Электронные полупроводниковые приборы, страница 22

У проходной динамической характеристики можно выделить три участка – средний линейный участок и два нелинейных – верхний и нижний. Исходное состояние транзистора характеризуется местом положения его рабочей точки  на проходной характеристике, т.е. значениями напряжении на базе и коллекторного тока. Для установки требуемого значения на базе существует ряд схемотехнических способов. В зависимости от положения рабочей точки на проходной характеристике различают три режима работы транзистора, отличающиеся степенью точности передачи сигнала, эффективностью использования усилительных свойств транзистора. Первый режим называется режимом А, когда рабочая точка находится в середине линейного участка (в окрестности точки 2 на графике проходной характеристики), а амплитуда входного сигнала не выходит за пределы линейного участка характеристики. Этот режим называется линейным и характеризуется высокой точностью передачи сигнала (малыми нелинейными искажениями), но в этом режиме самый низкий коэффициент полезного действия. Когда рабочая точка находится в начале линейного участка (в окрестности точки 1 на графике проходной характеристики), то этот режим называется режимом В и характеризуется заметными частотными искажениями сигнала, но довольно высоким К.П.Д. Наконец, когда рабочая точка находится в начале проходной характеристики, то этот режим называется режимом С. Он характеризуется значительными частотными (нелинейными) искажениями, но имеет самый высокий К.П.Д. из всех режимов.

3.2.5 Коэффициенты усиления биполярного транзистора.

Для каждой из схем включения транзисторов наиболее важными параметрами являются коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности.

Как отмечалось выше, исходное состояние транзистора определяется выбором режима его работы, который характеризуется протеканием установившихся в нем токов определенной величины и наличием напряжений как на транзисторе, так и на элементах, соединенных с ним. При подаче входного сигнала ранее имевшие место токи и напряжения в транзисторе изменяются в соответствии с изменением входного сигнала. Для исключения влияния положения рабочей точки транзистора на его коэффициенты усиления при их анализе используются не абсолютные значения токов и напряжений, а их приращения. Рассмотрим в общем виде коэффициенты усиления транзистора.

Коэффициентом усиления по току называется отношение приращения тока на выходе к приращению тока на входе:

                                         (5)

Коэффициентом усиления по напряжению называется отношение приращения на выходе к приращению входного напряжения:

                                      (6)

Коэффициентом усиления по мощности называется отношение приращения мощности на выходе к приращению мощности на входе:

   (7)

Входным сопротивлением называется отношение приращения входного напряжения к приращению входного тока:

                                        (8)

Выходным сопротивлением называется отношение приращения выходного напряжения к приращению выходного тока:

                                     (9)

Рассмотрим эти параметры для двух схем включения транзистора. На рисунке 3.16 показано включение транзистора по схеме с О.Б. в динамическом режиме.

Рисунок 3.16 – Транзистор, включённый по схеме

с общей базой в динамическом режиме

Здесь с помощью источника E осуществляется установка рабочей точки на транзисторе, Uист – источник усиливаемого сигнала, Uвх – входное напряжение, Uн – выходное напряжение. В этой схеме входным и выходным токами являются соответственно ток эмиттера и коллектора. Тогда, в соответствии с (5) коэффициент усиления по току в схеме с общей базой будет равен: