7.11. Объясните, почему при увеличении коллекторного напряжения входной ток возрастает в схеме включения с об и уменьшается при включении транзистора с оэ.

7.12. Приведите физические эквивалентные схемы транзистора для включения с ОБ и ОЭ.

7.13. На основе эквивалентной схемы получите аналитическое выражение

для h-параметров транзистора, представленного в виде четырехполюсника.

7.14. Воспользовавшись выходными и входными характеристиками транзистора, покажите методику определения h-параметров транзистора .

7.15. Дайте физическое толкование диффузионной и барьерной емкостей

7.16. Покажите на семействах характеристик активную область работы транзистора, области насыщения и "отсечки".

7.17. С какой целью в схемах, где используется транзистор, в цепь его коллектора включают резистор R_K?

7.18. Покажите, используя, например, схему включения с ОБ, как происходит процесс усиления сигнала в транзисторе по мощности .

7.19. На каждой из схем включения для разных структур транзисторов, покажите направление всех токов (I_э, Iк, Iб, Iкo) и укажите полярности напряжений между электродами.

7.20. Почему при Uкэ = 0 в схемах с ОЭ в цепи коллектора ток равен нулю , а в схеме с ОБ при Uкб = 0 он не равен нулю?

7.21. Почему выходные характеристики в схеме с ОБ идут, практически, горизонтально, а в схеме с ОЭ наблюдается небольшой подъем?

21

7. Контрольные вопросы

7.1. Приведите обозначения биполярных и полевых транзисторов разных типов и название электродов .

7.2. За счет чего образуются потенциальные барьеры на переходах и как они влияют на работу транзистора?

7.3. Почему эмиттерный переход для нормальной работы транзистора для основных носителей должен быть смещен в прямом направлении, а коллекторный в обратном?

7.4. За счет каких носителей тока в транзисторе образуются токи эмиттера, коллектора и базы (Iэ, Iк, Iб, Iкo)? Покажите пути протекания указанных токов в транзисторах разного типа проводимости.

7.5. Приведите аналитические выражения, связывающие между собой токи базы, эмиттера и коллектора .

7.6. Поясните смысл коэффициентов α и β. Приведите связь между ними.

7.7. Какие схемы включения вы знаете? Укажите достоинства и недостатки каждой из схем включения.

7.8. Приведите входные характеристики для схемы включения транзистора с ОБ и ОЭ .

7.9. Приведите выходные характеристики для схемы включения транзистора с ОБ и ОЭ. Чем они отличаются друг от друга?

7.10. Объясните эффект модуляции базы и поясните его влияние на характеристики транзистора .

20

пройдёт к коллекторному контакту, где имеется слой с большим сопротивлением. При этом дефицит носителей в запорном слое уменьшается, а ток в цепи коллектора увеличивается. Чтобы время пробега неосновных носителей через базу было значительно меньше времени жизни, необходимо очень близко разместить эмиттерный и коллекторный переходы друг от друга. При толщине базы порядка нескольких сотых долей миллиметра 90 – 99 % носителей, инжектированных эмиттером, достигают коллектора. Если в цепь эмиттера включить источник переменного напряжения Ес, то в соответствии с изменением входного напряжения будет изменяться входной ток и ток внедренных неосновных носителей. По такому же закону будет изменяться сопротивление коллекторного перехода и ток в цепи коллектора. При подаче переменного напряжения на вход транзистора изменение тока в выходной цепи получается несколько меньшим, чем изменение тока во входной цепи, т.е. усиления по току не получается. Однако по напряжению (а, следовательно, и по мощности) усиление имеет место.

Итак, рассмотрен принцип действия транзистора типа n-р-n. У транзистора типа р-п-р принцип действия такой же, но полярность включения источников питания противоположная, (см. рис.1.2.).

p n p

Э .. К

Б

~ Ec Rн

Еэ Ек

Рис.1.2. Схема включения р-п-р-транзистора с ОБ.

5

То есть эмиттерный переход также включается в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. В транзисторе р-п-р — типа происходит инжекция через эмиттерный переход не электронов, а дырок. В остальном физические процессы аналогичны описанным для транзисторов n-p-n — типа. На электрических принципиальных схемах транзисторы n-p-n и p-n-p — типов обозначаются следующим образом:

I к I к

I б I б

Iэ I э

p-n-p -тип n-p-n-тип

Рис.1.3.

Стрелка в обозначении транзисторов всегда ставится у эмиттера и показывает направление тока основных носителей через переход (см. рис.1.3.). Схема включения транзистора будет называться с ОЭ, с ОБ или с ОК в зависимости от того, какой электрод транзистора (эмиттер, база или коллектор) будет общим (обычно заземлённым) для входной и выходной цепей транзистора, относительно которого измеряется входное и выходное напряжение. В рассмотренной схеме (см. рис. 1.2 .) общей точкой входной и выходной цепей является база. Т.е. нами рассмотрена работа транзистора для схемы включения с общей базой (ОБ). Входным током для этой схемы будет Iэ, а выходным Iк. Транзистор может работать также в схеме с общим эмиттером (ОЭ) (см. рис.1.4.). В этом случае входным током является ток базы Iб = Iэ - Iк. Так как, обычно, Iк = (0,9…0,99) Iэ, то ток базы относительно мал. Он находится в пределах (0,1…0,01)Iк. Следовательно, в этой схеме имеет место усиления не только по напряжению, но и по току. Усиление мощности при этом значительно больше, чем в схеме с общей базой. На практике возможно также использование транзистора в схемах с общим коллектором.

6

5.3. Определить из экспериментально снятых характеристик следующие h-параметры транзистора:

h11э-входное сопротивление;

h12э-коэффициент передачи по напряжению;

h21э- коэффициент обратной связи по току;

h22э-выходная проводимость.