1. Коэффициент усиления по току.
Обычно используется коэффициент усиления h21Э в схеме с общим эмиттером:
h21Э=Iк/Iб>>1,
где Iб - ток базы; Iк - ток коллектора.
Транзистор является как бы узлом, поэтому
Iэ=Iб+Iк.
токи коллектора и эмиттера связаны соотношением:
Iк/Iэ=a<1.
Найдем связь a и h21Э.
a=Iк/(Iб+Iк)=1/(Iб/Iк+1)=1/(1/h21Э+1)=h21Э/(1+h21Э)
-это очень близко к 1. Аналогично находим:
h21Э=Iк/Iб=a/(1-a).
Иногда для получения большого коэффициента усиления используется схема составного транзистора, которая получается, если два транзистора соединить по схеме:
Коэффициент усиления составного транзистора:
Iк1= b1×Iб1;
Iк2=b2×Iб2;
Iб2=Iэ1=(1+b1)×Iб1;
Iк=Iк1+Iк2.
Из этих уравнений:
Iк=[b1+(1+b1)×b2]×Iб1»b1×b2×Iб1.
Коэффициент усиления транзистора h21э зависит от частоты, на которой работает транзистор, и от тока коллектора. С увеличением частоты h21Э падает. Это связано с проявлением его инерционных свойств в основном из-за наличия емкости коллекторного перехода. Для большинства транзисторов указывается граничная частота, при которой коэффициент усиления равен единице.
Любое включение, отличное от нормального, называется инверсным. Инверсия - изменение знака. При инверсном включении h21Э сильно падает и прибор перестает быть усилителем, хотя и остается управляемым.
2. Напряжение коллектор-эмиттер максимальное - Uкэ max.
Указывается при отключенной (оборванной) базе или при конечном значении сопротивления Rбэ. Uкэ при оборванной базе меньше, чем Uкэ при наличии Rбэ. Величина Rбэ обычно указывается в справочнике. В настоящее время выпускаются транзисторы на напряжение до1500 В.
3. Ток коллектора максимальный - Iк max; ток коллектора импульсный за определенное время - Iки>Iк max.
4. Частотные свойства транзистора.
Различают: низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные (СВЧ). Есть также импульсные или переключательные транзисторы.
Обозначения транзисторов:
КТ ХХХ А, Б..., где ХХХ – цифры; буквы А,Б…характеризуют особенности электрических параметров. Например, КТ 908- импульсный, КТ 315 - очень распространен. ГТ ХХХ - германиевый транзистор. Чем больше значения цифр, тем выше частотные свойства и мощность транзистора. В настоящее время существует большое количество транзисторов с четырьмя цифрами в обозначении.
Схемы включения транзисторов
В зависимости от того, какой из трех выводов является общим для входной и выходной цепи, различают три основные схемы включения транзисторов: схема с общим эмиттером, схема с общим коллектором, схема с общей базой.
Схема с общим эмиттером
Схема с общим эмиттером используется наиболее часто. Взаимосвязь токов и напряжений в транзисторе устанавливают входные и выходные характеристики. Входная характеристика повторяет уже знакомую нам вольт-амперную характеристику диода. При изображении выходной характеристики необходимо помнить, что коллекторный переход работает в режиме диода, включенного в обратном направлении. Поэтому выходная характеристика – это обратная ветвь вольт-амперной характеристики диода, перенесенная в первый квадрант. Выходных характеристик целое семейство, т.к. они изображаются для разных значений токов базы. При Iб=0 через транзистор протекает тепловой ток Iк0 обратно смещенного коллекторного перехода.
Из зависимости коллекторного тока Iк от напряжения коллектор-эмиттер Uкэ при заданном токе базы видно, что с увеличением напряжения Uкэ от нуля вначале происходит резкое нарастание коллекторного тока, т.к. все большая часть электронов затягиваются полем объемного заряда коллекторного перехода и создает коллекторный ток (увеличивается эффективность коллектора). Это происходит до тех пор, пока Uкэ не достигнет 0,6В. После этого кривая становится горизонтальной и дальнейшее увеличение Uкэ незначительно влияет на ток коллектора. Это обусловлено тем, что расширившийся обедненный слой перехода коллектор-эмиттер, лишенный свободных носителей, ведет себя как изолятор и на горизонтальном участке при увеличении Uкэ сопротивление этого изолятора Rиз растет почти пропорционально прикладываемому напряжению, поэтому Iк=(Uкэ/Rиз)=const. Незначительный подъем кривой вызван небольшим увеличением коэффициента усиления тока при повышении Uкэ. Это имеет место из-за расширения обедненного слоя коллектор-база, делающего область базы более узкой, что приводит к рекомбинации меньшего числа носителей.
Семейство выходных характеристик транзистора получается при различных значениях базового тока.
Коэффициент усиления входного тока базы схемы с общим эмиттером h21Э=Iк/Iб. Схема обеспечивает также усиление по напряжению и по мощности. Cхема применяется как усилительная и как ключевая.
