КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!
Шрифт:
«Н»: Классно получается! Мы еще не начали толком анализ работы транзистора, но уже знаем, что режим с ОТКЛЮЧЕННОЙ БАЗОЙ — недопустим!
«С»: И запомните эту ИСТИНУ на всю дальнейшую жизнь!..
«А»: Но ведь база должна куда-нибудь подключаться?
«С»: Естественно. А потому нарисуем новую картинку. И внесем в нее одно небольшое добавление… А именно, между эмиттером и базой, в прямом направлении, мы подключим одну небольшую батарейку, и все (рис. 13.2)!..
«А»:
«С»: Ах, оставьте Облонских в покое, нам и своих забот выше крыши!
Посмотрите на рисунок! Поскольку переход база — эмиттер включен в прямом направлении, то не будь коллектора — ОН весь ушел бы в базу! Он — это, конечно же, прямой ток перехода. Но, выстроившиеся в коллекторной области положительно ионизированные доноры, своим полем как бы «перехватывают» большую часть проникнувших в базу со стороны эмиттера электронов. И, дополнительно разогнав их, сообщают им достаточную энергию, чтобы они не завернули назад. То есть чтобы они не свернули к положительно ионизированным донорам коллектора, а смогли бы дойти к обозначенной штриховкой зоне коллектора, где их «подхватит» своим положительно заряженным полюсом батарея Gк-э! Далее, уже как коллекторный ток Iк, эти электроны «проследуют» к Gк-э. А из отрицательного полюса этой же батареи ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО такое же количество электронов «войдет» в область эмиттера.
«Н»: Вы случайно употребили слово «приблизительно»?
«С»: Многие философы готовы прозакладывать свою собственную голову, что во Вселенной нет ничего случайного! Я, в принципе, не против того, чтобы поспорить на эту тему, но в данном случае выражение ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО я употребил действительно НЕ случайно!
«А»: Да и на рисунке видно, что два-три электрончика взяли, да и свернули в базу, перехваченные пусть и небольшим, но тем не менее тоже ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ полюсом батарейки Gб-э.
«С»: Очень верное наблюдение! И так будет всегда! Базовый и коллекторный ток в транзисторе неразлучны в том смысле, что для любого транзистора это соотношение выполняется очень строго. Достаточно тем или иным путем добиться увеличения базового тока, как возрастает и коллекторный ток!
Ну, а если базовый ток уменьшается, то можете быть спокойны — коллекторный ток уменьшится в той же пропорции!
«А»: А может стоит попробовать нарисовать пару формул на эту тему?
«С»: Паркуа бы и нет? Следите за движением кончика моей шариковой ручки:
Iэ = Iб + Iк; Iк = К•Iб.
«Н»: А что такое К?
«С»: А вот это ИМЕННО ТОТ параметр, о котором многие десятки лет мечтали лучшие физики мира! К — это КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА по ТОКУ! Поскольку Iк всегда много больше, чем Iб.
«Н»: Ну и насколько больше, хотелось бы узнать?
«С»: Лучше выразиться так — во сколько раз больше!? Для имеющихся на сегодняшний день в арсенале электроники биполярных транзисторов, коэффициент К (в зависимости от типа и режима транзисторов) находится в пределах от 15 до нескольких тысяч!
«Н»: А от чего это зависит?
«А»: Прежде всего, от толщины базовой области.
Но, дорогой Спец, я часто в литературе и в разговорах радистов слышал выражение «коэффициент усиления транзистора — » и «коэффициент усиления транзистора — ». Что имеется в виду?«С»: Действительно, существует несколько различных коэффициентов усиления. Если говорить более строго, то коэффициенты усиления и следует расписать так:
= Iк/Iэ = Iк/(Iк + Iб) поскольку Iэ = Iк + Iб
тогда
= /(1 + )
Коэффициент усиления — всегда меньше 1, а — больше.
«Н»: А какой физический смысл аир?
«С»: Все зависит от основной схемы включения транзистора. А вариантов включения известно только три. С общей базой, общим эмиттером и общим коллектором. И мы сейчас поговорим об этом более подробно. Но прежде вопрос — всем понятно, что процессы в р-n-р– транзисторе протекают аналогично?
«А»: Да, но только следует поменять полярности обеих батарей на предыдущем рисунке и заменить доноры на акцепторы и, соответственно, акцепторы на доноры. Ну, а электроны — дырками и наоборот.
«С»: Совершенно верно! Значит, со спокойной душой переходим к основным схемам включения. Первая из них — схема с ОБЩЕЙ БАЗОЙ или ОБ. Вот как это выглядит в первом приближении (рис. 13.3).
«Н»: Что я вижу! Батареи G1 и G2 соединены разноименными полюсами?!
«С»: Молодец, сразу заметил! Может быть и соотношение токов для этой схемы запишешь?
«Н»: Ну хорошо, я попытаюсь… Итак:
Iэ = Iк + Iб; Iэ = Iк + Iб
K = Iк/Iэ = Iк/(Iк + Iб)
Но… ведь это же и есть коэффициент !
«С»: Правильно! Ты верно предположил, что ток через Rн = Iк, или, соответственно, его изменение, — Iк! Ты убедился, что в данном случае Iэявляется входным (или Iэ)! Что бы там не происходило, в любом случае коэффициент усиления по току это отношение Iвых к Iвх. И пришел к совершенно справедливому заключению, что — это коэффициент усиления по току в схеме с общей базой!