1. Биполярные транзисторы. Основные характеристики: входные, выходные, проходные. Электрические и экспоненциальные параметры.

Биполярные транзисторы–это п/п с двумя p – n переходами и тремя электродами.

Отличительный признак: для нормальной работы необходимы носители двух видов - электроны и дырки. Используются два встречно включенных p – n перехода. Бывают двух типов:

n² и p² – сильно легированные области.

В транзисторе, находящемся в активном состоянии, переход эмиттер-база, эмиттерный переход, смещен в прямом направлении, т.е. приоткрыт, а коллекторный переход закрыт.

Прямосмещенный эмиттерный p-n-переход ускоряет электроны из эмиттера в базу. Если база узкая – меньше диффузионной длины – и электрон не успевает рекомбинировать в базе, он пролетает через базу в коллектор, ускоряясь положительным напряжением последнего. Изменяя прямое напряжение эмиттер-база , мы изменяем количество электронов, впрыскиваемых в базу из эмиттера, а значит и ток коллектора.

В усилительном режиме работы транзистора, эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный - в обратном. Эмиттерный переход сильно легирован, коллектор - обеднен. Коллекторный переход должен быть равномерно легирован и в меньшей степени, чем эмиттер, с целью увеличения пробивного напряжения коллектор-база.

I_э = I_к+I_б (Так как ток коллектора во много раз больше тока базы, то токи эмиттера и коллектора приближенно равны).

Основные электрические параметры:

По мощности: маломощные <0.3Вт, средней м-сти-0.3-3Вт, большой м-cти >3Вт.

По частоте (граничная частота усиления): низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные>300Гц, сверхвысокачастотные>3000Гц.

h21 - коэф.усиления, Iкб0,Iэб0 - токи утечки, Ck,Cэ - предельные эксплуатационные параметры, Uкэmax, Uкбmax, Uбэmax, Iкmax, Iбmax, Iэmax

2. Каскад с оэ: схема включения, значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ. Достоинства, недостатки и применение.

Параметр	ОЭ
Rвх	100Ом – 1кОм
Rвых	1 – 10кОм
Кi	10 – 100
КU	10 – 100
Кp	100 – 10000
Φ	π

С1 и С2 предназначены для разделения источника сигнала и усилителя а также усилителя и нагрузки с целью исключения протекания через источник сигнала и нагрузку постоянного тока из цепей транзистора и недопущения повреждения и некорректной работы источника сигнала и нагрузки а также нарушения режимов работы транзистора.

Делитель напряжения R1 и R2 предназначен для задания положения рабочей точки транзистора на проходной характеристике.

Rэ’ служит для температурной стабилизации положения рабочей точки и обеспечивает последовательную отрицательную обратную связь по току. Исходя из значения оптимизации Rэ’ с точки зрения температурной стабилизации и использования энергии источника питания его выбирают равным 0.1 – 0.3 Rк. Однако, Rэ’ ограничивает Ku. С целью увеличения Ku параллельно Rэ’ включают Rэ” через конденсатор Cэ. Cэ при этом препятствует ухудшению стабилизации рабочей точки.

Rк создаёт путь выхода тока и служит для выделения выходного сигнала.

Cф обеспечивает эквипотенциальность по переменному току шины питания и общей шины.

Достоинства: высокие коэффициенты усиления по току h₂₁ и напряжению (десятки, сотни), более высокие (по сравнению с ОБ), относительно высокоеR_вх.

Недостатки: невысокое R_вх, высокое R_вых, инвертирование сигнал (способствует возникновению самовозбуждения и уменьшает коэффициент усиления на высоких частотах вследствие эффекта Миллера), зависимость Кu от Rн.

,

Применение: основной усилитель напряжения низких, средних и высоких частот.