Транзистора поскольку

Схема ( 5.11) имеет низкое быстродействие, так как фронт выходного импульса определяется зарядом выходной емкости через нелинейное сопротивление нагрузочного транзистора переменному току, которое при работе на пологом участке характеристики достигает сотен кОм.

Поскольку в области средних частот сопротивления разделительных конденсаторов можно считать незначительными, то сопротивление нагрузки транзистора переменному току определяется соотношением

Все коэффициенты при токах имеют размерность сопротивления. Физический смысл z-параметров: zll6 — входное сопротивление транзистора для малого сигнала переменного тока при холостом ходе выходной цепи; z126 — сопротивление обратной связи при холостом ходе входной цепи; 221б — сопротивление прямой передачи при холостом ходе выходной цепи; 222б — выходное сопротивление транзистора переменному току при холостом ходе входной цепи. Режим холостого хода соответствует большому сопротивлению для переменного тока.

Следовательно, на нагрузке Rs создается выходной сигнал, усиленный по напряжению и мощности, так'как входной и выходной токи примерно равны, а сопротивление нагрузки во много раз больше входного сопротивления транзистора переменному току.

Поскольку в области средних частот сопротивления разделительных конденсаторов ожно считать незначительными, сопротивление нагрузки транзистора переменному току опре-

~1; U бо=0,16 в при /ко='1 ма; /кя<1-10~~5 а при 20°С. Данные каскада таковы: Ек ='10 в; RK =3 ком; минимально допустимые для нормальной работы каскада I ко мин =0,9 ма и UKo MUli =2 в. Наименьшая и наибольшая температура окружающей среды в условиях эксплуатации аппаратуры — 40°С и +50°С. Входное сопротивление транзистора переменному току R вх=800 ом; допустимая мощность рассеяния при 20°С равна 150 мет; его тепловое сопро-

Входную динамическую характеристику используют при расчёте транзисторных каскадов для нахождения тока, напряжения и мощности сигнала во входной цепи и определения входного сопротивления транзистора переменному току в рабочем режиме.

при этом сопротивление коллекторной нагрузки второго транзистора переменному току составит

Пример 3.1. Рассчитаем стабилизацию для реостатного каскада предварительного усиления с германиевым транзистором, включённым с общим эмиттером и имеющим по справочнику следующие данные: ам „=0,95; а.маКс ~ ~1; ?'бо =0,16 в при /к„ =1 ма; Iкн =1 • 10~5 а при 20°С. Данные каскада таковы: ?^=10 в; /?с=3 ком; минимально допустимые для нормальной работы каскада //соли« =0,9 ма и Uк,мт=2 в. Наименьшая и наибольшая температура окружающей (?реды в условиях эксплуатации аппаратуры, для которой предназначается каскад, равна —40°С и + 50СС. Входное сопротивле--чение транзистора переменному току в рабочих условиях Rtx =800 ом; допустимая мощность рассеяния при 20°С равна 150 мет. В коллекторной цепи каскада сопротивление фильтра отсутствует.

Входную динамическую характеристику используют при расчёте транзисторных каскадов для нахождения тока, напряжения и мощности сигнала во входной цепи и определения входного сопротивления транзистора переменному току в рабочем режиме.

Так как среднее за период сигнала входное сопротивление транзистора переменному току равно:

Входное сопротивление транзистора (поскольку в цепи эмиттера протекает ток /э = /в(Р + 1)):

1. Разработка принципиальной схемы, так же как и структурной схемы, начинается с разработки блока регулирующего транзистора РТ. Для выходного напряжения 12 В и тока нагрузки 5 А в качестве регулирующего наиболее целесообразно применить мощный составной транзистор n-p-rt-типа. Задаем входной ток составного транзистора, поскольку он определяет статический коэффициент передачи тока составного транзистора, а также статические режимы транзисторов усилителя и токостабилизирующего двухполюсника ТД. Усилитель и ТД с целью повышения общего КПД строят на маломощных транзисторах. Для улучшения температурной стабильности режима желательно уста-

2. Напряжение на выходе ВИП ниже 12 В. Нужно увеличить выходную проводимость регулирующего транзистора. Это можно сделать, запирая транзистор усилителя с помощью переменного резистора. Но может оказаться, что усилитель уже заперт, а выходное напряжение ВИП еще мало — недостаточен входной ток регулирующего транзистора, поскольку мал сигнал, даваемый стабилизатором тока. Подстройка требуется. Ее можно осуществить поставив вместо постоянного резистора Кз переменный.

Усиленное выходное напряжение может быть снято как с резистора Як, так и с транзистора, поскольку переменные составляющие этих напряжений равны (но противофазны). Однако на практике выходное напряжение удобнее снимать с транзистора, так как в усилителях ОЭ эмиттер заземляется и выходное напряжение снимается между заземленной точкой корпуса JL (землей) и коллектором транзистора. В этом случае вход и выход усилителя имеют общую точку _L. Если выходное на-

использован ФУ и выходной двухтактный каскад усилителя мощности (УМ). Поскольку ФУ позволяет получить на своих выходах два противоположных по фазе и одинаковых по амплитуде сигнала (см. § 3.2), то УМ может успешно функционировать и без входного трансформатора. Таким образом, в рассматриваемом варианте усилителя ФУ выполняет определенные функции трансформатора, а УМ может быть реализован на двух однотипных транзисторах. Недостатком усилителя мощности ( 3.35) является относительно большая потребляемая мощность, поскольку ФУ работает в режиме класса А, что приводит к значительному снижению т.

Область отсечки характеризуется обратным смещением на обоих переходах транзистора. Поскольку нижняя выходная характеристика при / Q = 0 не совпадает с осью напряжений, то для полного запирания транзистора недостаточно уменьшить входной ток до нуля, а необходимо изменить его направление с тем, чтобы компенсировать влияние обратного тока коллекторного перехода: / к 60 =— 1 g. В режиме отсечки цепь транзистора можно считать разомкнутой.

дена логическая схема ИЛИ — НЕ на два входа, содержащая один нагрузочный и два логических транзистора. Поскольку при выполнении операции ИЛИ ток утечки цепи сток — исток всех входных транзисторов (за исключением одного) мал, параметр Шили логической схемы может достигать 10 и выше.

Следует заметить, что в приведенном расчете учтена связь показателей ^Ф и 'сп только с параметрами транзистора. Поскольку в данном примере использован высокочастотный транзистор, то величина /ф получилась малой. Однако при работе на индуктивную нагрузку фронт в основном определяется параметрами выходной цепи. Пример расчета выходной цепи был приведен выше.

Нагрузочная способность равна числу коллекторов переключательного транзистора, поскольку к каждому выходу ЛЭ может быть присоединен только один нагрузочный элемент. Число коллекторов ограничено, так как уменьшается коэффициент передачи р,\'п. При заданных токах базы и эмиттера с ростом п уменьшаются токи коллекторов, причем р\п~ !/"• Кроме того, с ростом п увеличиваются сопротивление базы и падение напряжения на этом сопротивлении, вызывающее неравномерное смещение эмиттерного р-п перехода. Чем больше удален коллектор от инжектора, тем меньше прямое напряжение на расположенном под этим коллектором участке эмиттерного р-п перехода и тем меньше рл'п для данного коллектора. Типичные значения п 2...4; в специальных структурах можно получить п —

На 5.8, б показано токораспределение внутри транзистора. Поскольку толщина базы невелика и значительно меньше пути свободного пробега дырки Lp, то основная часть дырок, инжектируемых эмиттером, пролетает сквозь базу до коллекторного перехода и подхватывается ускоряющим полем Ек. В коллекторной цепи образуется ток, величина которого пропорциональна числу дырок, достигших коллектора. Кроме этого, в цепи коллектора протекает собственный обратный ток коллекторного перехода [KQ, обусловленный экстракцией неосновных носителей из области базы в область коллекторов. Общий ток в коллекторной цепи

В § 1.5 мы отметили сильную зависимость тока /к,п от температуры. При нагреве растет /к.п, выходная характеристика при сохранении равенства /Б= /Б,П смещается вверх, как показано штрихпунктирной линией на 2.5. Точка покоя перемещается вверх по линии нагрузки по постоянному току из 0 в 0', в результате чего приращения сигналов могут выйти за участок // передаточной характеристики (см. 2.2) и форма кривой сигнала будет искажена (кривая «вых при нагреве на 2.5). Поэтому в транзисторных усилителях необходима стабилизация точки покоя и каскады без стабилизации практически не применяются. Стабилизация режима покоя позволяет не только исключить искажения формы сигнала при нагреве, но и стабилизировать режим при замене транзистора, поскольку параметры транзисторов имеют от экземпляра к экземпляру большой разброс, указанный в паспортных данных прибора.