i2 +

LMJpscot

выходного напрян<ения эмиттера транзистора при малом напряжении возбуждения между эмиттером и базой. Реализовать схему возбуждения, которая осуществляла бы эффективную передачу напряжения возбуждения при одновременном устранении влияния выходного напряжения на входное, практически не удается. Поэтому такой способ включения транзисторов используют редко, в основном в каскадах о

малым уровне.м мощности. Разновидностью генератора по схеме ОК является эмиттерный повторитель (рис. 1.26), который имеет большое входное и малое выходное сопротивления ciyneHH, что позволяет ему работать без заметных искажений сигнала на нагрузку, из.меняющуюся по величине и характеру с течением времени. Недостатком эмнттерного повторителя является cyuieciBeuHoe влия-тте на его рабо!у инерционных свойств фанзистора, приводящее на высоких частотах к неустойчивой работе (склонность к самовозбуждению). На практике такие повторители Црпыеняют на частотах до 100 МГц.

Рассг\ютрим подробнее различьые схемы включения транзистора и определим связь статических характеристик с физическими параметрами транзистору.

Статические выходные и проходрые характеристики транзистора при включении генератора по схеме ОЭ представлены на рис. 1.27, а, б.

Рис. 1.20

Область насыщения

Инверсная ооласт

Рис. 1.27

В рабочем состоянии на коллекторный переход подается напряжение питания, полярность которого обратна проводимости перехода. Коллекторный и базовый токи появляются при подаче на базу отпирающего напряжения (цоляоность напряжения соответствует проводимости базового перехода), пpeвышaющeo по величине напряжение сдвига Еб. Это напряжение является контактной разностью потенциалов двух материалов, образу ккух р п переход.

Начальный участок характеристик / = /(/53) и /б = /(/бэ) имеет нелинейный характер. Дальненизий рост токов /к и /5 происходит почти линейно. Углы наклона статических характеристик определяют крутизны S и Sg:

б + -I- prj

где Гб - сопротивление материала базы; - стабилизирующее сопротивление цепи эмиттера.

На выходных статических характеристиках (рис. 1.27, а) можно выделить четыре рабочие области транзистора, отличающиеся различным!! состояниями колле!<-торного и эмиттерного переходов:

1) область отсечки, когда на коллекторном и эмит-терном переходах действует запирающее напряжение; токи ба зы и коллектора равны пулю;

2) активная область, когда на эмиттерном переходе р с. 1.28 возникает отпирающее напряжение, а на коллекторном переходе - запирающее; ток коллектора зависит от тока базы;

3) область насыщения, когда на эмиттерном и коллек торном переходах создается отпирающее напряжение; ток коллектора не зависит от тока базы и определяется только напряжением на колле!<торе. Эта область ограничена линиями насыщения при 5нас = = l/rnac (прямая /) и линией критического режима при Sp (0,3

0,5) 5дас (прямая 2);

4) инверсная область, когда на коллекторном переходе действует отпирающее напряжение, а на эмиттерном - запираю-!дее, ток коллектора зависит от напряжения на эмиттерном и коллекторном переходах и имеет направление, противоположное току в активной области и области насыщения. Данная область характерна только для транзисторов, у электровакуумных приборов она отсутствует. На рис. 1.28, а показан импульс анодного тока лампы, работающей в сильно перенапряженном режиме, а на рис. 1.28, б - импульо коллекторного тока транзистора с заходом в инверсный режим.

Статические характеристики транзистора, включенного по схеме ОБ, представлены на рис. 1.29, а, б. Напряжение коллектор-эмиттер t/кэ есть сумма напряжений коллектор-база t/ 6 и база-эмиттер t/бэ- Поэтому даже при отсутствии напряжения питания на коллекторном переходе б ток коллектора не равен нулю и определяется напрянением t/бэ- Ток эмиттера больше тока коллектора на величину тока базы. В остальном характеристики схемы ОБ похожи на соответствующие характеристики схемы ОЭ.

Статические характеристики транзисторов в схеме ОК (рис. 1.30, а, б) аналогичны соответствующим характеристикам транзисторов в

Рис. 1.29

схеме ОЭ, но и.меют несколько большую зависимость тока эмигтера от напряжения коллектора и базы.

Общим для всех характеристик является зависимость параметров транзисторов от температуры С ростом 1смпературы полупроводниковой структуры транзистора возрастают токи /д, и /д и уменьшается напряжение сдвига Ef,. Характеристики описывают поведение токов транзистора на очень низких частотах. На более высоких частотах собственные емкости и индуктивности транзистора (см. рис. 1.22), а также конечное время перемещения неосновных носителей заряда

в области базы и коллектора оказывают существенное влияние на поведение токов. Определение их значений возможно только на основе аналитических расчетов с прп.менентеы эквивалентной схемы.

Режимы работы транзисторов, как и ламп, различают по напряженности и углу отсечки, В §1.3 были даны определения всех режимов ламповых усилителей мощности. Рассмотрим применение каждого режима в транзисторных усилителях мощности.

Недонапряженный режим применяют при усилении ВЧ-колебаний в тех случаях, когда изменение амплитуды этих колебаний содержит информацию о полезном (модулирующем) сигнале, например в случае усиле-гня AM- пли ОМ-колебаний. Режим характеризуется малым коэффи-и еитом полезного действия (0,2-0,4). Транзистор рабо1ает в активной области и области отсечки характеристики.

Граничный реоким обеспечивает хорошее использование транзистора по мощности при высоком к. п. д. (0,6-0,7). Такой режим применяют при работе транзисторов с мощностью, близкой к максималь-HOii, при усилении сигналов с постоянной амплитудой, например при усилении ЧМ-колебапий.

В перенапряженном режиме транзистор работает последовательно в трех областях: отсечки, активной и насыщения. В этом режиме сохраняется постоянство агушлитуды ВЧ-колебаний на выходе усилителя при изменении амплитуды сигнала на входе. С увеличением напряженности режима полезная лющпость, к. п. д. и коэффициент усиления по мощности падают. Этот режим используют редко.

В ключевом реокиме транзистор работает в области отсечки плч в области насыщения Вследствие малых потерь мощности на коллекторе в области насыщения обеспечивайся высокий к. п, д. усили!еля

Рис. 1.30