Примеры и задачи. 1. Изобразить схемы включения транзистора ОБ для транзисторов типов р-п-р и п-р-п

1. Изобразить схемы включения транзистора ОБ для транзисторов типов р-п-р и п-р-п. Показать полярности питающих напряжений для случаев работы транзистора: а) в активном режиме; б) в режиме отсечки; в) в режиме насыщения; г) при инверсном включении. На обеих схемах показать направления токов эмиттера 1_Э, коллектора I_K, базы I_Б для всех рассмотренных случаев.

Решение

Схемы включения транзистора с общей базой, полярности питающих напряжений и направления токов для различных случаев работы транзистора показаны на рис. 2.9, а - г.

Рисунок 2.9

2. Транзистор типа р-п-р включен по схеме ОЭ (рис. 2.2,6). В каком режиме работает транзистор, если:

а) напряжение база - эмиттер U_БЭ = - 0,4 В и напряжение коллектор -эмиттер U_КЭ = - 0,3 В;

б) напряжение U_БЭ = - 0,4 В и напряжение U_КЭ = - 10 В;

в) напряжение U_БЭ =0,4 В и напряжение U_КЭ = - 10 В?

Решение

а) Транзистор работает в режиме насыщения, так как на эмиттерном переходе прямое напряжение (- 0,4 В) и на коллекторном переходе также прямое напряжение (0,1 В).

б) Транзистор работает в активном режиме, поскольку на эмиттерном переходе прямое напряжение (- 0,4 В), а на коллекторном обратное напряжение (- 9,6 В).

в) На обоих переходах обратные напряжения (на эмиттерном - 0,4 В, на коллекторном -10,4 В); следовательно, транзистор работает в режиме отсечки.

3. Транзистор типа п-р-п включен по схеме ОБ. Напряжение эмиттер-база U_ЭБ = - 0,5 В, напряжение коллектор-база U_КБ = 12 В. Определить напряжение коллектор - эмиттер.

Решение

Здесь

,

откуда

.

4. Транзистор типа р-п-р включен по схеме ОЭ. Напряжение база-эмиттер U_БЭ = - 0,8В, напряжение коллектор эмиттер U_КЭ = - 10 В. Определить напряжение коллектор - база.

Решение

Здесь

,

следовательно,

5. Транзистор, имеющий параметры a = 0,995, a₁ = 0,1, I_ЭБК = 10 ^-14 А, I_КБК = 10 ^-13, включен в схему, изображенную на рисунке 2.10.

Определить напряжение коллектор - эмиттер Uкэ, а также токи 1_Э, 1_К, 1_Б-.

Рисунок 2.10

Решение

Напряжение коллектор-эмиттер найдем из выражения

,

откуда

.

Определим ток коллектора:

.

В последнем слагаемом членом с экспоненциальным множителем можно пренебречь из-за большого отрицательного напряжения U_БК. Подставляя значения величин из условия задачи, получаем ток коллектора

.

Определяем ток эмиттера по формуле

.

Ток базы

I_Б = - I_K + I_Э = 0.

В действительности ток базы не равен нулю. Неточный результат получен из-за приближенного вычисления тока коллектора:

Следовательно, в действительности

6. На рис. 2.11, а, 6 изображены входные и выходные характеристики транзистора в схеме ОЭ. Требуется построить характеристику передачи тока I_К = f (I_Б) при U_КЭ = - 5 В = const и характеристику передачи I_K = f (U_БЭ) при U_КЭ = - 5 В = const.

Рисунок 2.11

Решение

Первая кривая - зависимость I_К = f (I_Б) при U_КЭ = - 5 В = const - строится по точкам А, Б, В, Г, Д, Е, которые являются точками пересечения вертикали для U_КЭ = - 5 В с выходными характеристиками для разных токов базы I_Б. Эту кривую можно построить на графике входной характеристики, если по оси ординат отложить значения I_K, а по оси абсцисс - значения I_Б. (рис. 2.11, а).

Вторая кривая строится на основе входной и выходной xaрактеристик. Например, при напряжении коллектор - эмиттер U_КЭ = - 5 В ток базы I_Б = 200 мкА соответствует на входной характеристике напряжению (U_БЭ = 225 мВ, а на выходной -; току I_K = 3,9 мА. Поэтому в системе координат I_K - U_БЭ наносим точку с этими координатами (3,9 мА; 225 мВ). Аналогично находим другие точки, по которым строим кривую.

Для удобства можно составить таблицу (для Uкэ = - 5 В):

Таблица

Из построенных характеристик передачи (рис.2.11, а)отчетливо видно, что кривая I_К = f (I_Б) близка к линейной, а кривая I_K = f (U_БЭ) в нижней части резко нелинейна.

Задание 1. Пользуясь семействами входных и выходных характеристик транзистора для схемы ОЭ (рис. 2.13, а, б), построить входные и выходные характеристики для схемы ОК.

Задание 2. Пользуясь семействами входных и выходных характеристик для схемы ОЭ (рис. 2.13,а,б), построить входные и выходные характеристики для схем ОБ.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учеб. пособие для приборостроит. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. шк., 1991. - 622с.: ил.

2. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций: учебное пособие. – 4-е изд. – СПб.:КОРОНА принт, 2004. 414с.: ил.

3. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учеб пособие для вузов по спец. электрон. техники/Г.И. Изъюрова, Г.В. Королев, В.А. Терехов и др. – М.: Высш. шк., 1987. – 335 с.; ил.

4. Головатенко-Абрамова М.П., Лапидес А.М. Задачи по электронике. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 109с.: ил.

5. Задачник по электронике: практикум для студ. сред. проф. образования/ В.И. Полещук. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 160с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары (тақырып 2) [1-11, 24-27]

1. Қосылудың түрлі тәсілдерінде биполярлық транзисторлардың кірістік мәндерін салыстырыңыз.

2. Қосылудың түрлі тәсілдерінде биполярлық транзисторлардың шыығыстық мәндерін салыстырыңыз.

3-тақырып. Өрістік транзисторлар. Құрылғысы және негізгі физикалық процестер. Сипаттамалары және негізгі параметрлері. (3 сағат)

Практикалық (семинарлық) сабақтың жоспары

1. Өрістік транзисторлар.

2. Құрылғы және негізгі физикалық процесстер.

3. Сипаттама және параметрлер.

4. Мысалдар және есептер.