй спiльним електродом транзистора являється база, показана на рис.

В цiй схемi вхiдним електродом служить емiтер. В його коло включається джерело Е _еi резистор R _е, якi забезпечують необхiдну пряму напругу на емiтерному переходi (U _ебо ) i струм емiтера (I _ео) в режимi спокою (iндекс "0" в позначеннях U _еб i I _евказує на те, що на емiтер вхiдний сигнал ще не подається).

На вхiд пiдсилювача через перехiдний ланцюг, який складається з роздiльного конденсатора С _р1 i резистора R _е подається сигнал вiд генератора з ЕРС е_г i внутрiшнiм опором R _г. Якщо ЕРС генератора сигналу змiнюється по синусоїдальному закону , то на резисторi R _е видiлиться напруга U _вх = U_{m вх} sin t, причому внаслiдок падiння напруги на внутрiшньому опорi R_г U_{m вх} < E_m. Напруга U _вхпiдводиться безпосередньо до дiлянки емiтер-база, тому можна позначити U_{m вх} = U_me, а U _вх = U _еб.

Коло колектора складається з резистора навантаження R _к i джерела постійної напруги Е _к. Робота пiдсилювача пояснюється епюрами, показаними на рис..Початковий струм спокою I _ко утворює на R _к падiння напруги I _ко R _к, тому напруга на колекторi в режимi спокою буде менше напруги Е _к (рис.д) i визначається з умови

U _кб = Е _к – I _к R _к. (3.8)

Пiд дiєю вхідної напруги ( ) пряма напруга на емiтерному переходi змiнюється (рис. б), що супроводжується змiною струмiв емiтера i колектора (рис. в,г).

Якщо робота вiдбувається на лiнiйних дiлянках характеристик транзистора, то форми перемiнних складових струму емiтера i колектора збiгаються з формою вхідної напруги: ,

Напруга колектора залежить вiд струму колектора i згiдно з виразом (3.8) також змiнюється по синусоїдальному закону:

.

Змiнна складова цієї напруги через роздiльний конденсатор поступає на вихiд пiдсилювача. При певному виборi опору резистора R _к амплiтуда вихідної напруги U_{m вих} = I_{m к} R _к (рис. е) буде бiльша амплiтуди сигналу, який поступає на вхiд пiдсилювача (рис. а). Це свiдчить про пiдсилення сигнала по напрузi в схемi з СБ. При цьому в схемi з СБ фази вихiдної i вхiдної напруг збiгаються.

Для визначення основних показникiв транзисторного пiдсилювача (див. рис.) представимо його у виглядi еквівалентної схеми. В цiй схемi .

Але тому , отже, можна вважати, що I _вх I _е.

Визначимо вказанi в п.3.2 основнi показники при схемi включення транзистора з СБ.

Вхiдний опiр

 

 

(3.9)

 

Оскiльки величина опорiв i незначна, вхiдний опiр каскаду з СБ досить низький (одиницi-десятки Ом).

Вихiдний опiр

. (3.10)