 |
 |
 |
 |
лой мощности, а из цепи эмиттер - коллектор снимаются усиленные электрические колебания. Первый и второй р-п переходы включают навстречу один другому: первый работает в прямом направлении, второй - в обратном. При такой схеме включения ток коллектора зависит от тока эмиттера.
Транзисторы, в которых средняя зона имеет дырочную электропроводность, называется транзисторами типа п-р-п (рис. 128).
Схемы включения транзисторов р-п-р и п-р-п отличаются полярностью подключения источников питания.
База плоскостных транзисторов должна иметь толщину 5- 20 мк. Увеличение толщины базы снижает усиление и ухудшает частотные свойства транзисторов.
Принцип действия транзистора тшъ.р-п-р. Чтобы транзистор мог усиливать электрические колебания, к его коллекторному переходу должно быть приложено обратное напряжение, а к эмиттерному переходу - прямое. Прямое напряжение меньше обратного, так как сопротивление коллекторного перехода значительно больше сопротивления эмиттерного перехода (рис. 129).
В транзисторах типа р-п-р коллектор должен иметь отрицательный потенциал относительно всех электродов, а эмиттер - положительный.
Необходимые потенциалы создаются источниками £б (батарея базы) и £к (батарея коллектора). Во входную цепь включают генератор переменного тока звуковой частоты, электрические колебания которого необходимо усилить.
Под действием напряжения между базой и эмиттером дырки из эмиттера проникают в слой базы и частично рекомбинируют с электронами. Благодаря малой толщине базы большая часть дырок не успевает рекомбинировать с электронами и втягивается электрическим полем коллекторного перехода. В базе, вблизи коллекторного перехода, появляются носители электрических зарядов, сопротивление перехода резко уменьшается и в коллекторной цепи появляется ток, величина которого пропорциональна величине тока во входной цепи. Если на вход подан усиливаемый сигнал, то токи во входной цепи и цепи коллектора будут пульсировать со звуковой частотой.
Коллекторный ток, проходя через резистор нагрузки Rk, создает на нем падение напряжения. Сопротивление коллекторной цепи значительно больше сопротивления эмиттерной цепи, а поэтому даже при равенстве токов в цепях входа и выхода мощность, выделяемая в цепи выхода, значительно больше мощности, выделяемой в цепи входа:
Р Ъ Р
вых вх-
Таким образом, транзистор обладает усилительными свойствами.
Рис. 129. Принцип действия транзистора типа р-п-р
Рис. 130. Управление анодным током путем изменения положительного напряжения в цепи сетки
Если база имеет значительную толщину, то дырки, проникая в слой базы, успевают полностью рекомбинировать с электронами и коллекторный переход не отпирается. Такой транзистор не будет обладать усилительными свойствами.
Физические процессы, происходящие в транзисторах, имеют некоторую аналогию с процессами в электровакуумных триодах, работающих с токами сетки (рис. 130). Если управляющую сетку сделать очень густой, то даже при отсутствии сеточного напряжения анодный ток практически будет равен нулю, т. е. выходная цепь будет заперта. При подведении к сетке положительного потенциала появляется сеточный ток /о, но больщая часть электронов, пролетая через управляющую сетку, достигает анода, вызывая резкое увеличение анодного тока.
В данной СХ6М6 In -
Ic+I&i а в аналогичной схеме на транзисторах 1д=1+1.
§ 51. Схемы включения транзисторов
В зависимости от требуемых конечных результатов транзисторы можно включать по следующим схемам: с общим эмиттером, общей базой, общим коллектором.
Схема с общим эмиттером наиболее распространена благодаря хорошим усилительным свойствам и сравнительно большим входным и выходным сопротивлениям. Последнее обстоятельство позволяет согласовывать каскады без применения специальных согласующих трансформаторов. Схема дает возможность использовать общий источник питания для входной и выходной
цепей (рис. 131). Как и в ламповых схемах, здесь пропсходит поворот фазы сигнала на 180°.
Схемы каскадов с общей базой и общим коллектором применяются в специальной аппаратуре, поэтому в данном разделе не рассматриваются.
В схемах усилительных каскадов на транзисторах особое внимание уделяют стабилизации режима. Параметры транзисторов сильно зависят от температуры. Неправильно выбранный режим может привести к резкому увеличению токов эмиттера и коллектора, саморазогреву и выходу транзистора из строя.
Чтобы стабилизировать режим, на базу относительно эмит-
+ +
Рис. 131. Транзисторный и ламповый каскады: а - схема с общим эмиттером, б - аналогичная схема включения лампового триода
тера подают смещение (порядка долей вольта) и в каскад вводят отрицательную обратную связь.
Величину смещения подбирают так, чтобы ток коллектора не превышал для маломощных транзисторов 1-2 ма. Превышение номинального тока коллектора резко снижает срок службы и ухудшает усилительные свойства транзистора.
Смещение на базу можно подавать различными способами (рис. 132):
при помощи специальной батареи Б;
от батареи коллектора.
Наиболее распространен второй способ. При возрастании тока коллектора падение напряжения на резисторе увеличивается, напряжение на коллекторе и базе, а также ток эмиттера уменьшаются, что вызывает уменьшение коллекторного тока. Каскад оказывается охваченным отрицательной обратной связью, что способствует стабилизации режима. Иногда смещение на базу подается с делителя, состоящего из резисторов Ri и Rz (рис. 133, а); в этом случае резистор Ri подбирают при регулировке. Данная схема стабилизации менее экономична из-за рас-
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100