Раздел 4 анализ нагрузочного режима транзистора работа усилительного элемента с нагрузкой

Если в выходную цепь усилительного элемента включить сопротивление нагрузки R_К, а во входную – источник сигнала Е_С, и ко входу и выходу подать постоянное напряжение источника питания (рисунок 46), то транзистор будет работать в нагрузочном режиме (динамическом режиме).

Рисунок 46– Схема включения БТ в нагрузочном режиме

Напряжение источника питания Е_К в выходной цепи распределяется между сопротивлением R_К и выходными зажимами транзистора U_КЭ по закону Кирхгофа:

E_КЭ=U_КЭ+U_RН=U_КЭ+I_К ·R_К

Уравнение является уравнением прямой линии, которую можно построить по двум точкам, отложенным по осям координат на выходных статических характеристиках транзистора. Точку А на оси напряжений получаем, приравняв I_К к нулю. При этом напряжение U_КЭ=E_К, точку В на оси токов получаем при U_КЭ=0. В этой точке . Проведенная через эти точки прямая является нагрузочной линией по постоянному току.

Рисунок 47– Построение нагрузочной прямой на выходных статических характеристиках

Нагрузочная прямая позволяет определить для каждого значения тока I_К, соответствующее ему значение напряжения U_КЭ при данном сопротивлении нагрузки R_К и ЭДС источника питания E_К. Если напряжение источника сигнала E_C=0, то в этих цепях установится постоянные токи и напряжения. Такой режим работы называется режимом покоя, на характеристике обозначается точкой Р.Т.

При значении тока базы большем, чем т. В транзистор переходит в режим насыщения. При значении тока базы меньшем, чем т. А, транзистор в режиме отсечки.

Пример построения нагрузочной прямой на выходных характеристиках БТ.

Начертите на статических характеристиках БТ, включенного по схеме с ОЭ нагрузочную линию и определите амплитуду тока коллектора. Положение Р.Т. – I_{Б Р.Т.} =8мА. Величина сопротивления R_К = 16 Ом и напряжение источника питания E_К = 16 В (рисунок 48).

Рисунок 48 – Пример построение нагрузочной прямой на выходных статических характеристиках

Уравнение нагрузочной прямой:

Нагрузочную прямую строят по двум точкам пересечения с осями координат:

т. А ; т. В .

Определяем координаты :т. А: ; т. В . Через обе точки проводим нагрузочную прямую, на нее наносим Р.Т. согласно условию задачи. Точки О и N наносим на нагрузочную прямую в местах пересечения с ветвями характеристик I_{Б МАХ} =10мА, I_{Б МIN}=6мА. Из Р.Т. и точек O и N восстанавливаем перпендикуляры к оси тока коллектора, обозначаем величины I_{К МАХ} , I_{К МIN}. Определяем амплитуду тока коллектора:

Вопросы самоконтроля:

1. Динамический режим работы БТ. Уравнение нагрузочного режима работы.

2. Построение нагрузочной прямой на выходных статических характеристиках.

Задача № 21 из домашнего задания.

Л.1: [с. 209-214]

Раздел 5 полевые транзисторы полевые транзисторы с управляющим

P-N - ПЕРЕХОДОМ

Одним из основных недостатков биполярных транзисторов является их малое входное сопротивление, которое шунтирует сопротивление источника входного напряжения, требует согласования для нормальной работы. Этих недостатков лишены полевые транзисторы, у которых входное сопротивление очень велико.

Полевой транзистор (ПТ) – это электропреобразовательный прибор, у которого управление выходным током осуществляется электрическим полем. Может применяться для усиления мощности электрических колебаний. Однако наиболее часто его используют в качестве электронного ключа.

Условно-графическое обозначение полевого транзистора с управляющим p-n-переходом приведена на рисунке 49.

Рисунок 49 - УГО ПТ с управляющим р-п переходом

Полевой транзистор состоит из токоведущего канала N- или Р-типа c двумя выводами, которые называются исток и сток.

Исток – предназначен для введения носителей заряда в канал.

Сток – предназначен для собирания носителей.

Токопроводящий канал находится между двумя областями противоположной проводимости, с которым он образует два p-n-перехода. Эти области соединяются между собой и имеют один выход – затвор.

Затвор - предназначен для регулирования площади поперечного сечения канала.