Билет№3 Схемы включения и режимы работы биполярного ТР.

Три схемы включения:

1) С Общей Базой (ОБ):

Вход ЭБ ; Выход КБ ; Схема не обеспечивает усиления по току, но усиливает напряжение. Входное сопротивление малое.

Для того, чтобы транзистор мог усиливать электрический сигнал, т.е. работать в активном режиме, эмиттерный переход транзистора нужно сместить в прямом направлении, а коллекторный – в обратном. Это можно сделать, в частности, при включении транзистора по схеме с общей базой (рис.2.22). При этом источник Е_Э смешает эмиттерный переход в прямом направлении, а источник Е_К смещает коллекторный переход в обратном направлении. Эти два источника включены последовательно, причём их средняя точка присоединена к общей шине питания, к которой и присоединена база транзистора. Именно поэтому такое включение транзистора называется схемой с общей базой. При смещении эмиттерного перехода в прямом направлении через него пойдёт эмиттерный ток I_Э. Этот ток будет состоять из потока электронов из эмиттерной области в базовую I_n и потока дырок из базовой области в эмиттерную I_p: I_Э=I_n+I_p. Поскольку проводимость эмиттерного перехода много больше проводимости слоя базы, можно пренебречь током дырок I_p и считать, что I_Э@I_n.

Большая часть электронов, попадающая в тонкую базовую область транзистора, при своём движении может оказаться в зоне коллекторного перехода, в котором положительное напряжение источника Е_К заставит их пройти р-n переход. Возникнет коллекторный ток I_К (заметим, что если не будет эмиттерного тока, то коллекторного тока также не будет, т.к. коллекторный р-n переход закрыт с помощью источника Е_К). Меньшая часть электронов, попадающих в базу, не дойдёт до коллектора, т.к. электроны могут рекомбинировать с дырками базовой области (происходит взаимное уничтожение электронов и дырок).

По первому закону Кирхгофа эмиттерный ток будет равен сумме коллекторного и базового токов:

I_Э=I_К+I_Б,                            (13)

где I_Б – это ток дырок, которые будут рекомбинировать в базе с электронами. Следовательно, в образовании токов в транзисторе используются заряды обоих знаков, как отрицательные - электроны, так и положительные - дырки. По этой причине транзистор называется биполярным.

Положим, что I_К=αI_Э, где α – коэффициент передачи эмиттерного тока из цепи эмиттера в цепь коллектора, причём из-за того, что эмитерный ток больше чем поток электронов через эмиттерный переход, а часто электроны рекомбинируют в базе с дырками α‹1. Тогда из (13) следует, что I_К/α=I_К+I_Б и I_К=I_Кα/(1-α)=βI_Б, где β=α/(1-α) - коэффициент усиления базового тока, т.к. при α›0,5, β›1.

Таким образом, если транзистор включить так, чтобы входным током был бы ток базы, коллекторный (выходной) ток получится в β раз больше (у современных транзисторов – элементов микросхем β≈100). Одной из схем, в которой входным током является ток базы, может быть схема включения транзистора с общим эмиттером (рис.2.23). Её отличие от схемы с общей базой состоит в том, что источник коллекторного напряжения присоединяется к коллектору и эмиттеру, причём эмиттер подключается к общей шине питания источников Е_Б и Е_К.

2) С Общим Эмитером (ОЭ):

Вход БЭ ; Выход КЭ ; Обеспечивает усиление по току и напряжению. Входное сопротивление больше, чем у схемы с ОБ.

3) С Общим Коллектором (ОК) :

Вход БЭ ; Выход Е_п-КЭ ; Усиливает ток, но не усиливает напряжение.

1)режим отсечки - оба перехода закрыты, при этом через ТР идёт сравнительно небольшой ток;

2)режим насыщения – оба перехода открыты;

3)активный режим – один из переходов открыт, а другой закрыт.

Билет№24 Шумы

Тепловой.

   Обусловлен хаотичным тепловым движением электронов. Мощность пропорциональна t. Присутствует во всех приборах где есть свободные электроны, при температуре выше абс. 0 . Способ уменьшения – охлаждение схемы.

Мощность теплового шума определяется формулой P=kT∆f

Дробовой.

  Присутствует в приборах, где есть потенциальный барьер. Заряд электронов дискретен

поэтому дискретно и изменение тока. i²=2kT*Iэ*Δf