4.4. Биполярные транзисторы Литература [1 - 10].
При изучении принципа работы биполярного транзистора необходимо знать его энергетические диаграммы в состоянии термодинамического равновесия и в активном рабочем режиме. Уметь объяснить, какие токи и их составляющие протекают через транзистор и как они связаны между собой через основные параметры транзистора (коэффициент инжекции, коэффициент переноса неосновных носителей в базе, коэффициент передачи тока эмиттера).
В качестве основных режимов работы транзистора рассмотреть активный режим (нормальный и инверсный), режим насыщения и режим отсечки. Важно выделить особенности функционирования транзистора в каждом из этих режимов. Необходимо знать, что на практике используются три схемы включения транзистора, обладающие усилительными свойствами, - с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ) и с общим коллектором (OK). Каждой схеме включения транзистора соответствуют свои ВАХ. Так как характеристики транзистора в схемах с ОЭ и с ОК примерно одинаковы, то достаточно рассмотреть характеристики только для схем с ОБ и с ОЭ.
Наибольшее применение находят входные и выходные ВАХ. Поэтому необходимо знать особенности семейств данных характеристик в схемах с ОБ и с ОЭ, а также уметь объяснить эффект модуляции ширины базы.
Нужно уяснить механизмы пробоя транзистора (смыкание переходов, лавинный пробой, вторичный пробой). Особое внимание обратить на влияние на напряжение пробоя значения сопротивления в цепи базы транзистора.
Транзистор, работающий в качестве усилителя, формально можно рассматривать как линейный четырехполюсник. В этом случае используются линейные участки соответствующих ВАХ; интерес же представляют не полные токи и напряжения в транзисторе, а их малые приращения в пределах линейных участков. Между собой такие приращения токов и напряжений могут быть связаны с помощью формальных малосигнальных параметров.
Необходимо рассмотреть z- , y- и h- параметры, особенности их экспериментального определения. Показать, что в каждой схеме включения транзистора (с ОБ, с ОЭ и с ОК) соответствуют свои однотипные параметры, что существуют правила перехода как от одного типа параметров к другому, так и от параметров одной схемы включения к соответствующим параметрам другой. Уметь определить h - параметры по статическим входным и выходным характеристикам.
Процесс усиления транзистором переменного сигнала характеризуется коэффициентами усиления по напряжению, по току, по мощности. Получить значения соответствующих коэффициентов усиления для всех трех схем включения транзистора, провести их сравнительный анализ.
При разработке и анализе транзисторных электронных схем транзистор удобно представлять в виде эквивалентной схемы замещения, состоящей из линейных элементов электрических цепей. Различают формальные и физические эквивалентные схемы. Необходимо определить связь между формальными h - параметрами четырехполюсника и физическими параметрами эквивалентной схемы для транзистора, включенного по схеме с ОБ.
Быстродействие транзисторов в значительной степени определяется временем движения инжектированных неосновных носителей заряда через базу от эмиттера к коллектору. С этой точки зрения сравнить быстродействие дрейфовых и бездрейфовых транзисторов. Знать особенности дрейфовых и бездрейфовых транзисторов. Знать особенности дрейфовых транзисторов, уметь построить их энергетические диаграммы.
С ростом частоты усилительные свойства транзистора ухудшаются, во-первых, в связи с инерционностью процесса движения неосновных носителей через базу, а во-вторых, из-за барьерной емкости коллекторного перехода. Необходимо знать частотные свойства транзисторов в разных схемах включения, уметь их сравнить. Уметь сопоставить графические зависимости коэффициентов передачи тока эмиттера и базы транзистора, включенного по схеме с ОБ и с ОЭ, от частоты.
Работу транзистора на импульсах рассмотреть в режиме переключения для схемы с ОБ. Построить временные диаграммы входного двуполярного импульса напряжения, тока эмиттера и тока коллектора; уметь выделить и объяснить причины наличия характерных временных участков. Знать методы увеличения быстродействия транзисторов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.