Транзисторы — это полупроводниковые устройства, имеющие не менее двух P-H контактов и трех индуцированных n виновников, предназначенные для усиления, преобразования и генерации электрических колебаний.
Основные классификации транзисторов следующие
В радиотехнике наиболее распространенными транзисторами являются полевые транзисторы и биполярные. В полевых транзисторах электричество на выходе регулируется электрическим полем. Полевые транзисторы имеют три электрода: сток, исток и затвор. Преимущество полевых транзисторов в том, что ток на затворе (входной электрод очень мал) определяет высокое входное сопротивление каскада. Первое. К основным параметрам полевых транзисторов относятся
Полупроводниковая структура биполярного транзистора имеет два p-n контакта, а перенос груза осуществляется двумя носителями (дырками и электронами). Такой транзистор используется в устройствах для генерации или усиления электрических колебаний, иногда в качестве переключающего элемента. Основными параметрами транзисторов этого типа являются: входное сопротивление, максимально допустимая мощность, входная проводимость, коэффициент усиления мощности, обратный коллекторный ток, время активации и выходная проводимость.
Пример расчета транзистора с общим эмиттером
Rumble — это область транзистора, предназначенная для инжекции экспедиторов в базу.
Сначала необходимо рассчитать максимальную статическую мощность, рассеиваемую в транзисторе, когда знак переменного тока проходит рабочую точку, когда транзистор находится в статическом состоянии. Это делается следующим образом.
Где rmax — максимальная мощность транзистора согласно справочнику или инструкции.
Далее определяем ток коллектора без сигнала (т.е. в статическом режиме).
ICO = rst. max / ukeo = rst. max / (up / 2)
Поскольку в статическом режиме напряжение питания уменьшается наполовину на транзисторе, другая половина уменьшается на резисторе.
где RK — сопротивление коллектора- RE — сопротивление излучения.
Склонность коллектора в статическом режиме работы транзистора может быть рассчитана по следующему виду
uko = (ukeo + iko — re) = (up — iko — rk)
Ток базы, при котором транзистор перемещается, может быть рассчитан следующим образом.
ib = ik / h21 = [up / (rk + rae)] / h21
где h21 — коэффициент усиления электричества базы (при условии совместного разряда).
Общий ток базы определяется напряжением поляризации базы, регулируемым делителями RB1 и RB2 (см. ниже, также с объемными характеристиками). Резистивный ток должен быть в 5-10 раз больше тока управления базой.
Рисунок 1: Суммарный ток базы. Автор 24 — Интернет-обмен студенческими работами
Рисунок 2: Полный ток базы. Автор 24 — Интернет-обмен студенческими работами
Таким образом, полное сопротивление резисторов равно
Отсюда следует, что выделяемое напряжение равно
где IK0 — поток статического электричества.
Базовое напряжение рассчитывается как
где ube — тренд рабочей точки транзистора.
Затем оно вычисляется через делитель типа
Разделительный конденсатор выбирается с учетом требуемой частоты характеристики. При более низких частотах широтно-частотная характеристика зависит от времени зарядки конденсатора. Величина емкости должна быть такой, чтобы обеспечить отсутствие времени заряда конденсатора. Входное сопротивление транзистора намного больше выходного сопротивления. Широтно-частотная характеристика определяется постоянной времени
где rvx = r e-h21- svx — входная емкость яруса.
Уменьшение ширино-частотной характеристики по отношению к верхней частотной области определяется постоянной времени заряда.
где CK — паразитная емкость коллекторного вклада, указанная в справочнике или инструкции. При расчете звуковых частот паразитная емкость несущественна и ею можно пренебречь.
Методы расчета транзисторных цепей
Для расчета транзисторных схем используются графики, графический анализ и методы анализа. Наиболее распространенными методами являются графический анализ (метод нагрузочных прямых) и методы анализа. Подробные расчеты выполняются с использованием схем транзисторов или приближенно по методу Кирхгофа.
Пример 2.4. Для схемы на рис. 2.35 определить коллектор /.кВыходной тренд uBBLX.
учитывая: uBX= 1 v- unm= 10 v- rq = 250 ohm- rK= 100 Ом- транзистор VT марки КТ603А.
Решение: примените метод прерывания нагрузочных прямых для определения напряжения и тока, но сначала проанализируйте схему. На рисунке 2. 35 сток транзистора VT подключен к «общей точке» цепи. То есть к точке, где потенциал считается нулевым. Таким образом, транзисторы подключены к общей трансляционной станции. Выходное напряжение получается на коллекторе транзистора (разность потенциалов между коллектором и общей станцией).
Рис. 2. 35. Простейший усилительный каскад в биполярном транзисторе.
Напряжение питания приложено к точке цепи +unmи на общую точку. Такие названия напряжений делают схему «читаемой» и не заполненной изображениями истоков и ветвей, без которых она не могла бы существовать.
Входная и выходная функции транзистора КТ603А для соединений с общим разрядом показаны на рис. 2. 27.
Сформулируем уравнения в соответствии со вторым законом I цепи Кирхгофа (см. рис. 2. 35):
Если нагрузки нет, т. е. базовое сопротивление преобразователя равно бесконечности, то ток базы равен нулю (/b.х.х= l ‘x. x. x. x. x. x. x. x = 0); следовательно, ? /BX = UBX.= 1 Sir.
В режиме короткого замыкания, т. е. при сопротивлении базовой конфигурации, равном нулю, напряжение на базовом передатчике равно нулю (jj be. k. z = 0), поэтому ток базы равен нулю.
Линию нагрузки проектируют с учетом характеристики входа транзистора (рис. 2. 36, а).
Входная характеристика транзистора пересекается с нагрузочной линией, ток базы /.б= 1,1 ма.
Для построения нагрузочной линии с выходной характеристикой составим уравнение по второму закону Кирхгофа в цепи II (см. рис. 2. 35).
Рис. 2. 36. Транзистор ВАС и нагрузочная линия: а — входная функция — б — выходная функция.
Без нагрузки, т. е. при сопротивлении коллекторного передатчика, равном бесконечности, ток коллектора равен нулю (/KHX= 0) & gt; В результате ? /Kexx = Unm= 10 ≥.
В режиме короткого замыкания, т. е. когда сопротивление коллектора и предделителя равно нулю, напряжение коллектор — предделитель равно нулю (u)K3K(h = 0) и, следовательно, ток коллектора
Постройте нагрузочную прямую к выходным характеристикам транзистора (рис. 2. 36, б). Из семейства выходных функций выберите ту, которая соответствует току базы /.б= 1. 1 ма. Пересечение транзисторов ВАХ для базового тока /.б= 1. 1 ма и нагрузочной прямой определяет ток коллектора /.кА коллекторный инспектор ?кэ: /к= 0. 04 a- uKэ= 6.
Пример 2. 5. Для схемы на рисунке 2. 37 определите коллектор 4 и c/ c/Выход..
учитывая: uBX.= 0. 5 v- unm= 30 В; = 750 Ом; rK = 300 Ом Транзистор VT марки 2Т3102А.
Решение: для расчета используем схему биполярного транзистора (см. рис. 2. 29). В расчетной схеме можно пренебречь уменьшенной барьерной емкостью коллекторного соединения c ‘ и уменьшенным сопротивлением, показанным на рис. 2. 38.
В процессе расчета можно сделать дополнительные упрощения. Сопротивления основания и разряда RQ не превышают
Рис. 2. 37. Простейшая повышающая ступень в биполярном транзисторе
Рис. 2. 38. Форма для расчета простейшей бури в биполярном транзисторе.
десятки Ом, r3 — и даже меньше (трансляция легирована сильнее, чем база), поэтому эти сопротивления часто не учитываются. Предположим, что r6= 50 Ом и r3 не учитываются.
/ равен rКнас.= яма = — = 6 А. Такой ток выводит транзистор из строя
неисправность, поэтому коллекторная трасса содержит реостатный резисторKи это сопротивление должно обеспечивать условие
где k — коэффициент запаса, обычно k = 1,5.
Проверим, обеспечивает ли сопротивление rK= 300 Ом безопасный режим работы транзистора:
Состояние /Ктах> 1. 5- /Кнас.выполнено.
Учитывая все вышеприведенные допущения, составим уравнение по второму закону Кирхгофа для цепи базового передатчика: H r-uBX= 0, так что.
Тип, определяющий ток коллектора