Работа транзистора с нагрузкой

При работе транзистора в электронных схемах, в цепи его электродов подключают не только источники постоянных смещений, но и источники сигналов, а также элементы нагрузки. На рис. 16 представлена схема включения транзистора с нагрузкой и источником питания.

Рис. 16

Для коллекторной цепи справедливо .

Это уравнение определяет положение линии нагрузки.

Простейший случай – работа транзистора в качестве усилителя низкочастотного синусоидального сигнала малой амплитуды. Под термином «малого сигнала» понимают такой сигнал, амплитуда которого настолько мала, что в пределах изменения напряжения сигнала статические характеристики можно считать линейными, а сам транзистор рассматривать как линейный четырехполюсник.

Для работы транзистора в качестве усилителя необходимо обеспечить определенные токи и напряжения на полюсах транзистора, т.е. задать рабочую точку. Рабочая точка определяется смещениями на эмиттерном и коллекторном переходах, которые задаются источниками напряжения Е_К и U_БЭО.

Рассмотрим связь входных и выходных характеристик транзистора включенного по схеме с ОЭ (рис. 17).

При усилении слабых сигналов рабочая точка должна находиться в активной области статических характеристик.

Рабочая точка Б′ на выходных характеристиках определяется с помощью входной характеристики.

Принцип работы усилителя заключается в следующем. При воздействии сигнала U_вх напряжение Е_БЭО суммируется с напряжением сигнала и рабочая точка Б перемещается между А и С на входной характеристики транзистора. Когда амплитуда сигнала мала, участок АС можно заменить отрезком прямой. Перемещение рабочей точки Б вызывает изменение тока базы I_Б. Поскольку I_К ≈ β I_Б, то изменением тока I_Б приводит к соответствующим изменениям тока коллектора I_К. Протекая через R_К ток I_К создает на нем падение напряжения U_вых, которое является усиленной копией входного сигнала U_вх.

Рис. 17

Отметим, что U_вых и U_вх сдвинуты по фазе на 180⁰.

Важнейшими факторами, определяющими усилительные свойства транзисторов являются:

- возможность эффективного управления выходным током I_К за счет входного сигнала (обеспечивается прямым смещением эмиттерного перехода),

- минимальная реакция выходной цепи (обеспечивается обратным смещением коллекторного перехода) (слабая зависимость I_К от U_КБ, т.к. коллекторный переход смещен обратно).

На выходных характеристиках можно выделить ряд зон, характеризующие режимы работы транзистора. Активная область ограничена областью насыщения (I) и отсечки (II), в которых транзистор теряет усилительные свойства, превышение U_Кдоп (III) или P_Кдоп (IV) выводит транзистор из строя, а превышением I_Кдоп ухудшает усилительные свойства вследствие падения β (V).

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: