Схемы включения транзисторов.

Различают три возможные схемы включения транзистора:

1. С общей базой (ОБ)

2. С общим эмиттером (ОЭ)

3. С общим коллектором (ОК)

 

 

ОБ ОЭ

 

 

ОК

Такие названия объясняются тем, какой из электродов транзистора является общий для входной и выходной цепи. Рассматриваем схему ОБ: ток проходящий через источник входного сигнала называется входным током, следовательно, для схемы ОБ:

I_ВХ=Iэ.

Выходным током этой схемы является I_ВЫХ = I_К

Если под воздействием U_ВЫХ ток эмиттера возрастает на некоторую величину DI_Э, то соответственно возрастут другие токи транзистора.

I_Э+DI_Э=I_К+DI_К+I_Б+DI_Б.

Не зависимо от схемы включения транзисторы характеризуются дифференциальным коэффициентом прямой передачи тока, который представляет собой отношение прямого тока к вызвавшему его приращению входного тока.

a=DI_ВЫХ / DI_ВХ=DI_К / DI_Э.

Обозначается буквой a и называется коэффициент передачи тока эмиттера для схемы ОБ. Схема ОБ имеет малое входное сопротивление.

R_ВХ= DU_ВХ / DI_ВХ.

СХЕМА ОЭ.

Особенности схемы с ОЭ является то что входным током в ней, является ток базы, который по величине значительно меньше тока коллектора, являющийся выходным:

b =DI_ВЫХ / DI_ВХ = DI_К / DI_Б

b =a /(1-a),где b-коэффициент передачи тока базы, для схемы ОЭ.

Таким образом, в схеме с общим эмиттером можно получить коэффициент прямой передачи тока порядка нескольких десятков и долей сотен.

Входное сопротивление транзистора в схеме ОЭ значительно больше, чем в схеме ОБ.

Достоинства схемы с ОЭ: возможность питания ее от одного источника напряжения, поскольку на базу и на коллектор подаются питающие напряжения одного знака. Поэтому схема с ОЭ является самой распространенной.

Недостаток схемы с ОЭ: некоторая температурная нестабильность большая, чем в схеме с ОБ.

В схеме с ОК входной сигнал подается на участок базы коллектор, входным током является ток базы, а выходным ток эмиттера. Коэффициент прямой передачи тока будет записываться таким выражением:

DI_Э /D I_Б= DI_Э / (DI_Э- DI_К)=b+1.

Достоинство схемы: сравнительно большее значение коэффициента прямой передачи тока и входного сопротивления.

Недостаток: Отсутствие усиления по напряжению.

Для оценки работы транзистора при различных схемах включения используются характеристические параметры, отображающие зависимость переменных токов и напряжений на входе и выходе схемы.

 

Основные характеристические параметры:

Rвх=DVвх/DIвх - входное сопротивление

 

Rвых=DVвых /DIвых - выходное сопротивление

 

KI=DIвых /DIвх - коэффициент усилия по току

 

KV=DVвых /DVвх - коэффициент усилия по напряжению

KP=DPвых /DPвх - коэффициент усилия по мощности

 

 

Схема	Характеристические параметры
Включения	KV	KI	Kp	Rвх, Ом	Rвых, Ом
тр-ра
ОЭ	10^2 ¸ 10^3	20 ¸ 40	10^3 ¸ 10^4	20 ¸ 2000	10^4 ¸ 10^5
ОБ	10^2 ¸ 10^3	< 1	10^2 ¸ 10^3	10 ¸ 10^3	10^5 ¸ 10^6
ОК	< 1	20 ¸ 50	20 ¸ 50	10^5 ¸ 10^6	10^2 ¸ 10^4

Выводы по таблице.

1. Схема с ОЭ обеспечивает больше усилие по току, напряжениям и мощности. При этом входное сопротивление не велико и зависит от сопротивления нагрузки. Выходное сопротивление достаточно велико.

2. Схема с ОБ обеспечивает больше усилие по напряжению и мощность, но коэффициент усилия по току меньше 1. Входное очень мало, а выходное очень велико.

3. Схема с ОК обеспечивает больше усилие по току и мощности, но коэффициент усилия по напряжению меньше 1. Входное сопротивление очень большое, а выходное маленькое.

Статические характеристики транзистора (СХТ).

СХТ отражают зависимость между токами и напряжениями на его входе и выходе. Ток коллектора Iк является функцией двух независимых переменных – напряжения на коллекторе и тока вх. цепи. Например, при включении транзистора по схеме с ОЭ коллекторный ток зависит от напряжения между коллектором и эмиттером и от базового тока. В свою очередь базовый ток является функцией напряжения входной цепи. Таким образом, могут быть получены следующие семейства статических характеристик:

Выходная статическая

Характеристика

 

 

Iк= ¦(Vкэ) при Iб – const

Выходная статическая характеристика транзистора – это зависимость тока коллектора от напряжения между коллектором и эмиттером при постоянном токе базы.