Главная - Литература

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

можных способов включения приведены на рис. 2-76. Расчетные формулы для определения полных сопротивлений и коэффициентов усиления этих схем даются ниже. Следует иметь в виду, что если последовательно с общим электродом (рис. 2-76) соединено какое-то внешнее


*я саг



Рис. 2-76. Три основные схемы включения транзисторов и их эквивалентные схемы. Стрелка на эмиттере показывает условное направление тока. Полярность источников питания справедлива для точечно-контактных и плоскостных транзисторов типа р-п-р. Для плоскостных транзисторов типа п-р-п стрелки, показывающие направление тока н полярность источников питания,

будут обратными. а - схема с заземленной базой; б - схема с заземленным эмиттером; в - схема с заземленным коллектором.

сопротивление, то в нижеследующих уравнениях это можно учесть путем непосредственного добавления величины этого сопротивления к динамическому сопротивлению соответствующего электрода. Полные сопротивления четырехполюсника представляют собой сопротивления источника и нагрузки, которые соответствуют входному и выходному сопротивлениям транзистора в выбранной схеме. Случай I - общая база

1. Входное сопротивление

2. Выходное сопротивление Гб (гг + гб)

вых - Из ~Ь

-. (2-73)

Ясиг + гэ + гб 3. Коэффициент усиления по напряжению

7?н (Гб + гг)

(г6 + гк + Ян) (гэ+ г6) - (гб + гг) г6

.(2-74)

4. Коэффициент усиления по мощности к2 7

л - Л (2-75)

5. Входное сопротивление четырехполюс-

ника

Zu=(re + rs) j/l

(2-76)

6. Выходное сопротивление четырехполюсника

z12 = (r6 + rK) Yl~7t

Случай II - общий эмиттер

1. Входное сопротивление

7 , г,(гЕ + н) вх-г6+ ,.э + Гк + /?н Гг

2. Выходное сопротивление

(гэ -гг)(г6 + /?сиг)

(2-77)

(2-78)

(2-79)

гэ + гб + 7?с иг 3. Коэффициент усиления по напряжению -Я„

(г* + гэ) (гк + 7?н)

(2-80)

гг - гэ

4. Коэффициент усиления по мощности

А =-

(2-81)

5. Входное сопротивление четырехполюс-

(Гб + гэ) гб + -

(2-82)

гэ + гк - гг 6. Выходное сопротивление четырехпо-

люсника Z

(гк + гэ) . (2-83)

гэ + гб

Случай III - общий коллектор 1. Входное сопротивление

v , I гк (гэ -[- 7?н) ZBX = r6 +

гк + гэ + 7?н - гг 2. Выходное сопротивление 7 „ , (Гб 4" Ясиг) (к - гг)

. (2-84) -. (2-85)

-вых •* . Гб + /?сиг + Гк 3. Коэффициент усиления по напряжению

ГКЯН

-. (2-86)

(гб 4- гк) (гэ 4- /?н) 4- гб (гк - гг)

4. Коэффициент усиления по мощности

Л = -

(2-87)

Ян

5. Входное сопротивление четырехполюс-

ника Zn =

п=У I

гб +

гкг,

(Гб + гк) . (2-8

гк 4- гэ - гг 6. Выходное сопротивление четырехпо-

люсника

Zl2 -

(гэ4-гк - гг) .

(2-89)



Изменение входного сопротивления ZBX в зависимости от сопротивления нагрузки RB для трех схем включения транзистора показано иа рис. 2-77. Данные некоторых пло-

вызывает генерацию на любой частоте при выполнении следующего условия:

23 + гэ


где Z3

z6-z6.

гг гэ Z9 ZK + rK

(2-90)

Рис. 2-77. с.тора в

Сопротивление нагрузки ИИ

Изменение входного сопротивления транзи-зависимости от сопротивления нагрузки.

скостных транзисторов приведены в табл. 2-6, а некоторых точечно-контактных транзисторов- в табл. 2-7.

- гб

ZK - внешние сопротивления, включенные последовательно с эмиттером, базой и коллектором соответственно. На основании уравнения (2-90) можно сделать два вывода. Во-первых, если внешние сопротивления подобраны так, что на любой частоте, когда коэффициент усиления по току о больше единицы, левая часть уравнения равна или меньше правой части, но транзистор будет генерировать на этой частоте без какой-либо внешней обратной связи. В транзисторе с определенными параметрами это можно осуществить при достаточно низких значениях Zb и ZK и достаточно большом значении Zg. Типичные схемы генераторов на точечно-контактных транзисторах показаны на рис. 2-78. Если коэффициент усиления по току а меньше единицы, то гг уменьшается до значения, когда правая часть уравнения (2-90) становится отрицательной даже при Z9 и ZK, равных нулю. В этом случае транзистор не генерирует.

Во-вторых, из уравнения (2-90) следует, что работа точечно-контактного транзистора в схеме усиления будет нестабильной на любой

Т а б л и п а 2-6

Данные некоторых плоскостных транзисторов

Транзистор

Коэффициент усиления

по мощности, дб

/-j ом

Коэффициент усиления по току *

Коэффициент invMa,

дб **

Предельная частота, Мгц

СК722

р-п-р

СК721

р-п-р

СК725

р-п-р

1 500

СК727

р-п-р

2N99

п-р-п

2N100

п-р-п

2N114

р-п-р

* Отношение тока коллектора к току базы в схеме с заземленным эмиттером. * Измеряется на частоте 1 ООО гц при ширине полосы 1 гц.

Таблица 2-7 Данные типичных точечно-контактных транзисторов

Транзистор

Коэффициент усиления по мощности, дб

г3> ом

ги КОМ

Предельная частота, Мгц,

Коэффициент шума, дб *

2N32

2N52

GE-G11

* Измеряется на частоте 1 000 гц при ширине полосы 1 гц.

Обратная связь в точечно-контактных транзисторах. Анализ эквивалентной схемы транзистора показывает, что внутренняя4юложительная обратная связь по току между эмиттером и коллектором

частоте, включая нулевую частоту (постоянный ток), если выполняется условие, выраженное уравнением (2-90) В генераторных схемах должно удовлетворяться условие стабильности по постоянному току. Поэтому, чтобы обеспе-



TTSTT

чить стабильную работу и предотвратить во> можные повреждения транзистора в любой схеме его использования, последовательно либо с эмиттером, либо с коллектором нужно включать сопротивление достаточной величины.

2-9д. Вопросы стабилизации и питания. В противоположность электронным лампам транзисторы очень чувствительны к изменениям температуры. Увеличение температуры приводит к увеличению тока коллектора при нулевом токе эмиттера im и к уменьшению напряжения эмиттера по отношению к базе иъ.(,. Увеличение /к0 вызывает увеличение общего тока коллектора гк, что в свою очередь вызывает дополнительный нагрев коллектора и дальнейшее увеличение tK0. В конце концов транзистор либо выйдет из строя, либо изменение его параметров будет столь значительным, что напряжение коллектора по отношению к базе уменьшится почти до нуля, тем самым нарушая симметрию выходного напряжения. Точно так же уменьшение U3. б вызывает- увеличение тока коллектора с теми же нежелательными явлениями, которые с этим связаны. Для оценки стабильности тока коллектора при изменениях гк0 и U3. б вводятся понятия коэффициентов стабильности S и S соответственно.

В усилителе переменного тока требования к температурной стабилизации менее жесткие, чем в усилителе постоянного тока, так как изменения постоянного тока в каждом каскаде не усиливаются в следующем каскаде или каскадах. В усилителе постоянного тока с высоким коэффициентом усиления незначительное увеличение тока в каскадах низкого уровня сигнала за счет нестабильности далее усиливается и может дойти до уровня насыщения в выходном каскаде. Стабилизация каждого каскада в отдельности уменьшает влияние температуры; однако почти всегда необходимо применять температурную компенсацию всего усилителя.

Коэффициент стабильности S. Ток коллектора при нулевом токе эмиттера увеличивается приблизительно на 5-10% при увеличении температуры на 1° С. Это эквивалентно увеличению гк0 примерно в 50-200 раз при возрастании температуры на 80° С. Общий ток коллектора iK увеличивается еще больше. Степень увеличения тока (к зависит от типа схемы. Для выражения степени влияния изменения <ко на iK вводится понятие коэффициента стабильности S. Коэффициент стабильности S определяется как отношение бесконечно малого изменения общего тока коллектора к бесконечно малому изменению тока коллектора при нулевом токе эмиттера, т. е.

схемы усиления можно установить такие параметры, при которых будет получено определенное значение S. Обычно следует избегать включения сопротивления в цепь базы, так как это увеличивает S и, таким образом, увеличивает температурную нестабильность. Если внешнее сопротивление в цепи базы равно нулю, то коэф-



Рис. 2-78. Схемы генераторое на точечно-контактных транзисторах; а - параллельный резонансный контур в цепи базы; б - последовательный резонансный контур в цепи эмиттера; в - последовательный резонансный контур в цепи коллектора.

фициент стабильности S близок к единице. В схемах с заземленным эмиттером и с заземленным коллектором внешнее сопротивление в цепи базы может привести к значительной нестабильности. Удовлетворительного значения S следует добиваться подбором параметров схемы.


Рис. 2-79.

Подача постоянных напряжений с общим эмиттером.

Метод определения коэффициента стабильности лучше всего изложить с помощью простого примера. Приняв, что а не изменяется в определенном пределе температур, для схемы

на рис. 2-79,а] (2-92) и (2-93):

можно написать уравнения

следовательно,

ог„„

(2-91)

С уменьшением величины 5 стабильность увеличивается; однако с увеличением стабильности уменьшается эффективность схемы. Для данной

Также

£i = Rii3 + Ril6 + U3. б Я2 = RRiK 7?2б ~Ь UK. Подставляя значения для 1$ и (2-96) и решая относительно г,

(2-92) (2-93)

(2-94) (2-95)

(2-96) (2-97)

гэ в уравнение получим:

б) + «КО (7?! + Ri)

Ri + /г* а - «)

(2-98)



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0016