Включении транзисторов

6.14. Временные зависимости тока базы и тока коллектора при включении транзистора по схеме с ОБ (а) и распределение носителей в базе транзистора (б), 114

Коэффициенты усиления по току в нормальном PN и инверсном PJ включении транзистора являются функциями соответственно токов i'3 и i'K. Эту функциональную зависимость p(i) удобно задавать кусочно-линейной функцией вида

Однотактные выходные каскады. Принципиальная схема однотактного выходного каскада при включении транзистора по схеме ОЭ изображена на 4.17.

Практически пользуются упрощенной эквивалентной схемой транзистора для усилительного режима. Сопротивления гээ и гкк настолько малы по сравнению с гэ и гк, что ими обычно пренебрегают. Емкости переходов Сэ и Ск следует учитывать только на высоких частотах, поэтому в упрощенной эквивалентной схеме их тоже не указывают. Генератор тока h2liiK нужен только при инверсном включении транзистора. Если же включение транзистора нормальное и режим работы активный (усилительный), то вместо диодов в эквивалентной схеме можно показать активные сопротивления гэ и гк. Упрощенная эквивалентная схема транзистора показана на 3.36, б. Она широко применяется для расчета и анализа транзисторных схем.

Максимальное допустимое обратное напряжение между коллектором и базой транзистора ик60ю„. У мощных транзисторов оно достигает 60 в, у некоторых новых типов транзисторов ик60лоа ^ 150 в (см. табл. 3.3). Максимальное допустимое обратное напряжение между коллектором и эмиттером ?/КЭОдоп используют при включении транзистора по схеме с общим эмиттером.

На 3.19, а, б приведены модель и энергетическая диаграмма биполярного я+-р-м-транзистора. При рассмотрении биполярных транзисторов всегда будем иметь в виду транзистор типа п+-р-п. При нормальном включении транзистора эмиттерный переход смещается в прямом направлении, коллекторный—в обратном. Прямосмещенный эмиттерный переход имеет небольшое со-

При включении транзистора по схеме ОБ процесс фор-мирова«ия импульса коллекторного тока протекаем-аналогично.

При включении транзистора импульсом положительного входного напряжения ( 42) ток базы и ток коллектора запаздывают на время задержки Гзд, а затем в течение времени нарастания fHp увеличиваются до 0,9 установившегося значения. Время включения tBKn = f3fl + fHp.

Полупроводниковые приборы с двумя /7-п-переходами называются транзисторами. При включении транзистора с общим эмиттером управляющим является ток базы /б, а при включении с общей базой — ток эмиттера 1Э.

1037. Определить коэффициент усиления а при включении транзистора с общей базой, если его токи равны: /э = = 5 мА; /к= 4,9мА;/ко =20мкА. Чему равен коэффициент усиления р этого транзистора при включении с общим эмиттером?

1044. Найти ток базы, ток коллектора и напряжение коллектора при включении транзистора с общим эмиттером, если напряжение U63= 1 В; сопротивление гбэ = 5 кОм, напряжение питания ?/пит= 50 В; сопротивление нагрузки гн = 1 кОм. Входные и выходные характеристики транзистора приведены на 97, в, а.

При каскадном включении транзисторов Vg и V\\ с учетом влияния резистора R5 (или УЮ и V\2 вместе с RQ) параметры еоставно-то транзистора VgVuRs

Лучшие характеристики имеют электронные фильтры, выполненные на составном транзисторе ( 9.15, б). Коэффициент сглаживания таких фильтров достигает сотни. При подобном включении транзисторов эквивалентный силовой транзистор имеет, как известно, значительно меньшую выходную проводимость, чем каждый транзистор в отдельности. Резистивный делитель R^R^Rg обеспечивает положение рабочей точки составного транзистора, а резисторы /?4 и R& являются термостабилизирующим звеном. Конденсатор Сбз не пропускает переменную составляющую в цепь базы составного транзистора, и эквивалентный коллекторный ток составного транзистора почти не изменяется во времени.

При включении транзисторов всегда следует выделять входную цепь или цепь управления и выходную цепь. В зависимости от того, какой из электродов транзистора является общим для входной и выход-но,й цепей, различают три схемы включения транзистора — с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором.

В данном случае применено инверсное включение транзисторов,, когда ток управления проходит по цепи база — коллектор. За счет этого при открытом переключателе остаточное напряжение каждого из транзисторов составляет единицы милливольт, что гораздо меньше того же напряжения при прямом включении транзисторов. Поскольку транзисторы включены встречно и имеют почти идентичные характеристики, то разность остаточных напряжений — остаточное напряжение переключателя ?/0ст — в целом может составлять десятки микровольт. Остаточное сопротивление открытого переключателя составляет несколько десятков Ом. В закрытом состоянии переключатель характеризуется током утечки между эмиттерами /зак. Для данного типа переключателя [/Ост^0,2 мВ (при токе управления /у^0,5 мА); /зак^1 мкА; максимальное напряжение управления ?/у.макс = 15 В; максимально допустимое напряжение между эмиттерами закрытого переключателя (/зак.макс = 30 В;. • максимальный ток эмиттера /э.Макс = 25 мА.

В приведенные формулы входят значения /z-параметров, соответствующие способу включения транзистора. Полное согласование нагрузки затруднительно, так как в усилительных каскадах при включении транзисторов по схемам с общей базой и общим эмиттером /?н<С/?нс (где RM— согласованная нагрузка), при этом RH можно определить исходя из выражения /?„ =

При параллельном включении транзисторов ограничение их количества обусловлено снижением логического уровня единицы на выходе схемы за счет падения напряжения на нагрузке от суммарного тока

На 6.5 показана однофазная мостовая схема транзисторного инвертора (без регулятора напряжения и фильтра), применяемого в настоящее время для регулирования частоты вращения двигателей мощностью до 10 кВт. Транзисторы можно представить в виде идеальных ключей, поочередно попарно включающихся: при включении транзисторов Т1 и Т4 к началу фазы АХ подают положительный потенциал, а к концу ее — отрицательный. Пос-

Напряжение на нагрузке f/H в инверторе этого типа представ- / ляет собой знакопеременные импульсы прямоугольной формы, образуемые npw поочередном включении транзисторов Т\, Tz и Тэ, '•

чаются параллельно, а транзисторы р-типа — последовательно, и схемы ИЛИ — НЕ отрицательной логики при параллельном включении транзисторов р-типа и последовательном — транзисторов п-типа. Для построения схемы ИЛИ — ;НЕ на т входов требуется последовательное (ярусное) включение т транзисторов р-типа и параллельное включение т транзисторов n-типа (.в случае положительной ло'гики) . Обычно коэффициент объединения по входу т^. ^4. Соответственно для -построения положительной логической схемы И — НЕ на т входов потребуются ярусное включение m транзисторов n-тиш и параллельное включение т транзисторов р-типа. На 6.10 приведены двухвходовые схемы базовых логиче-

включении транзисторов остаточное напряжение ключа является разностью остаточных напряжений отдельных транзисторов (мост == —«оста) и может быть получено очень малым. Основная слож-

При включении транзисторов в электрическую цепь коллекторный контакт должен присоединяться последним и отсоединяться первым.