Простейшая модель транзистора
В простейшей модели транзистор представляется токовым узлом, в котором выполняется закон Кирхгофа: IЭ = IБ + IК. При этом IК = f(IБ), а именно: IК = = ßIБ, где ß – коэффициент усиления по току (соответствует параметру h21Э). Коэффициент усиления ß зависит от типа транзистора и обычно лежит в диапазоне 10–300. Для простоты оценки работы схемы часто принимается среднее значение в этом диапазоне – ß = 100. Чем больше коэффициент ß, тем меньше ток базы IБ, и, следовательно, для больших ß выполняется условие . Необходимо при этом иметь в виду, что с ростом ß растет уровень собственных шумов транзистора.
Таким образом, основное свойство транзистора (усиление) простейшая модель объясняет тем, что малый ток базы управляет большим током коллектора, который, в свою очередь, берется от внешнего источника питания.
Рис. 3.2. Представление биполярного транзистора в виде токового узла
Для обеспечения активного режима n-p-n-транзистора, если на его эмиттер подано отрицательное напряжение, на базу надо подать положительный потенциал, а на коллектор – еще более положительный потенциал. И, наоборот, для обеспечения активного режима p-n-p-транзистора, если на его эмиттер подано положительное напряжение, на базу надо подать отрицательный потенциал, а на коллектор – еще более отрицательный потенциал.
Рис. 3.3. Относительные потенциалы активного режима в биполярном транзисторе
Поскольку для открывания p-n-перехода кремниевого транзистора достаточно между базой и эмиттером подать напряжение UБЭ = 0,6 В (для германиевых транзисторов это напряжение немного меньше и составляет около 0,4 В), то напряжение на базе и эмиттере связано соотношениями: для n-p-n-транзистора – UБ = UЭ + 0,6 В, а для p-n-p-транзистора – UБ = UЭ – 0,6 В. Напряжение между базой и эмиттером UБЭ не следует увеличивать более чем на 0,6 В, так как возрастает ток через транзистор.
Отношение определяет коэффициент передачи эмиттерного тока. Коэффициенты ß и α взаимосвязаны. Так как IЭ = IБ + IК, а IК = ßIБ, то . Таким образом, при ß ≈ 10…300 α = 0,9…0,99.
Дата добавления: 2016-02-02; просмотров: 1238;