2.3.7 Схемы включения транзисторов

При включении транзистора в схему для работы, так же как и в ламповых схемах, один из электродов заземляется, потенциал его принимается равным нулю, а напряжения на двух других электродах отсчитываются от заземленного. Такой заземленный электрод считается общим.

В зависимости от того, какой из трех электродов является общим, различают три схемы включения транзистора (рис. 2.31).

Схема с общей базой (ОБ) аналогична ламповой схеме с за­земленной сеткой триода (рис. 2.31, а).

Схема с общим эмиттером (ОЭ) представлена на рис. 2.31,б. Она аналогична ламповой схеме с заземленным катодом.

Схема с общим коллектором (ОК) изображена на рис. 2.31, в. Схему ОК по аналогии с катодным повторителем называют эмиттерным повторителем.

Каждая из этих схем имеет входную часть, куда подается сиг­нал для преобразования, и выходную часть, откуда снимается пре­образованный сигнал.

Принцип действия транзистора не зависит от схемы включе­ния. Но каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Схема с ОБ имеет малое входное и большое выходное сопро­тивление, коэффициент усиления по току а≈0,98. Эта схема обла­дает наилучшими частотными свойствами и хорошей линейно­стью выходных вольт-амперных характеристик.

Исходя из этого схема, например, с ОБ применяется в схемах генераторов и усилителей высокой и промежуточной частот, т. е. в тех случаях, когда необходимы высокая стабильность; хорошие частотные свойства и можно пренебречь малым входным сопро­тивлением и низким коэффициентом усиления по току.

Схема с ОЭ имеет входное сопротивление примерно на поря­док больше, чем схема с общей базой, достаточно большее вы­ходное сопротивление и коэффициент усиления по току β≈49.

Поэтому схема с ОЭ применяется, когда необходимо получить на­ибольшее усиление по мощности. Она используется в усилителях промежуточной и низкой частоты, в видеоусилителях и других по­добных схемах.

Схема с ОК имеет большое входное и малое выходное сопро­тивление. Предельное напряжение на коллекторе такое же, как и в схеме с ОЭ. Схема с ОК используется в качестве согласующего каскада для получения большего входного сопротивления и для согласования оконечного каскада с низкоомной нагрузкой.

Смещение транзисторного каскада по постоянному току мо­жет быть осуществлено от одного или от двух источников питания (рис. 2.32).

Схема с одним источником питания (рис. 2.32, а) допускает введение различного рода отрицательных обратных связей по по­стоянному току. Для увеличения стабильности этой схемы в цепь эмиттера включается резистор R₃, а в цепи базы используется низкоомный делитель R₁, R₂.

Схема включения с двумя источниками питания (рис. 2.32, б) обеспечивает получение более стабильного режима работы тран­зистора в широком диапазоне температур, но наличие двух ис­точников усложняет схему.

Применение разделительных и шунтирующих емкостей позво­ляет осуществить при любой схеме включения по постоянному току любую схему по переменному току. На рис. 2.33 приведена схема с одним источником питания, включенная по постоянному току в схеме с ОЭ, а по переменному току в схеме с OБ.

В тех случаях, когда напряжение источника питания превы­шает предельное для транзистора значение напряжения, приме­няют последовательное включение транзисторов (рис. 2.34, а). Резисторы R_ш, включенные параллельно транзисторам, служат для обеспечения равного распределе­ния обратного напряжения между три­одами, что исключает возможность пробоя всех триодов при пробое од­ного из них.

В тех случаях, когда необходимо получить в нагрузке больший ток, чем допускают наиболее мощные транзисторы, применяют параллельное включение их (рис. 2.34,б).

Система обозначений полупровод­никовых приборов по мере их совер­шенствования изменялась несколько раз.

У приборов, разработанных до 1964 г. и выпускаемых сейчас, условные обозначения состоят из двух или трех элементов.

Первый элемент обозначения — буква: Д — для диодов, Т — для плоскостных транзисторов.

Второй элемент обозначения — число (номер), указывающее на область применения. Например, диоды точечные германиевые от 1 до 100, точечные кремниевые от 101 до 200 и т. д.

Третий элемент — буква, указывающая разновидность при­бора.

Начиная с 1964 г. была утверждена новая система обозначений диодов и транзисторов. Всем вновь разработанным приборам присваивались обозначения из четырех элементов. По этой си­стеме, например, обозначение ГТ108А расшифровывается: гер­маниевый (Г) маломощный низкочастотный (108) транзистор (Т), разновидность типа А. Обозначение КД 503Б — кремниевый импульсный диод, разновидность типа Б.

Начиная с 1973 г. вновь разрабатываемым приборам присваи­ваются обозначения в соответствии с ГОСТ 10862—72, которые состоят из четырех элементов.

Первый элемент — буква или цифра обозначает материал: Г или 1 — германий или его соединения; К или 2 — кремний или его соединения; А или 3 — соединения галлия.

Второй элемент — буква, указывающая класс прибора: Т — транзисторы биполярные; П — транзисторы полевые; Д — диоды; Ц — выпрямительные столбы и блоки; А — диоды СВЧ; В—-ва­рикапы; П — диоды туннельные; Н — тиристоры диодные; С — стабилитроны и т. д.

Третий элемент — число, указывающее назначение и качест­венные свойства приборов, а также порядковый номер разра­ботки.

Четвертый элемент — буква, указывающая разновидность ти­па из данной группы приборов (деление на параметрические группы).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие приборы называются полупроводниковыми и по ка­ким признакам они делятся?

2. Чем отличаются диэлектрики, полупроводники и провод­ники с точки зрения зонной теории?

3. Чем отличаются собственные полупроводники от при­месных?

4. Как устроен и работает полупроводниковый диод?

5. Как устроен и работает полупроводниковый триод (тран­зистор)?

6. Какие схемы включения транзисторов вы знаете и каковы их особенности?