Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

Поэтому для каждого типа транзистора существует строго оговоренное паспортное значение предельного коллекторного напряжения. Оно, в зависимости от предназначения, типа и индекса транзистора, находится в пределах от нескольких (обычно не менее 10) вольт до многих сотен и даже тысяч вольт!

«А»:А насколько изменяется положение точки «А» у такого разнообразия транзисторов? Я имею в виду численные значения напряжения «большого перелома»?

«С»:Это очень важный вопрос! Проекция точки «А» на абсциссу U к- э соответствует одному из важнейших параметров транзистора — НАПРЯЖЕНИЮ НАСЫЩЕНИЯ. Иначе — U к-э нас. Чем эта величина меньше, тем более качественным считается транзистор. Дело в том, что это также чисто внутренний, нерегулируемый схемотехнически параметр транзистора. Прежде у старых германиевых транзисторов, например П416, U к-э нас= 1 В. У кремниевых высоковольтных (первых выпусков, например КТ605) этот параметр достигал 5–6 вольт.

У наиболее популярных и массовых, например КТ315, в зависимости от индекса, U к-э насварьируется от 0,1 до 0,3 вольт.

«А»:Ну, а у наиболее качественных?

«С»:Да вот, например, отлично зарекомендовали себя такие маломощные транзисторы, как КТ342, КТ3102, КТ3107, КТ349 и т. д. Для них характерно значение рассматриваемого параметра порядка: 0,06—0,1 вольт. Заметим также, что U к-э насуменьшается при уменьшении величины коллекторного тока.

«А»:Удивительно, что изменение напряжения U б-эбуквально на несколько десятков милливольт (при фиксированном U к- э) оказывает такое крутое влияние на величину коллекторного тока!

«С»:Но самое главное, что варьируя потенциал U б-эПО НАШЕЙ ВОЛЕ, схемотехнически, мы приступаем к овладению фантастическими возможностями транзистора!

«Н»:Однако, на семействе выходных характеристик отмечен и такой параметр как НАКЛОН, если я не ошибаюсь?

«С»:Нет, Незнайкин, не ошибаешься! Наклон характеристики характеризуется отношением Δ I к/Δ U к-э. Существуют транзисторы, у которых этот наклон стремится к нулю! Или, можно сказать, отношение Δ U к-э/Δ I к— стремится к бесконечности!

Эта зависимость называется еще ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ВЫХОДНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ и обозначается как r кэ( r се).

r кэ= Δ U к/Δ I к| при U б-э= const.

«Н»:А что представляет из себя параметр S ?

«С»:Изменение коллекторного тока в зависимости от изменения напряжения база — эмиттер, получило определение КРУТИЗНА или S .

S= Δ I к/Δ U б-э | при U к-э= const.

«А»:А теперь можем перейти к рассмотрению ПЕРЕДАТОЧНОЙ (переходной) ХАРАКТЕРИСТИКИ?

«С»:Вполне! Это очень наглядная характеристика, показывающая зависимость коллекторного тока от напряжения база — эмиттер. Но запомним, что при ФИКСИРОВАННОЕ U к-э! Поскольку, если U к-эварьируется, то в таком случае имеем СЕМЕЙСТВО переходных характеристик!

«Н»:Ну, а для чего тогда необходима ВХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА?

«С»:Для чувства комфорта, дорогой Незнайкин! В некоторых случаях удобно знать зависимость U б-эот базового тока I б. И, кроме того, при профессиональных расчетах параметров и режимов электронных узлов. Также для описания входной цепи транзистора как нагрузки, соединенной с входным источником напряжения, скажем…

При этом вводят такое понятие, как ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ:

r ве( r бэ) = Δ U б-э/Δ I б | при U к-э= const.

И, наконец, мы говорили, что B = I к/ I б. Помните?

«А»:Да, но мы говорили не о B , а о β , насколько я помню?

«С»:А я именно потому и вернулся к этому вопросу! Повторение — мать учения! Итак, запишем:

β = Δ I к/Δ I б; B= I к/ I б

«Н»:А что, между ними есть разница?

«С»:Да как не быть? Вот типовая зависимость коэффициентов статического и динамического усиления по току от величины коллекторного тока для маломощного транзистора (см. рис. 13.9).

Кстати, уточним на всякий случай, что:

β = Δ I к/Δ I б | при U к-э= const!

«Н»:Ну, наконец, мы кое-что знаем о транзисторе!

«С»:Ты уверен? Информация к размышлению: полное количество параметров транзистора превышает СЕМЬСОТ!

«А»:Я не думал, что так много! Но ведь в практической схемотехнике применяется много меньше?

«С»:Немногим более двух десятков!.. Но, друзья мои, пора переходить к ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ параметрам транзистора!

«А»:Насколько я знаю, существует частотная зависимость коэффициента усиления по току для реальных транзисторов. И она определяется не в последнюю очередь их технологическими параметрами. Такими, как толщина базы, площади р — n-переходов и все такое прочее.

Ну и, кроме того, наличием паразитных емкостей.

«С»:Абсолютно верно! Я бы только сказал, что технологические параметры определяют высокочастотные свойства транзисторов В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ!

Полезно и даже необходимо принять во внимание еще несколько параметров. Например, f β.

f β — это частота, при которой коэффициент усиления транзистора по току уменьшается на 3 дБ. Наряду с f βиспользуется и частота f T. Это такая частота, при которой коэффициент усиления по току β = 1. Они связаны следующим соотношением:

f T = β∙ f β

Употребляется еще и такой параметр, как f s— граничная частота крутизны транзистора:

f S = 10∙ f β

Отмечают также и максимальную частоту генерации f max, которая, примерно, вдвое выше, чем f T.

«А»:А что такое частота f α?

«С»:Достаточно запомнить, что f α= f T! f α— это граничная частота усиления в схеме с ОБ, a f β— граничная частота усиления в схеме с ОЭ.

«А»:Так вот почему в разработках прежних лет так широко использовались схемы высокочастотных каскадов, использующих конфигурацию с общей базой!

«С»:Да, пока не появились современные высокочастотные транзисторы, у которых f Tдостигает нескольких ГИГАГЕРЦ, что дает возможность использовать преимущества схем с ОЭ в диапазоне частот до нескольких сотен мегагерц!

«А»:Часто приходится встречать упоминание о так называемом ЭФФЕКТЕ МИЛЛЕРА. Что это такое?

«С»:Дело в том, что в реальных схемах образуются паразитные емкости: С1 — монтажа и подводящих цепей; С2 — емкость эмиттер — база; С3 — емкость коллектор — база и С4 — емкость коллектор — эмиттер. Все это приводит к появлению емкости, называемой ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ВХОДНОЙ ЕМКОСТЬЮ схемы С $.