Нормальный активный режим.

В этом режиме переход Б-Э смещен в прямом направлении, а Б-К - в обратном.

При анализе основных схем включения транзисторов (здесь ОЭ, а далее ОБ и ОК) воспользуемся упрощенным (эквивалентным) представлением биполярного транзистора для низких частот, изображенном на рис.5. б.

Входная цепь представлена динамическим входным сопротивлением rбэ, а в коллекторной цепи использован управляемый источник тока коллектора (Iк = S × Uбэ),

где

При этом внутреннее динамическое сопротивление включено параллельно этому источнику тока, как и следует из теории электрических цепей (Теорема Теверена об эквивалентном генераторе). При определении основных характеристик и параметров схемы здесь и далее будем считать, что идеальные источники напряжений питания (Еп) и входного сигнала (Uвх).

Ток коллектора

1) Iк = a / 1 - a × Iб + 1/1 - a × Iкбо = b × Iб + (1+b) × Iкбо » b × Iб,

где: a - коэфициент передачи по току (т.е. коэфициент передачи тока из эмиттерной цепи в коллекторную) в схеме с ОЭ. Т. к. b>>1, то в схеме с ОЭ возможно усиление по току (потому, что Iб<<Iк!).

2) Ток базы закрытого транзистора. При Uбэ = 0 (транзистор закрыт) Iб » Iкбо, т.е. из базы вытекает ток, » обратному тепловому току перехода К-Б.

3) Входное сопротивление

Тогда ток базы, который также зависит и от Uбэ можно примерно определить так:

Iб = Iк × b, где b = h_{21 э}

4) Коэфициент усиления по напряжению

5) Коэфициент усиления по току

6) Выходное сопротивление

Режим насыщения

В этом режиме оба перехода смещены в прямом направлении.

Внешним проявлением режима насыщения является отсутствие зависимости Iк от Iб. Для схемы с ОЭ существует некоторый “граничный” ток Iбн, при котором достигается насыщение коллекторного тока

Iкн = b × Iбн

При дальнейшем увеличении тока базы ток коллектора не увеличивается и может быть введен некоторый коэфициент, характеризующий:

1) Степень насыщения

N = Iб / Iбн Þ Iкн = N × Iк

2) Входное сопротивление

Rвх_н = Rвх / b,

где Rвх - входное сопротивление в активной линейной области.

3) Выходное напряжение

Uвых = Uкэн » Uбэ

Это так называемое остаточное напряжение на участке К - Э, слабо зависящее от величины коллекторного тока.

4) Выходное сопротивление

Rвых » rкэ » Rвых / b » Rк / b,

где Rвых - выходное сопротивление в активной линейной области.

Режим отсечки

В этом режиме оба перехода смещены в обратном направлении.

1) Iэ » 0

2) Iк » Iкбо

3) Iб » - Iкбо

Границей режима отсечки является обратное напряжение (напряжение отсечки) на переходе Б-Э (Uбэ_обр), при котором Iэ = 0!

В большинстве цифровых схем Uбэ_обр такое, при котором Iб уменьшается в 100-200 раз!!

Схема с общей базой

В этой схеме управляющее напряжение прикладывается к участку Э-Б, а входной сигнал снимается с резистора нагрузки, вкюченного в коллекторную цепь. Потенциал базы при этом фиксирован, а потенциал Э должен быть меньше потенциала Б, если переход Б-Э смещен в прямом направлении.

а)                                                              б)

Рис.7

На рис.7 показана схема включения транзистора с ОБ и ее эквивалентная схема на низких частотах.