Материал: TTE_Lect1
|
h |
|
h21E |
; |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
21Б |
|
1 h |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21E |
|
|
|
|
|||
r h |
|
h12Б (1 h21Б ) |
|
h12E |
; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
E |
11Б |
|
|
|
|
|
h22Б |
|
h22E |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
r |
|
1 |
|
|
1 h21Е |
|
; |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
K |
|
|
|
h |
|
|
h |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
22Б |
|
|
22Е |
|
|
|
|
||||
rБ rБ rБ |
h21Б |
h11E |
h12E (1 h21E ) |
. |
||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
h22Б |
|
|
|
|
|
|
|
h22E |
|||||
Фізичні параметри БТ залежать від режиму роботи і температури.
ЛЕКЦІЯ 9
РОБОТАБІПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА У ДИНАМІЧНОМУ РЕЖИМІ
У роботі БТ в динамічному режимі зміна струму колектора IK у транзисторі відбувається внаслідок одночасної зміни вхідного струму
( IE або IБ ) і напруги на колекторі (UКБ або UКE ). Основним різновидом динамічного режиму БТ є підсилювальний режим.
9.1 Принцип дії підсилювального каскаду на біполярному транзисторі
9.1.1 Схема зі спільною базою Схема транзистора підсилювача зі спільною базою зображена
на рисунку 9.1. При відсутності вхідного сигналу(Uвх 0) у вхідному колі БТ діє напруга спокою UЕБ0 , створена за рахунок джерела ЕЕ , і
проходить струм IE0 - емітерний струм спокою. У вихідному колі діють відповідно напруга UКБ0 (від джерела ЕK ) і струм IK0 . У колі бази UКБ0 =ЕK - IK0 RK . Початковий режим БТ – активний.
101
Рисунок 9.1 – Підсилювальний каскад зі спільною базою
При надходженні на вхід схеми сигналу Uвх Umвв sin .t
починається динамічний режим роботи БТ. Практично вся напруга Uвх
виділяється на резисторі R1 , і тоді напруга UЕБ змінюватиметься за законом
UЕБ EE Umвв sin .t.
Часові діаграми напруги і струмів каскаду показано на рисунку 9.2.
Оскільки БТ працює в активному режимі, разом зі зміною |
UЕБ |
||||
змінюватимуться емітерний |
IE , колекторний |
IK струми, |
а |
також |
|
напруга на колекторі UКБ |
(рисунок |
9.2). |
Колекторна |
напруга |
|
змінюється за законом |
|
|
|
|
|
UKБ EE IK0 RK RK ImK sin t .
Коефіцієнт підсилення за потужністю в схемі зі спільною базою дорівнює коефіцієнту підсилення за напругою, оскільки Кі = 1: Кр=Кu.
Недоліком схеми зі спільною базою є велика розбіжність у величинах вхідного і вихідного опорів підсилювальної ступені. Для виправлення цієї ситуації необхідно використати узгоджувальні трансформатори, що приводить до збільшення габаритів і ціни підсилювача.
102
Рисунок 9.2 – Часові діаграми напруг і струмів транзисторного каскаду зі спільною базою
103
З діаграм бачимо, що вхідна Uвх і вихідна Uвuх напруги схеми змінюються у фазі одна стосовно іншої (каскад за схемою зі спільною базою не інвертує вхідного сигналу). Амплітуда Umввu може бути більшою за амплітуду вхідного сигналу, якщо відповідно вибрати величину колекторного опору RK , тобто в цьому випадку каскад підсилює напругу. Процес підсилення полягає в перетворенні енергії джерела живлення EK в енергії вихідного сигналу. При цьому транзистор відіграє роль своєрідного регулятора, який керує струмом джерела EK . Величина і форма вихідної напруги залежать не тільки від
величини і форми вхідного сигналу, величини |
RK , але й від вибору |
|
положення |
початкової робочої точки на |
характеристиках БТ |
(UEБ0 , IE0 ,UКБ0 , IK0 ). |
|
|
9.1.2 |
Схема зі спільним емітером |
|
Схема транзисторного підсилювача зі спільним емітером зображена на рисунку 9.3, а часові діаграми пристрою – на рисунку
9.46. Режим спокою забезпечується двома джерелами - |
ЕБ |
(напруга |
|
UEБ0 і струм IБ0 ) і |
EK (напруга UKE0 і струм |
IK0 ). |
Напруга |
колектора |
|
|
|
UKE0 =EK - IK0 |
RK . |
|
|
Рисунок 9.3 – Підсилювальний каскад зі спільним емітером
104
Рисунок 9.4 – Часові діаграми напруг і струмів транзисторного каскаду зі спільним емітером
105