Токовые зеркала (эффект Эрли). Недостатки. Применение.

Используются в качестве коллекторной нагрузки, дифференциальных усилителях и дифференциальных входных каскадов, операционных усилителях, что позволяет увеличивать их К_u даже в большей степени, чем при использовании коллекторной нагрузки источника тока.

100

Задавая Iк VT1 ,мы задаем U_бэ, а значит I_к. Если транзисторы одинаковые и находятся при одинаковой температуре (I_эо1=I_эо2), например на одном кристалле вблизи друг друга, то I_к1 будет равен I_к2.

Недостатки: выходной ток несколько изменяется при изменении выходного напряжения, т.е. при изменении R_н, из-за эффекта Эрли ΔU_бэ=-0.001ΔU_кэ.

Можно уменьшить эффект Эрли введением в эмиттерную цепь R, осуществляющее местную связь ООС, либо использование токового зеркала Уилсона.

 

Благодаря VT3, U_к VT1 фиксирован и на 2U_бэ меньше U_пит, что позволяет подавить эффект Эрли VT1. VT3 передает выходной ток нагрузке. VT3 включен по схеме с ОБ.

 

 

Отражатели тока.

Rн

Iпр

I= 2Iпр

Rн1           Rн2

I= Iпр

I= Iпр

Iпр

Отражатели токов могут кратко отражать

 

I= 1/2Iпр

Iпр

Rн

 

12.Режимы работы транзисторов: активный (усилительный), инверсный, насыщения.

Основные режимы работы биполярных транзисторов.

 Активный режим: эмиттер p-n включён в прямом, коллектор в обратном. Дырки из эмиттера переходят в базу, т.к. эмиттерный переход смещён в прямом направлении. Концентрация дырок в базе на границе с эмиттером резко увеличивается и дырки диффузируют через базу в область с более низкой концентрацией, т.е. к коллекторному переходу. Основной усилительный режим.

Инверсный режим: в этом режиме эмиттерный переход смещён в обратном напрвлении, коллекторный – в прямом. Обладает меньшим коэффициентом усиления и низким допустимым напряжением источника питания, т.к. запертый эмиттерный переход не рассчитан на высокое напряжение.

Режим насыщения: оба p-n перехода транзистора включают в прямом направлении. Токи насыщения коллектора и эмиттера обусловлены движением основных носителей, т.к. концентрация основных >> не основных, то ;  считают, что в режиме отсечки транзистор закрыт, а в режиме насыщения полностью открыт.

 

Режим отсечки: оба p-n перехода транзистора включают в обратном направлении. Обратные токи коллектора и эмиттера обусловлены движением неосновных носителей зарядов.

 

 

 

 

При режиме насыщения рассеиваемая мощность равна 1,2Вт, при режиме отсечки – 0,6Вт, а при мгновенном переключении рассеиваемая мощность =1Вт, а передаваемая (полезная) =90Вт.

Чередование режимов отсечки и насыщения используется в ключевых усилителях и прелбразователях напряжения с целью увеличения КПД. Когда транзистор открыт, напряжение на нём мало, ток максимален – рассеиваемая мощность невелика. Когда транзистор закрыт, напряжение максимальное, ток очень мал (только ток утечки) – рассеиваемая мощность ещё меньше. Максимальная мощность на транзисторе рассеивается, когда напряжение и ток равны половине максимальных значений. Делая время переключения минимально возможным, мы можем уменьшить эту составляющую рассеивания на транзисторе и увеличить КПД.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: