Транзистор?.. Это очень просто!

Айсберг Евгений Давыдович

Рис. 55. Общее правило для определения нагрузочных прямых. В скобках указаны значения для случаев, когда сопротивление резистора R_н, цепи нагрузки постоянному току значительно меньше ее эквивалентного сопротивления R_э для переменного тока.

Л. — Ты исключительно точно сформулировал правило, и я надеюсь, что ты сам без малейшего труда сумеешь провести нагрузочные прямые и, пользуясь ими, сможешь получить кучу интересных данных. Например, нет ничего проще, исходя

из имеющихся сведений, вычертить кривую, показывающую, как изменяется ток коллектора I_к в зависимости от напряжения на базе U_б. Для этого достаточно снять по нагрузочной прямой значения I_к для всех точек, где она пересекает характеристики, соответствующие различным значениям U_б и перенести их на график. Ты увидишь, что в этом случае мы получим прямую (рис. 56). Это показывает, что изменения крутизны невелики, когда мы имеем дело с большими значениями коллекторного тока, т. е. усиление транзистора имеет достаточно линейный характер.

Рис. 56. Эта характеристика, повышающая зависимость тока коллектора I_к от напряжения U_б при наличии сопротивления нагрузки, построена на основании выходных характеристик и нагрузочной прямой, изображенных на рис. 51.

Н. — Я отмечаю, что в данном случае полная проводимость прямой передачи (крутизна) равна 300 мА/В.

Л. — Да, это динамическая крутизна. С такой же легкостью ты можешь вычертить график, показывающий изменения I_к в зависимости от I_б.

Одна батарея — все напряжения

Н. — Конечно. Но, как попавшая в паутину муха, я спешу вырваться из паутины характеристик, которая наяву заставляет меня вновь переживать приснившиеся мне кошмары… Уже давно с языка у меня готов сорваться вопрос. На всех твоих схемах ты изображал две батареи: Е_к-э, дающую напряжение на коллектор, и Е_б-э, служащую источником соответствующего смещения базы. Однако я вскрыл все транзисторные приемники у своих друзей и убедился, что все они имеют только по одной батарее. Это, очевидно, батарея, питающая коллектор. Откуда же поступает напряжение смещения на базу?

Л. — От этой же батареи. Впрочем, разве в ламповых схемах ты не сталкивался с таким же положением?

Н. — Действительно, напряжение сеточного смещения создается источником анодного напряжения: анодный ток вызывает падение напряжения на резисторе R (рис. 57), включенном в цепь катода, в результате чего последний становится положительным по отношению к сетке или, иначе говоря, сетка становится отрицательной по отношению к катоду… Поступают ли так же в схемах с транзисторами, создавая падение напряжения на резисторе, установленном на пути коллекторного тока?

Рис. 57. Так в ламповой схеме создается сеточное смещение за счет падения напряжения на резисторе R, введенном

в цепь катода.

Л. — Нет, Незнайкин. На этот раз с транзисторами дело обстоит проще, чем с лампами. У лампы анод должен быть положительным, а сетка отрицательной по отношению к катоду. А у транзистора типа р-n-р и коллектор, и база должны быть отрицательными по отношению к эмиттеру.

Н. — Точно так же у транзистора типа n-р-n и коллектор, и база должны быть положительными по отношению к эмиттеру. Я понял: для того чтобы база имела нужное напряжение, достаточно воспользоваться делителем напряжения из двух резисторов, присоединенным к той же батарее, от которой питается цепь коллектор — эмиттер (рис. 58).

Рис. 58. Подача напряжения смещения на базу при помощи делителя напряжения.

Л. — Правильно, мой друг. А чтобы подать на базу переменное входное напряжение, преградив ответвление постоянного тока базы в предшествующие цепи, применяют разделительный конденсатор С. Однако подать на базу необходимое ей смещение можно еще проще с помощью только одного резистора R (рис. 59), присоединив его к тому же полюсу батареи с которым соединен коллектор.

Рис. 59. Довольно часто напряжение смещения создается с помощью резистора R, включенного последовательно с переходом база — эмиттер.

Н. — Я вижу, что происходит. Ты пропускаешь через резистор R ток, идущий от базы к эмиттеру.

Л. — Этот ток, Незнайкин, называется током смещения. Именно он определяет положение рабочей точки на нагрузочной прямой. Так, для точки Р на рис. 51 необходим ток 0,2 мА, или 0,0002 А. Пусть напряжение батареи 9 В, а небольшим сопротивлением эмиттерного р-n перехода можно пренебречь (ты помнишь, что в проводящем направлении сопротивление р-n перехода весьма мало?). Можешь ли ты рассчитать необходимое сопротивление резистора R?

Н. — Если верить закону Ома, то R получим, разделив 9 на 0,0002, что даст нам 45 000 Ом, или 45 кОм.

Беседа восьмая

КЛИН КЛИНОМ

В схемах на электронных лампах охотно прибегают к обратной связи с целью уменьшить искажения и ослабить влияние колебаний напряжения питания. В схемах на транзисторах обратная связь может принести такую же пользу, а кроме того, она в известной мере может нейтрализовать воздействие изменений температуры, к которым полупроводниковые приборы, как известно, очень чувствительны.

Рассматривая эти различные применения обратной связи, наши друзья установят, что транзистор по своей природе имеет некоторую внутреннюю обратную связь. Это больше, чем что бы то ни было, доказывает, что у этого полупроводникового прибора все зависит от всего…

_{Содержание: Преимущества схем с обратной связью. Обратная связь по току и по напряжению. Схемы на лампах и на транзисторах. Влияние обратной связи на входное и выходное сопротивления. Фазовые искажения, вносимые транзисторами. Внутренняя обратная связь. Появление искажений при повышении температуры и их ослабление с помощью обратной связи. Применение терморезисторов.}