Режим работы транзистора

Перед тем как подавать на вход усилителя сигнал необходимо обеспечить начальный режим работы активного элемента - транзистора.

Начальное состояние транзистора называют еще статический режим, режим по постоянному току,

режим покоя.

Начальный режим работы характеризуется постоянными

токами электродов транзистора и напряжениями между этими электродами.

Начальные напряжения и токи транзистора задаются с

помощью дополнительных элементов – резисторов.

Начальный режим транзистора задается с помощью

двух схем:

- Фиксированный ток базы,

- фиксированное напряжение базы.

Рассмотрим схему фиксированный ток базы

Условимся:

потенциал общей точки схем равен нулю, все напряжения отсчитываем от нулевого потенциала, далее источник -Ек не показываем, токи текут от положительного потенциала к отрицательному,

В данной схеме ток базы задается величинами Ек, Rб, т.е. «зафиксирован» и не зависит от транзистора.

В усилительных каскадах чаще используется схема с Фиксированным напряжением базы.

Резисторы Rб1, Rб2 представляют собой делитель напряжения.По сопротивлениям течет ток Iд. Выберем такие сопротивления.чтобы ток Iд >> Iб.

Напряжение на базе зафиксировано делителем напряжения.

Рассмотрим коллекторную цепь транзистора. На основании закона Кирхгофа для коллекторной цепи

Ек = Iк·Rк + Uкэ

Это линейное уравнение прямой (в отрезках) в координатах ток-напряжение.

Прямая строится по двум точкам:

- примем Iк = 0, при этом Uкэ = Ек,

- примем Uкэ = 0, при этом Iк = Ек/Rк.

Рассмотрим коллекторную цепь транзистора. Ек = Iк·Rк + Uкэ

- примем Ri = 0, при этом Uкэ = 0,

- примем Ri >> Rк, при этом Uкэ ≈ Ек.

- при Iк = 0, Uкэ = Ек,

- - при Uкэ = 0, Iк = Ек/Rк.

Ек = Iк·Rк + Uкэ

Построенную прямую называют:

- линия нагрузки,

- нагрузочная прямая,

- нагрузка транзистора по постоянному току.

- Выделим точку пересечения нагрузочной прямой с

- одной из ВАХ транзистора и назовем ее рабочая точка РТ.

- Спроецируем РТ на оси тока и напряжения.

- Получим ток коллектора и напряжение на нем.

- Для обозначения начального режима введем символ ‘^о ‘.

Начальный режим транзистора характеризуется токами и напряжениями Iк^о, Uкэ^о, I_б^о, U_бэ^о.

Взаимодействие активного элемента – транзистора и нагрузочной прямой обеспечивает усиление сигнала. Влияние элементов схемы и внешних факторов на положение нагрузочной прямой, рабочей точки и начальный режим.

- Увеличение (уменьшение) Ек приводит к смещению нагрузочной прямой параллельно самой себе.

Уменьшение величины Rк приводит к увеличению угла α. Предельное значение Rк = 0, α = 90.

- Увеличение температуры приводит к смещению РТ по нагрузочной прямой при этом ток коллектора увеличивается, а напряжение – уменьшается.

- Изменение тока базы приводит к перемещению РТ по нагрузочной прямой.

Предельные значения тока базы Iб = 0 транзистор закрыт, Iб = Iб^о = Iб.нас (точка Н) транзистор переходит в режим насыщения и оказывается неуправляемым.

Таким образом, изменение тока базы приводит к изменению тока коллектора.

Эти токи связаны соотношением

Iк = В·I_б,

В – статический коэффициент передачи тока базы,

его величина составляет В = 50 ÷ 200.

Если изменение тока базы составляет десятые доли мА, то ток коллектора изменяется на десятки миллиампер.

Дата добавления: 2014-01-07