Бесконтактные аппараты на полупроводниковых приборах, страница 2

          Рассмотрим характеристику “вход-выход”, т.е. зависимость тока i_н в коллекторной цепи выходного транзистора от тока управления i_уп в цепи базы выходного транзистора. Если в схеме, изображённой на рис. 2, отсутствовала обратная связь, то характеристика “вход-выход” имела бы вид, представленный на рис. 3, а. При i_уп=0 входной транзистор VT₁ закрыт, а выходной транзистор VT₂ открыт. Через нагрузку R_н проте

кает максимальный ток I_max. При некотором значении тока управления i_уп1 транзистор VT₁ переходит из режима отсечки в активное состояние. При увеличении тока управления будет нарастать ток в коллекторной цепи транзистора VT₁, а его внутренне сопротивление будет уменьшаться. Это вызовет изменение потенциала точки 1 и уменьшение тока в цепи базы транзистора VT₂, что в свою очередь снизит ток в нагрузке i_н. При токе управления i_уп2 транзистор VT₁ перейдёт в режим насыщения, а транзистор VT₂ - в режим отсечки. Через нагрузку R_н будет протекать минимальный ток I_{х. х}.

          Зависимость, изображённая на рис. 3, а, представляет собой обычную характеристику двухкаскадного полупроводникового усилителя. Здесь не может быть скачкообразных изменений тока в нагрузке, и конкретной величине тока управления соответствует только одна определённая величина тока нагрузки.

Сопротивление обратной связи R_{о. с} в схеме (см. рис. 2) приводит к скачкообразным изменениям тока i_н при определённых значениях тока управления. На рис. 3, б изображена характеристика “вход-выход” при слабой обратной связи (сравнительно большая величина R’_{о. с}). Если ток управления увеличится от 0 до i_уп1, то транзистор VT₁ в активное состояние. Его внутренне сопротивление уменьшится и повысится потенциал в цепи базы транзистора VT₂. Это уменьшит коллекторный ток транзистора VT₂ и понизит потенциал точки 2 (см. рис. 2). Благодаря обратной связи R’_{о. с} этот потенциал сообщается в цепь базы транзистора VT₁, после чего увеличивается ток этой базы и коллекторный ток транзистора VT₁. Наступает лавинный процесс, который в итоге приводит к тому, что транзистор VT₁ будет работать в режиме насыщения, а транзистор VT₂ - в режиме отсечки. В результате этого процесса при заданном внешнем токе i_уп1 ток нагрузки i_н изменится  от I_max до I_{х. х}.

          Если абсолютную величину тока управления i_уп уменьшать, то благодаря обратной связи смена режимов работы транзисторов VT₁ и  VT₂ произойдёт уже не при токе i_уп1, а при меньшей величине тока i_уп3. Чем сильнее обратная связь, тем больше задержка в смене режимов работы транзисторов VT₁ и VT₂. На рис. 3, б показана зависимость i_н=f(i_уп) для слабой обратной связи, а на рис. 3, в - для сильной обратной связи (R’_{o. c}>R’’_{o. c}).

          Коммутационный режим возникает, когда коэффициент обратной связи

где R_н R_{о. с} - сопротивления нагрузки и обратной связи; b₁ и b₂ - коэффициенты усиления транзисторов по току; g_к - коэффициент, определяемый соотношением сопротивлений в схеме межкаскадной связи транзисторов.

          В бесконтактных полупроводниковых аппаратах вместо коллекторной обратной связи может использоваться эмиттерная обратная связь, когда R_{о. с} включается между общей точкой соединения эмиттеров обоих транзисторов VT₁ и VT₂ и “+” источника питания U_{к. э}. Если внутренне сопротивление источника упарвляющего сигнала (в цепи базы транзистора VT₁) превышает сопротивление нагрузки R_н, то большую чувствительность обеспечивает аппарат с коллекторной обратной связью.