Need on bipolaarsed transistorid. Lülitusahelad sõltuvad nende juhtivusest (auk või elektrooniline) ja funktsioonidest, mida nad täidavad.

Klassifikatsioon

Transistorid on jagatud rühmadesse:

1. Materjalide järgi: kõige sagedamini kasutatakse galliumarseniidi ja räni.
2. Signaali sageduse järgi: madal (kuni 3 MHz), keskmine (kuni 30 MHz), kõrge (kuni 300 MHz), ülikõrge (üle 300 MHz).
3. Maksimaalse hajutusvõimsuse järgi: kuni 0,3 W, kuni 3 W, üle 3 W.
4. Seadme tüübi järgi: kolm ühendatud pooljuhtkihti koos vahetuvate muutustega lisandite juhtivuse otseses ja vastupidises meetodis.

Kuidas transistorid töötavad?

Transistori välimine ja sisemine kiht on ühendatud toiteelektroodidega, mida nimetatakse vastavalt emitteriks, kollektoriks ja baasiks.

Emitter ja kollektor ei erine üksteisest juhtivuse tüübi poolest, kuid viimases on lisanditega dopingu määr palju madalam. See tagab lubatud väljundpinge tõusu.

Alus, mis on keskmine kiht, on suure takistusega, kuna see on valmistatud kergelt legeeritud pooljuhist. Sellel on märkimisväärne kontaktpind kollektoriga, mis parandab ristmiku vastupidise nihke tõttu tekkiva soojuse eemaldamist ja hõlbustab ka vähemuskandjate - elektronide - läbimist. Kuigi üleminekukihid põhinevad samal põhimõttel, on transistor asümmeetriline seade. Sama juhtivusega väliskihtide asukohtade muutmisel on pooljuhtseadme sarnaseid parameetreid võimatu saada.

Lülitusahelad suudavad seda hoida kahes olekus: see võib olla avatud või suletud. Aktiivses režiimis, kui transistor on sisse lülitatud, tehakse ristmiku emitteri eelpinge ettepoole. Selle visuaalseks kaalumiseks, näiteks n-p-n pooljuhttrioodil, tuleks sellele allikatest saada pinge, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Teise kollektori ristmiku piir on suletud ja vool ei tohiks seda läbida. Kuid praktikas juhtub vastupidine üleminekute läheduse ja vastastikuse mõju tõttu. Kuna aku "miinus" on ühendatud emitteriga, võimaldab avatud ristmik elektronidel siseneda baastsooni, kus need osaliselt rekombineeruvad aukudega - enamuse kandjatega. Tekib baasvool I b. Mida tugevam see on, seda proportsionaalselt suurem on väljundvool. Sellel põhimõttel töötavad bipolaarseid transistore kasutavad võimendid.

Läbi aluse toimub ainult elektronide difusiooniliikumine, kuna seal elektriväli ei toimi. Tänu kihi ebaolulisele paksusele (mikronid) ja negatiivselt laetud osakeste suurele suurusele langevad peaaegu kõik need kollektori piirkonda, kuigi baastakistus on üsna kõrge. Seal tõmbab neid sisse ülemineku elektriväli, mis soodustab nende aktiivset ülekandmist. Kollektori ja emitteri voolud on üksteisega peaaegu võrdsed, kui jätta tähelepanuta aluse rekombinatsioonist tingitud kerge laengukadu: I e = I b + I c.

Transistori parameetrid

1. Pinge U eq /U be ja voolu võimenduskoefitsiendid: β = I kuni /I b (tegelikud väärtused). Tavaliselt ei ületa β koefitsient 300, kuid võib ulatuda 800-ni või kõrgemale.
2. Sisendtakistus.
3. Sageduskarakteristik on transistori jõudlus kuni etteantud sageduseni, millest kõrgemal ei käi selles toimuvad siirdeprotsessid kaasas oleva signaali muutustega kaasas.

Bipolaarne transistor: lülitusahelad, töörežiimid

Töörežiimid erinevad sõltuvalt sellest, kuidas vooluring on kokku pandud. Signaali tuleb igal juhul rakendada ja eemaldada kahes punktis ning saadaval on ainult kolm terminali. Sellest järeldub, et üks elektrood peab samaaegselt kuuluma sisendisse ja väljundisse. Nii lülitatakse sisse kõik bipolaarsed transistorid. Lülitusskeemid: OB, OE ja OK.

1. Skeem koos OK-ga

Ühendusahel ühise kollektoriga: signaal antakse takistile RL, mis on samuti kollektori vooluringis. Seda ühendust nimetatakse ühiseks kollektoriahelaks.

See valik annab ainult voolu võimenduse. Emitteri järgija eeliseks on kõrge sisendtakistuse tekitamine (10-500 kOhm), mis võimaldab astmeid mugavalt sobitada.

2. Skeem OB-ga

Ühise alusega bipolaarse transistori ühendusahel: sissetulev signaal siseneb C 1 kaudu ja pärast võimendamist eemaldatakse see väljundkollektori vooluringis, kus on ühine baaselektrood. Sellisel juhul luuakse pingevõimendus sarnaselt OE-ga töötamisele.

Puuduseks on madal sisendtakistus (30-100 oomi) ja OB-ga ahelat kasutatakse ostsillaatorina.

3. Skeem originaalseadmega

Paljudel juhtudel tehakse bipolaarsete transistorite kasutamisel lülitusahelad valdavalt ühise emitteriga. Toitepinge antakse läbi koormustakisti RL ja välise toiteallika negatiivne poolus on ühendatud emitteriga.

Sisendist vahelduv signaal jõuab emitteri ja baaselektroodidesse (V in) ning kollektoriahelas muutub see väärtuselt suuremaks (V CE). Skeemi põhielemendid: transistor, takisti RL ja välise toitega võimendi väljundahel. Abi: kondensaator C 1, mis takistab alalisvoolu läbimist tarnitud sisendsignaali vooluringi ja takisti R 1, mille kaudu transistor avaneb.

Kollektorahelas on pinged transistori väljundis ja takistis R L koos võrdsed EMF väärtusega: V CC = I C R L + V CE.

Seega seab sisendis olev väike signaal V in juhitava transistormuunduri väljundis otsetoitepinge vahelduvpingeks muutmise seaduse. Ahel suurendab sisendvoolu 20-100 korda ja pinget 10-200 korda. Vastavalt sellele suureneb ka võimsus.

Ahela puudus: madal sisendtakistus (500-1000 oomi). Sel põhjusel tekivad probleemid väljundtakistusega 2-20 kOhm.

Järgmised diagrammid näitavad, kuidas bipolaarne transistor töötab. Kui täiendavaid meetmeid ei võeta, mõjutavad nende jõudlust suuresti välismõjud, nagu ülekuumenemine ja signaali sagedus. Samuti tekitab emitteri maandamine väljundis mittelineaarseid moonutusi. Töökindluse suurendamiseks ühendatakse ahelaga tagasiside, filtrid jne. Sel juhul võimendus väheneb, kuid seade muutub tõhusamaks.

Töörežiimid

Transistori funktsioone mõjutab ühendatud pinge väärtus. Kõiki töörežiime saab näidata, kui kasutatakse eelnevalt esitatud ahelat bipolaarse transistori ühendamiseks ühise emitteriga.

1. Lõikerežiim

See režiim tekib, kui pinge väärtus V BE väheneb 0,7 V-ni. Sel juhul sulgub emitteri ristmik ja kollektorivool puudub, kuna aluses pole vabu elektrone. Seega on transistor välja lülitatud.

2. Aktiivne režiim

Kui baasile rakendatakse transistori sisselülitamiseks piisavat pinget, ilmub sõltuvalt võimenduse suurusest väike sisendvool ja suurenenud väljundvool. Siis töötab transistor võimendina.

3. Küllastusrežiim

Režiim erineb aktiivsest selle poolest, et transistor avaneb täielikult ja kollektori vool saavutab maksimaalse võimaliku väärtuse. Selle suurenemist saab saavutada ainult rakendatud EMF-i või koormuse muutmisega väljundahelas. Kui baasvool muutub, siis kollektori vool ei muutu. Küllastusrežiimi iseloomustab asjaolu, et transistor on äärmiselt avatud ja siin toimib see sisselülitatud olekus lülitina. Ahelad bipolaarsete transistoride sisselülitamiseks väljalülitus- ja küllastusrežiimide kombineerimisel võimaldavad nende abiga luua elektroonilisi lüliteid.

Kõik töörežiimid sõltuvad graafikul näidatud väljundomaduste olemusest.

Neid saab selgelt näidata, kui on kokku pandud vooluahel OE-ga bipolaarse transistori sisselülitamiseks.

Kui joonistada ordinaat- ja abstsisstelgedele maksimaalsele võimalikule kollektorivoolule ja toitepinge väärtusele V CC vastavad segmendid ning seejärel ühendada nende otsad omavahel, siis tekib koormusjoon (punane). Seda kirjeldab avaldis: I C = (V CC - V CE)/R C. Jooniselt järeldub, et tööpunkt, mis määrab kollektori voolu IC ja pinge V CE, nihkub piki koormusjoont alt üles, kui baasvool IV suureneb.

V CE telje ja esimese väljundkarakteristiku (varjutatud) vaheline ala, kus I B = 0, iseloomustab lõikerežiimi. Sel juhul on pöördvool I C tühine ja transistor on suletud.

Kõige ülemine karakteristik punktis A lõikub otsekoormusega, mille järel IB edasise suurenemisega kollektori vool enam ei muutu. Graafiku küllastusvöönd on varjutatud ala I C telje ja kõige järsema karakteristiku vahel.

Kuidas käitub transistor erinevates režiimides?

Transistor töötab muutuvate või konstantsete signaalidega, mis sisenevad sisendahelasse.

Bipolaarne transistor: lülitusahelad, võimendi

Enamasti toimib transistor võimendina. Vahelduv signaal sisendis põhjustab selle väljundvoolu muutumise. Siin saate kasutada skeeme OK või OE-ga. Signaal nõuab väljundahelas koormust. Tavaliselt kasutatakse väljundkollektori ahelas takistit. Kui see on õigesti valitud, on väljundpinge sisendist oluliselt kõrgem.

Ajastusskeemidelt on võimendi töö selgelt näha.

Impulsssignaalide teisendamisel jääb režiim samaks, mis siinussignaalide puhul. Nende harmooniliste komponentide muundamise kvaliteedi määravad transistoride sagedusomadused.

Töö lülitusrežiimis

Mõeldud elektriahelate ühenduste kontaktivabaks lülitamiseks. Põhimõte on muuta transistori takistust astmeliselt. Bipolaarne tüüp on võtmeseadme nõuete jaoks üsna sobiv.

Järeldus

Pooljuhtelemente kasutatakse elektriliste signaalide muundamise ahelates. Universaalsed võimalused ja suur klassifikatsioon võimaldavad bipolaarseid transistore laialdaselt kasutada. Lülitusahelad määravad nende funktsioonid ja töörežiimid. Palju oleneb ka omadustest.

Bipolaarsete transistoride põhilised lülitusahelad võimendavad, genereerivad ja teisendavad sisendsignaale ning lülitavad ka elektriahelaid.

Siberi riiklik auto- ja maanteeakadeemia

APP osakond ja E

KURSUSE PROJEKT

“TRANSISTORVÕIMENDI ARVUTUS

VASTU ÜHISELE EMITTERISKEEMILE”

erialal: "Elektritehnika"

Valik-17

Valmis: art. gr. 31AP

Tsigulev S.V.

Kontrollis: Denisov V.P.

1. Põhimõisted

2. Elementide otstarve ja võimendiastme tööpõhimõte vastavalt OE-ga vooluringile

3. Tööülesanne

4. Transistorvõimendi arvutamise protseduur vastavalt OE-ga vooluringile

Bibliograafia

1. Põhimõisted

Võimendid on üks levinumaid elektroonikaseadmeid, mida kasutatakse automaatikasüsteemides ja raadioahelates. Võimendid jagunevad eelvõimenditeks (pingevõimendid) ja võimsusvõimenditeks. Transistor-eelvõimendid, nagu lampvõimendid, koosnevad ühest või mitmest võimendusastmest. Lisaks on kõigil võimendi astmetel ühised omadused: erinevad voolud, pinged, erinevad takistite väärtused, kondensaatorid jne.

Eelvõimendi astmete puhul on kõige levinumad takistuslikud ahelad (reostaatilise-mahtuvusliku sidestusega). Sõltuvalt sisendsignaali andmise ja väljundsignaali saamise meetodist said võimendi ahelad järgmised nimed:

1) ühise OB alusega (joon. 1, a);

2) ühise kollektoriga OK (emitteri järgija) (joon. 1, b);

3) ühise emitteriga - OE (joon. 1, c).

Kõige tavalisem on OE-skeem. Eelvõimendite OB-ga ahel on haruldane. Emiteri järgijal on kõigist kolmest ahelast kõrgeim sisendtakistus ja madalaim väljundtakistus, mistõttu seda kasutatakse suure takistusega muunduritega töötamisel esimese võimendiastmena, samuti sobitamiseks väikese takistusega koormustakistiga. Tabelis 1 näitab erinevate transistoride lülitusahelate võrdlust.

Tabel 1

2. Elementide otstarve ja võimendiastme tööpõhimõte vastavalt OE-ga vooluringile

Võimendi astme ahela rakendamiseks OE transistori abil on palju võimalusi. See on peamiselt tingitud kaskaadi puhkerežiimi seadistamise iseärasustest. Vaatleme võimendusastmete omadusi, kasutades joonisel 2 kujutatud ahela näidet, mida kasutatakse kõige laialdasemalt diskreetseid komponente kasutava kaskaadi rakendamisel.

Vooluahela peamised elemendid on toiteallikas

, juhitav element on transistor ja takisti. Need elemendid moodustavad võimendiastme põhiahela, milles baasahela kaudu juhitava kollektorivoolu voolu tõttu tekib ahela väljundis võimendatud vahelduvpinge. Ülejäänud kaskaadi elemendid mängivad toetavat rolli. Kondensaatorid on isolatsiooniseadmed. Kondensaator välistab kaskaadi sisendahela šunteerimise alalisvoolu sisendsignaali allika ahela poolt, mis võimaldab esiteks välistada alalisvoolu voolu läbi sisendsignaali allika piki → → ahelat ja teiseks tagada sõltumatus selle pingeallika sisemisest takistusest baasis puhkerežiimis. Kondensaatori funktsioon on taandatud vahelduvpinge komponendi suunamisele koormusahelasse ja otsese komponendi säilitamisele.

Takistid

ja neid kasutatakse kaskaadi puhkerežiimi seadistamiseks. Kuna bipolaarset transistori juhitakse vooluga, tekib juhitava elemendi puhkevool (antud juhul vool) puhkebaasvoolu vastava väärtuse seadmisega. Takisti on ette nähtud vooluahela loomiseks. Koos takistiga annab see baasi algpinge toiteallika + klemmi suhtes.

Takisti

on negatiivse tagasiside element, mis on loodud temperatuuri muutumisel kaskaadi puhkerežiimi stabiliseerimiseks. Puhkerežiimi parameetrite temperatuurisõltuvus määratakse puhkekollektori voolu sõltuvuse temperatuurist. Selle sõltuvuse peamised põhjused on kollektori algvoolu temperatuuri, pinge ja koefitsiendi muutused. Nende parameetrite temperatuuri ebastabiilsus põhjustab voolu otsese sõltuvuse temperatuurist. Voolu stabiliseerimiseks vajalike meetmete puudumisel põhjustavad selle temperatuurimuutused kaskaadi puhkerežiimi muutust, mis võib, nagu allpool näidatud, viia kaskaadi töörežiimini transistori karakteristikute mittelineaarses piirkonnas. ja väljundsignaali kõvera kuju moonutamine. Moonutuste tõenäosus suureneb väljundsignaali amplituudi suurenedes.

Negatiivse tagasiside avaldumine ja selle stabiliseeriv mõju voolule

Kui transistor on vooluringiga ühendatud, voolavad sisend- ja väljundvool läbi ühe selle klemmidest.

Bipolaarse transistori sisselülitamiseks on kolm skeemi:

• ühise emitteriga;
• ühise kollektoriga;
• ühise alusega;

Alustame ühise emitteriga vooluringist.Tavalisel emitteriahelal on järgmised omadused:

• suur vooluvõimendus;

Kõigis artiklis esitatud lainekujudes on esimene kanal sisendsignaal, teine ​​kanal on väljundsignaal. Sisendsignaal võetakse pärast sidestuskondensaatorit, vastasel juhul viib kondensaator sisse faasinihke.
Ostsillogramm näitab, et väljundsignaali amplituud on mitu korda suurem kui sisendsignaali amplituud, samas kui väljundsignaal on sisendsignaali suhtes inverteeritud, mis tähendab, et kui sisendsignaal suureneb, siis väljund väheneb ja vastupidi. Diagramm näitab punktiirjoonega kondensaatorit, kui on vaja võimendust suurendada. Ühendame selle.

Näeme, et väljundsignaal on kasvanud ligikaudu suurusjärgu võrra, see tähendab 10 korda. Seda transistori ühendusahelat kasutatakse võimsusvõimendites.
Kondensaatori sisselülitamisel vähenes ahela sisendtakistus, mis tõi kaasa generaatori signaali ja sellest tulenevalt väljundsignaali moonutamise.

Ahel ühise kollektoriga.

• sisendsignaal saadetakse baasi;
• väljundsignaal eemaldatakse emitterist;

Tavalisel kollektoriahelal on järgmised omadused:

• suur vooluvõimendus;
• sisend- ja väljundsignaali pinged erinevad ligikaudu 0,6 V võrra;

Paneme kokku ülaltoodud skeemi ja vaatame, kuidas väljundsignaal muutub olenevalt sisendist.

Ostsillogramm näitab, et signaalide amplituudid on võrdsed, kuna ostsilloskoop kuvab ainult vahelduvvoolu komponenti, kui lülitate ostsilloskoobi alalisvoolu komponendi kuvamiseks sisse, on sisendi ja väljundi signaali erinevus 0,6 V. Ahel seda teeb; ei inverteeri signaali ja seda kasutatakse puhvrina või kaskaadide koordineerimiseks.
Elektroonikas on puhver vooluahel, mis suurendab signaali kandevõimet, st signaal jääb samaks, kuid on võimeline andma rohkem voolu.

Ühise alusega skeem.

• sisendsignaal saadetakse emitterile;
• väljundsignaal eemaldatakse kollektorist;

Ühise alusega vooluringil on järgmised omadused:

• kõrge pinge võimendus;
• vooluvõimendus on nullilähedane, emitteri vool on baasvoolu võrra suurem kui kollektori vool;

Paneme kokku ülaltoodud skeemi ja vaatame, kuidas väljundsignaal muutub olenevalt sisendist.

Ostsillogramm näitab, et väljundsignaali amplituud on ligikaudu kümme korda suurem kui sisendsignaali amplituud ja väljundsignaali ei pöörata sisendsignaali suhtes ümber. Seda transistori ühendusahelat kasutatakse raadiosagedusvõimendites. Ühisbaaskaskaadil on madal sisendtakistus, mistõttu generaatori signaal on moonutatud ja seega ka väljundsignaal.
Tekib küsimus: miks mitte kasutada raadiosageduste võimendamiseks ühist emitteri ahelat, kuna see suurendab signaali amplituudi? See kõik puudutab baaskollektori ristmiku mahtuvust, seda nimetatakse ka Milleri mahtuvuseks. Raadiosageduste puhul on sellel mahtuvusel madal takistus, nii et signaal selle asemel, et voolata läbi baas-emitteri ristmiku, läbib selle mahtuvuse ja voolab läbi avatud transistori maapinnale. Kuidas see juhtub, on näidatud alloleval joonisel.

Võib-olla on see kõik, mida ma tahtsin teile transistori lülitusahelate kohta öelda.

OE-ahelal on suurim võimsuse suurenemine, seega jääb see kõrgsagedusvõimendite, GPS-i, GSM-i ja WiFi-süsteemide kõige levinumaks lahenduseks. Praegu kasutatakse seda tavaliselt valmis integraallülitustena (MAXIM, VISHAY, RF Micro Devices), kuid ilma selle töö põhitõdesid teadmata on peaaegu võimatu saada mikroskeemi kirjelduses toodud parameetreid. Seetõttu on töötajate palkamisel ja otsimisel põhinõue OE-ga võimendite tööpõhimõtete tundmine.

Võimendi, olenemata sellest, mis see on (helivõimendi, lampvõimendi või raadiosagedusvõimendi) on nelja terminaliga võrk, milles on sisend ja kaks väljundit. Võimendi plokkskeem on näidatud joonisel 1.

Joonis 1 Võimendi plokkskeem

Peamisel võimenduselemendil, transistoril, on ainult kolm klemmi, seega ühte transistori klemmidest tuleb üheaegselt kasutada signaaliallika ühendamiseks (sisendklemmina) ja koormuse ühendamiseks (väljundklemmina). Tavaline emitteri ahel on võimendi, kus transistori emitterit kasutatakse nii sisendsignaali kui ka koormuse ühendamiseks. Ühise emitteri ahela järgi ühendatud transistoriga võimendi funktsionaalne skeem on näidatud joonisel 2.

Joonis 2 Ühise emitteriga transistori ühendamise funktsionaalne skeem

Sellel diagrammil on punktiirjoon kujutatud joonisel 1 näidatud võimendi piire. See ei näita transistori toiteahelaid. Praegu ühist emitteri ahelat helivõimendites praktiliselt ei kasutata, kuid seda kasutatakse laialdaselt TV-signaali võimendi ahelates, GSM-võimendites või muudes kõrgsagedusvõimendites. Saate kasutada kahte toiteallikat transistori toiteks ühises emitteriahelas, kuid selleks on vaja kahte pingeregulaatorit. Akutoitel seadmetes võib see olla problemaatiline, seetõttu kasutatakse tavaliselt ühte toiteallikat. Ühise emitteriga võimendi toiteks võib sobida mis tahes meie poolt kaalutud vooluahel:

• emitteriga stabiliseeritud vooluring.

Vaatame näidet transistori töörežiimi ühise emitteri ja emitteri stabiliseerimisega võimendiahelast. Joonisel 3 on kujutatud bipolaarsel NPN-transistoril põhinev kaskaad, mis on loodud helisageduste võimendamiseks.

Joonis 3 Ühise emitteriga võimendiastme skemaatiline diagramm

Selle vooluahela elementide arvutamise alalisvoolu jaoks leiate artiklist. Nüüd huvitavad meid ühise emitteriga vooluringi järgi kokku pandud parameetrid. Selle kõige olulisemad omadused on sisend- ja väljundtakistus ning võimsuse võimendus. Põhimõtteliselt on need omadused määratud transistori parameetritega.

Ühine emitteri sisendtakistus

Tavalises emitteri ahelas on transistori sisendtakistus R Sisend HOE saab määrata selle sisendkarakteristiku järgi. See karakteristik langeb kokku p-n-siirde voolu-pinge karakteristikuga. Näide ränitransistori sisendiomaduste kohta (pingesõltuvus U b baasvoolust I b) on näidatud joonisel 4.

Joonis 4 Ränitransistori sisendkarakteristik

Nagu sellelt jooniselt näha, on transistori sisendtakistus R IOE sõltub baasvoolust I b0 ja määratakse järgmise valemiga:

(1)

Kuidas määrata Δ U b0 ja Δ I b0 transistori tööpunkti läheduses ühise emitteriga ahelas on näidatud joonisel 5.

Joonis 5 Ühise emitteri ahela sisendtakistuse määramine ränitransistori sisendkarakteristiku järgi

Takistuse määramine valemi (1) abil on kõige täpsem viis sisendtakistuse määramiseks. Kuid võimendi arvutamisel ei ole meil alati käepärast neid transistore, mida me kasutama hakkame, seega oleks tore, kui saaksime sisendtakistust analüütiliselt arvutada. Pn-siirde voolu-pinge karakteristik on hästi lähendatud eksponentsiaalfunktsiooniga.

(2)

Kus I b - baasvool tööpunktis;
U bе on baaspinge tööpunktis;
I s on emitter-baasi ülemineku pöördvool;
— temperatuuripotentsiaal;
k— Boltzmanni konstant;
q— elektronlaeng;
T— temperatuur Kelvini kraadides.

Selles avaldises on eksponenti normaliseeriv koefitsient vool I Seega, mida täpsemalt see määratakse, seda parem on transistori tegelike ja ligikaudsete sisendomaduste vaheline sobivus. Kui jätame avaldises (2) tähelepanuta ühtsuse, saab transistori baasi pinge arvutada järgmise valemi abil:

(3)

Avaldisest (1) on selge, et sisendtakistus on transistori baasil oleva pinge tuletis voolu suhtes. Diferentseerime avaldist (3), siis saab ühise emitteriga ahela sisendtakistust määrata järgmise valemiga:

(4)

Ühise emitteri ahelasse ühendatud transistori tegeliku sisendi karakteristiku graafik erineb aga eksponentsiaalfunktsioonist. Selle põhjuseks on asjaolu, et pooljuhi oomiline takistus transistori aluses ei ole null, seetõttu kaldub transistori suurte baasvoolude korral ühise emitteriga ahelas selle sisendtakistus oomilisele takistusele. alus rbb".

Ühise emitteri ahela sisendvool ei voola mitte ainult läbi transistori sisendtakistuse, vaid ka läbi kõigi transistori põhjas olevate pinget moodustavate ahelate takistite. Seetõttu määratletakse ühise emitteri ahela sisendtakistus kõigi nende takistuste paralleelühendusena. Ühise emitteri ahela sisendvooluteed on näidatud joonisel 6.

Joonis 6 Vooluvool läbi ühise emitteriga ahela sisendahelaid

Seda skeemi on palju lihtsam analüüsida kasutades sisendahela samaväärset ahelat, kus on näidatud ainult need ahelad, mille kaudu signaaliallikast sisendvool voolab. Ühise emitteri ahela ekvivalentne sisendskeem on näidatud joonisel 7.

Joonis 7 Ühise emitteri ahela sisendahela ekvivalentahel

See ahel on ehitatud keskmiste sageduste jaoks, kasutades transistori ekvivalentset ahelat. Kesksagedustel pole transistori sisendmahtuvusel mingit mõju, seega me ei kuva seda samaväärsel vooluringil. Kondensaatori C3 takistus kesksagedustel on nullilähedane, seega pole ahelas R4C3 elemente. Elemendid R välja ja h 21× i sisendid ei mõjuta sisendahelat ja on diagrammil näidatud transistori võimendusomaduste kuvamiseks.

Lõpuks saame kirjutada ühise emitteri ahela sisendtakistuse valemi:

(5)

Pärast ülaltoodud meetodite abil arvutatud võimendi valmistamist on vaja mõõta ahela sisendtakistust ühise emitteriga. Sisendtakistuse mõõtmiseks kasutage võimendi sisendtakistuse mõõtmise ahelat, mis on näidatud joonisel 8. Selles skeemis kasutatakse sisendtakistuse mõõtmiseks vahelduvpinge mõõtmise generaatorit ja kahte kõrgsageduslikku vahelduvvoolu voltmeetrit (saate kasutage ühte ja tehke kaks mõõtmist).

Joonis 8 Ahel võimendi astme sisendtakistuse mõõtmiseks

Juhul kui vastupanu R ja on võrdne võimendi sisendtakistusega, pinge, mida vahelduvvoolu voltmeeter V2 näitab, on pool pingest V1. Kui takistust pole võimalik muuta R ja sisendtakistuse mõõtmisel saab võimendi sisendtakistuse arvutada järgmise valemi abil:

(6)

Ühise emitteri ahela väljundtakistus

Transistori väljundtakistus sõltub transistori konstruktsiooniomadustest, selle aluse paksusest ja kollektori mahutakistusest. Ühise emitteri ahelasse ühendatud transistori väljundtakistust saab määrata transistori väljundkarakteristikute järgi. Transistori väljundomaduste näide on toodud joonisel 9.

Joonis 9 Ränitransistori väljundkarakteristikud

Kahjuks ei ole tänapäevaste transistoride karakteristikutes väljundkarakteristikud tavaliselt antud. See on tingitud asjaolust, et nende väljundtakistus on üsna kõrge ja ühise emitteriga transistori astme väljundtakistus määratakse koormustakistusega. Joonisel 6 näidatud vooluringis on see takisti R3 takistus.

Viimase faili värskendamise kuupäev: 31.05.2018

Kirjandus:

Koos artikliga "Ühisemitteri skeem (ühise emitteri kaskaad)" loe:

http://site/Sxemoteh/ShTrzKask/KollStab/

http://site/Sxemoteh/ShTrzKask/EmitStab/