Тема 2.2. Транзисторы

Биполярные транзисторы: принцип работы, устройство, условные графические обозначения. Режимы работы: активный, отсечки, насыщения, инверсный. Схемы включения: с общей базой, с общим эмиттером, с общим коллектором, сравнительная характеристика. Основные параметры, статические характеристики. Транзистор как линейный четырехполюсник, применяемые системы
параметров.

Полевые транзисторы: определение, классификация, условные графические обозначения. Полевой транзистор с управляемым p-n -переходом: устройство, принцип работы, статические характеристики, режимы работы. Полевые транзисторы с изолированным затвором, со встроенным и индуцированным каналами. Устройство, принцип работы, схемы включения, статические характеристики, основные параметры.

Изучать принцип работы биполярных транзисторов удобно на примере активного режима при нормальном включении напряжения на переходах (эмиттерный переход открыт, коллекторный – закрыт). Тип транзистора принципиального значения не имеет. Усиливаемый сигнал поступает на входную (управляющую) цепь транзистора, а усиливаемый сигнал выделяется на сопротивлении нагрузки, включенном в его выходную цепь, проводимость которой меняется в соответствии с управляющим сигналом. Сущность усиления состоитв том, что мощность выходного сигнала превышает мощность, затраченную на входе транзистора.

Очень важно понять, что в биполярном транзисторе управляющим сигналом является ток в цепи входного электрода, а в полевых – поле (напряжение) между входным и, как правило, общим электродом. Управляемый ток в биполярных транзисторах образован как основными, так и неосновными носителями заряда, а в полевом транзисторе он обусловлен движением основных носителей заряда для данного типа полупроводника.

Принцип управления током стока в полевых транзисторах заключается в том, что, изменяя напряжение на затворе, можно регулировать проводимость канала.

Отличительной особенностью МДП-транзисторов является большое входное сопротивление (R _вх > 10⁹ Ом), что позволяет управлять мощными цепями с помощью маломощных источников сигнала.

Вопросы для самоконтроля

1. Изобразите структуру биполярных транзисторов с разным типом проводимости, УГО в схемах и объясните принцип его работы.

2. Нарисуйте схемы включения биполярных транзисторов типа n-p-n
и p-n-p с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором. Укажите на них входные и выходные токи напряжения; напишите выражения для коэффициентов усиления по току, напряжению и мощности. Назовите преимущества
и недостатки каждой схемы включения.

3. Дайте сравнительную оценку схем включения биполярного транзистора
с точки зрения входного сопротивления, коэффициентов передачи по току и напряжению, влияния температуры на параметры.

4. Укажите направления протекания токов в активном режиме во входной
и выходной цепях всех схем включения биполярного транзистора.

5. Назовите и поясните собственные параметры биполярных транзисторов.

6. Приведите h -параметров биполярного транзистора, как они определяются по его статическим ВАХ.

7. Нарисуйте и поясните входные и выходные ВАХ биполярного транзистора для разных схем включения.

8. Почему полевые транзисторы с управляющим p-n -переходом не должны работать при прямом напряжении на входе (затворе)?

9. Будет ли одинаковым выходное сопротивление полевого транзистора
на участках выходной ВАХ до и после насыщения?

10. Объясните, почему входное сопротивление полевого транзистора со встроенным каналом остается большим при любой полярности входного напряжения?

11. Объясните, почему МДП-транзистор с индуцированным каналом не может работать в режиме обеднения?

[ 1, с. 73–115; 2, c. 42–60; 3, c. 54–111].

Дата добавления: 2015-05-07