Транзистордың негізгі ВАС-ы болып оның кіріс және шығыс сипаттамалары қарастырылады.

Практикада әдетте транзисторды ортақ эмиттермен (ОЭ) қосу жиі қолданылады. Бұлай қосқан кезде база кіріс электроды болып табылады, эмиттер жермен жалғанады (ол ортақ электрод), ал коллектор шығыс электроды болады.

ОЭ схемасымен қосылған транзистордың кіріс сипаттамасы - берілген (бекітілген) U_кэ коллектор мен эмиттер арасындағы кернеудегі U_бэ=f₁(I_б) тәуелділігі – U_бэ база мен эмиттер арасындағы кернеудің I_б кіріс тогына тәуелділігі. Коллектор тізбегінде басқарылмайтын жылулық ток болуы мүмкін. U_кэ=0 болғанда коллектор тізбегінде I_к0 жылулық ток болмайды, ол тек U_кэ>0 кезінде пайда болады және 20 суретте көрсетілгендей I_б кіріс тогына қарсы бағытталған.

20 Сурет – Транзистордың температуралық токтарының таралуы

ОЭ схемасымен қосылған транзистордың шығыс сипаттамасы – берілген (бекітілген) I_б кіріс тогындағы I_к =f₂(U_кэ) тәуелділігі – I_к шығыс тогының U_кэ колектор мен эмиттер арасындағы кернеуге тәуелділігі. Егер U_бэ=0 болса, коллектор тізбегінде тек жылулық ток қана жүреді, өйткені бұл жағдайда (қарастырылып отырған n-p-n типті транзистор үшін) эмиттерден электрондардың базаға инжекциясы (бүркуі) болмайды.

21 суретте статикалық режимдегі транзистордың ВАС-ы келтірілген.

21 Сурет – ОЭ схемасымен қосылған (а)

транзистордың кіріс (б) және шығыс (в) ВАС-ы

Кіріс ВАС-ында көрініп тұрғандай, (21-б сурет) кіріс жағынан транзистор U_бэ кернеуінің белгілі бір мәніне дейін сезімталдығы жоқ аймаққа ие, бұл аймақта транзистордың күшейткіш қасиеттері болмайды. Германий транзисторларында кернеудің бұл мәні (0,3 – 0,5 В шамасында ) кремний транзисторларына қарағанда (0,6 – 0,9 В) төмен болады (бұл шаманы 0,7 В деп қарастырамыз).

Күшейткіш элемент ретінде ОЭ схемасымен қосылған статикалық режимдегі транзисторды сипаттайтын параметр – база тогының күшею коэффициенті h_21э:

h_21э=β = I_к / I_б, при U_кэ= const (6)

Анықтамаларда бұл параметр статикалық режимдегі көрсеткіш екендігі жайында арнайы атап көрсетіледі. Көтпеген транзисторлар үшін h_21э мәні h_21э=10-200 аралығында болады.

h_21э параметрі h – парметрлер қатарына жатады, бұл төртполюстіктің арнайы параметрі. Анықтамаларда басқа да һ – параметрлер келтіріледі, олар:

- h_11э – транзистордың кіріс дифференциалдық кедергісі, ол U_кэ=const кезіндегі h_11э=ΔU_бэ/ΔI_б қатынасымен анықталады;

- h_22э – шығыс дифференциалдық өткізгіштік h_22э=ΔI_к/ΔU_кэ, I_б=const.

Бұл екі параметр динамикалық параметрлер болып табылады.

ОЭ схемасымен жалғанған транзисторлар үшін кіріс кедергі кОм-дар шамасында болады, шығыс өткізгіштігінің мәні – 10^-4-10^-5 шамасында.

Транзистор колектор тізбегіндегі R_к жүктемемен жұмыс істегенде коллектордағы кернеу азаяды, колектордағы токтың жоғары мәндерінде нөлге дейін төмендейді. Коллектор тогы I_к мен ондағы кернеу U_к арасындағы байланыс жүктеме түзуі теңдеуімен анықталады, оның түрі мынадай:

I_к=(Е_к - U_к)/R_к (7)

Транзистордың коллекторлық (шығыс) сипаттамаларында (21-в сурет) жүктемелік түзу координаттар осімен мынадай нүктелерде қиылысады:

- горизонталь осьті коллектор мен эмиттер арасындағы Uкэ кернеудің Ек мәнінде, бұл кезде Iк = 0 болады;

- вертикаль осьті Ек/Rк нүктесінде, бұл кезде транзистор қанығу режимінде болады (транзистор қысқаша тұйықталған деп есептеуге болады).

Келтірілген графикалық сызбалар мен есептеулер биполяр транзисторлар негізіндегі әртүрлі күшейткіш схемаларды жобалағанда қолданылады.

6 ӨРІСТІК ТРАНЗИСТОРДЫҢ ҚҰРЫЛЫМЫ МЕН

ЖҰМЫС ІСТЕУ ПРИНЦИПІ

Өрістік транзистор төмен легирленген n-типті жұқа пластинка немесе стержень түрінде жасалады. Ол арна болып табылады. Арнаның екі бүйіріне затвор қызметін атқаратын р-типті жартылайөткізгіш қондырылады. n-типті пластинаның екі шетіне электрондар орнатылған. Арнаның біреуі – «көз», екіншісі «астау» деп аталған, көз схеманың ортақ нүктесімен жалғанған.

22 Сурет - Өрістік транзистордың конструкциялық-схемалық моделі

Астауға арнадағы негізгі тасымалдаушылар көзге қарай қозғалатындай полюсті кернеу беріледі, яғни n-арналы транзисторда астауға «+», ал р-арналы транзисторда «-» полюсті кернеу беріледі. p⁺ затвор мен n-арна арасында p-n ауысу пайда болады және ол арнаға жақын аймақта болады, өйтекені оның легирлену дәрежесі төмен болады. Затворға көзбен салыстырғанда p-n ауысу кері бағытта ығысатындай полюстегі басқаратын кернеу беріледі. Затвордағы кернеудің бағыты өзгергенде p-n ауысудың ені, сонымен қатар арнаның өткізгіш бөлігінің ені д өзгереді. Нәтижесінде «көз-астау» бөлігінің (арнаның) кедергісі және астаудың тогы да өзгереді.

Өрістік транзисторды сипаттайтын негізгі параметрлер:

1. Арнаның өткізгіш бөлігі бүкіл ұзына бойына бітелетіндей затвор мен көз арасындағы кернеу – кесу (үзу) кернеуі;

2. Арнаның астау тұсында бітелуіне әкелетін «көз-астау» арасындағы кернеу – қанығу кернеуі.