ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ ТРАНЗИСТОРА

Цель: углубленное изучение режимов работы транзистора (активный режим, режим отсечки, режим насыщения) и его эквивалентных схем через физические -параметры.

В активном режиме основными параметрами транзистора, характеризующими его работу на переменном токе, являются определенные в предыдущей работе дифференциальные параметры , , , , и . Эти параметры, получившие название физических параметров транзистора, могут быть рассчитаны и достаточно точно проконтролированы в процессе изготовления транзистора. Используя их, можно составить Т-образную эквивалентную схему транзистора с ОБ для малых переменных составляющих токов и напряжений (рис. 3.3).

Следует учитывать, что Т-образная эквивалентная схема транзистора через его физические параметры является более наглядной. Однако представление транзистора в виде четырехполюсника через -параметры во многих случаях является более простым. Кроме того, эти параметры легко могут быть рассчитаны по характеристикам, приводимым в справочнике, или измерены экспериментально.

Примеры решения задач

Задача 3.1

Транзистор типа р-n-р включен по схеме с ОБ. Пояснить, в каком режиме работает транзистор, если:

а) напряжение база-эмиттер В, В;

б) напряжение база-эмиттер В, В;

в) напряжение база-эмиттер В, В;

Решение. На семействе выходных характеристик транзистора с ОБ (рис.3.1) выделяют три области:

I – активный режим, который соответствует закрытому коллекторному и открытому эмиттерному переходам ( );

II – режим насыщения: оба перехода открыты ( )

III – режим отсечки: оба перехода ( )

В случае а) эмиттерный переход открыт, коллекторный закрыт — транзистор работает в активном режиме; б) режим отсечки — оба перехода закрыты; в) режим насыщения — оба перехода открыты.

Задача 3.2. Транзистор типа р-n-р включен по схеме с ОЭ. Напряжение база-эмитгер В, напряжение В. Определить и режим работы транзистора.

Решение. Из схемы включения транзистора с ОЭ (рис. 3.2.) по второму закону Кирхгофа .

Тогда В; В.

Транзистор работает в активном режиме, т.к.

Задача 3.3. Выразить дифференциальный коэффициент транзистора через его физические параметры. Рассчитать если дано Ом, I мА, , 1/см.

Решение. — коэффициент обратной связи по напряжению, который определяется при холостом ходе на входе.

Так как этот коэффициент находится для схемы с ОБ, нарисуем эквивалентную схему (рис. 3.3).

согласно этой схеме коэффициент обратной связи по напряжению имеет вид:

для его нахождения запишем уравнения по второму закону Кирхгофа для входной и выходной цепи, т.е. для и :

.

Запишем эти уравнения через входные и выходные токи, исключив ток базы. Так как ,

.

Используя эти уравнения, выразим и через физические параметры транзистора:

Так как , то

Рассчитаем по имеющимся данным. Так как

Ом.

кОм.

.