Схема включения транзисторов

Биполярный транзистор является активным прибором, позволяющим осуществлять усиление электрических сигналов. В конкретных электронных схемах он включается как четырехполюсник, у которого имеются входная и выходная цепи. Один из электродов транзистора является общим. Возможны 3 схемы включения: схема с общей базой (ОБ), схема с общим эмиттером (ОЭ) и схема с общим коллектором (ОК) — показанные на рисунке 3.1 (а), (б), (в). Для обозначения напряжений, подаваемых на электроды транзистора используют двойные индексы. Первый индекс идентифицирует электрод, на который подаётся напряжение, измеряемое относительно общего электрода, обозначаемого вторым индексом. Например, U к-э-напряжение между коллектором и эмиттером, U к-б напряжение между коллектором и базой и т. д. На рисунке 3.1 показана полярность напряжений, соответствующая активному режиму работы транзистора и направления тока в этом режиме (для транзисторов типа p-n-p полярность напряжений и направления тока противоположны). Схема включения полевых транзисторов аналогична.

Рис. 3.

Классификация и маркировка транзисторов

Система условных обозначений транзисторов такая же, как и у полупроводниковых диодов, только 2 и 3 элемент имеют другие значения. Второй элемент: буква Т — биполярный транзистор; буква П. — полевой транзистор. Третий элемент — цифра, определяющая функциональные возможности транзистора. Например: ГТ322Г-германиевый транзистор малой мощности, высокой частоты; КТ 940А — кремневый транзистор большой мощности, высокой частоты. В таблице 1.1 показана расшифровка третьего элемента условных обозначений транзисторов.

Табл. 1.

Система обозначения силовых транзисторов

В соответствии с ней приняты следующие обозначения — первый элемент (у некоторых типов транзисторов он может отсутствовать) — цифра обозначающая исходный полупроводниковый метал (1-германий, 2-кремний, 3-арсенид галлия, 4-карбид кремния); второй элемент — буквы ТК, ТКД, или ТКП, обозначающие вид прибора (соответственно дискретный биполярный, составной биполярный, и полевой транзистор); третий элемент — цифра, указывающая порядковый номер разработки; четвертый элемент — цифра, определяющая размер корпуса для каждого конструктивного исполнения; пятый элемент-цифра, обозначает конструктивное исполнение корпуса (1-штыревое с гибкими выводами, 2-штыревой с жесткими выводами, 3 — таблеточное, 4 — под запрессовку, 5 — фланцевое, 6−9 — иное исполнение); шестой элемент — отделенное дефисом число, соответствующее максимально допустимому постоянному току коллектора (стока) в амперах; седьмой элемент — отделенное дефисом число, обозначающее класс транзистора в зависимости от максимально допустимого постоянного напряжения коллектор-эмиттер при отключенной базе (или от напряжения сток-исток). Например: ТКД133−80−4, ТК235−40−3. При маркировке транзисторов на корпусах могут указываться их условные обозначения или применяться кодированная система маркировки с помощью определённых меток и цвета (точек или меток). На корпусе транзисторов также могут указываться год (код латинской буквой) и месяц (код цифрой или латинской буквой) изготовления. рис 3.2.

Конкретно по каждому типу транзисторов при расшифровке маркировки необходимо пользоваться справочной литературой или ТУ на соответствующий транзистор, в которых также определяется цоколёвка выводов (Э.К, Б).

Характеристики

У транзисторов большое количество различных характеристик и параметров. Обычно рассматриваются семейства входных и выходных характеристик транзистора, снимаемых для схем с ОЭ и ОБ. Входная характеристика-это зависимость силы входного тока транзистора от входного напряжения при постоянном выходном напряжении. Разделение токов и напряжений на входные и выходные зависит от схем включения транзистора.

Выходная характеристика — это зависимость выходного тока транзистора от выходного напряжения при постоянном входном токе. Семейства этих характеристик для схем с ОЭ и ОБ обычно приводятся в различной справочной литературе иле ту на соответствующие типы транзисторов. Все параметры транзисторов можно разбить на несколько групп; постоянного тока; в режиме малого сигнала; частотные; в режиме большого сигнала; предельных режимов.

Пример параметров транзисторов:

• 1-Обратный ток коллектора I к.б.о — ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжение коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера.
• 2-Напряжение насыщения коллектора — эмиттер Uк.э.нас — напряжение между выводами коллектора и эмиттера транзистора в режиме насыщения при заданных силах тока базы и коллектора.
• 3-Статический коэффициент передачи тока по схеме с ОЭ h21э — отношение постоянного тока I, а к току I б при заданных постоянном обратном напряжении коллектор-эмитер и силе тока Iэ.
• 4-Предельная частота fh21 коэффициента передачи тока — частота, при которой модуль коэффициента передачи тока снижается на 3дБ по сравнению с его значением на низкой частоте.
• 5-Граничная частота fгр коэффициента передачи тока — частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером равен единице.
• 6-коэффициент передачи тока h21э в режиме малого сигнала в схеме с ОЭ — отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению входного тока в режиме короткого замыкания выходной цепи по переменному току.
• 7-Максимальное допустимое постоянное напряжение коллектор — эмиттер: при силе тока базы, равной 0, U к.э.о max при сопротивление в цепи база — эмиттер.