Статические характеристики, параметры, частотные свойства и режимы работы транзистора. Основы формирования навыков анализа работы полупроводникового усилительного прибора. Исследование основ режима неискаженного усиления и схемы питания транзистора.
Аннотация к работе
Устройство и принцип действия транзистора.экстракции инжектированных в базу и дошедших до коллекторного перехода неосновных носителей из базы в коллектор при подаче на коллекторный переход обратного напряжения. Принцип действия транзистора заключается в том, что задающий ток входной низкоомной цепи эмиттера (эмиттерный переход открыт) эффективно управляет током в выходной высокоомной цепи коллектора (коллекторный переход закрыт). Коллекторный ток (выходной) транзистора определяется в основном количеством неосновных носителей в базе вблизи коллекторного перехода, а оно, в свою очередь, зависит от количества инжектированных в базу из эмиттера неосновных носителей и от того, какая часть их них, не рекомбинировав в базе, подойдет к коллекторному переходу. Поскольку напряжение в цепи коллектора, переход которого включен в обратном направлении, может быть значительно больше, чем в цепи эмиттера, переход которого включен в прямом направлении, а токи в этих цепях практически равны, мощность, создаваемая переменной составляющей коллекторного тока в нагрузке, может быть значительно больше мощности, затрачиваемой на управление током в цепи эмиттера, т.е. транзистор обладает усилительным эффектом. Все это связано с наличием барьерных емкостей переходов, сопротивления областей структуры (в первую очередь распределенного сопротивления базы), конечного времени пролета носителей через базу и коллекторный переход, инерционности процессов накопления и рассасывания неравновесного заряда в базе и др.Таким образом, нагрузочные характеристики биполярного транзистора определяют связь между токами и напряжениями во входной и выходной цепях при наличии нагрузки в выходной цепи. Строим входную характеристику транзистора с нагрузкой в цепи коллектора, переносом точек пересечения выходной нагрузочной характеристики с выходными статическими характеристиками на семейство выходных характеристик или выбираем в качестве ее статическую входную характеристику снятую при напряжении на коллекторе не равном нулю. Определяем постоянные составляющие тока коллектора Ікп, напряжение на коллекторе Uкп, амплитуды переменных составляющих тока коллектора Імк, напряжения коллектора Umk и выходную мощность: 10. Определяем коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности: Таким образом, используя графоаналитический метод по характеристикам транзистора и его предельным параметрам можно достаточно просто и точно провести расчет режима усиления транзисторного усилителя. Смещение может быть фиксированным, например, по току базы(Ібп=const) или по напряжению на базе(Uбэп=const), либо автоматически регулируемым, когда при изменении тока коллектора напряжение или ток базы также изменяются, но в сторону выравнивания режима работы транзистора.