Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Транзистор?.. Это очень просто!
Шрифт:

Рис. 23. Создавая поток электронов из эмиттера в базу, источник напряжения открывает им дорогу через коллектор.

Н. — Ты хочешь сказать, что если мы возьмем транзистор структуры n-р-n, то его эмиттер надо сделать отрицательным по отношению к базе?

Л. — Совершенно верно. Что, по-твоему, произойдет в этом случае?

Н. — Ничего особенного. Напряжение приложено

в прямом направлении — значит, через переход между эмиттером и базой пойдет ток, вот и все.

Л. — Нет, далеко не все. Ток внесет в базу (область р) свободные электроны из эмиттера, который состоит из полупроводника типа n. А так как база тонкая, то лишь небольшого количества этих электронов хватит для заполнения дырок, находящихся в области р. При этом в соответствии с механизмом, который мы рассмотрели в прошлый раз, через вывод базы будет выходить небольшой ток базы Iб. Большинство же проникших в базу электронов продолжит свое движение и проникнет в коллектор, откуда они будут извлечены высоким потенциалом источника напряжение Eкэ. Следовательно, они преодолеют потенциальный барьер второго перехода и, пройдя через коллектор и источник Eкэ, вернутся к эмиттеру.

Н. — Удивительно! Если я правильно понял, то достаточно приложить небольшое напряжение между базой и эмиттером, чтобы открыть электронам путь через второй переход база — коллектор, который в обычных условиях включен в обратном направлении.

Л. — Да, Незнайкин. Именно в открывании запертого обратным напряжением второго перехода заключается транзисторный эффект.

Н. — Я думаю, что дело станет для меня яснее, если ты назовешь мне порядок величин используемых напряжений и токов.

Микроамперы базы и миллиамперы коллектора

Л. — Между базой и эмиттером обычных маломощных транзисторов прикладывают напряжение порядка 0,2 В. При этом в цепи базы проходит ток в несколько десятков микроампер. Напряжение же, прикладываемое между коллектором и эмиттером, может составлять 5 — 10 В и больше. Ток коллектора бывает от 0,5 мА до нескольких миллиампер.

Н. — Одним словом, эмиттер впрыскивает в базу некоторое количество электронов, небольшая часть которых сразу же возвращается к эмиттеру через источник напряжения Ебэ (это те электроны, которые во время своего короткого пробега по базе имели несчастье повстречаться с дырками), но большая часть электронов продолжает свой путь, они пересекают второй переход, входят в коллектор и возвращаются к эмиттеру через источник напряжения Екэ. Я уже догадался, что усилительное действие транзисторов заключается в том, что ток коллектора значительно больше тока базы.

Л. — Ты несколько спешишь, но ты не ошибаешься. Усиление заключается в том, что ток коллектора зависит в основном от тока базы и меняется пропорционально изменениям последнего. Вообще ток коллектора в несколько десятков раз больше тока базы. Вот, например, график, показывающий, как изменяется ток коллектора в зависимости от

тока базы одного из транзисторов (рис. 24).

Рис. 24. Зависимость тока коллектора Iк (в миллиамперах) от тока базы Iб (в микроамперах). Между точками А и Б ток базы увеличивается от 50 до 100 мкА, т. е. на 50 мкА, или 0,05 мА. Ток коллектора между этими же точками возрастает от 3 до 5,5 мА, т. е. на 2,5 мА. Следовательно, усиление по току составляет 2,5:0,05 = 50 раз.

Будь внимателен, Незнайкин! Ток базы выражен здесь в микроамперах, а ток коллектора — в миллиамперах.

Проявив достаточную наблюдательность, ты заметишь, что ток коллектора за вычетом начального тока, существующего в отсутствие тока базы, всюду в 50 раз больше тока базы. В этом случае говорят, что усиление по току (или иначе статический коэффициент передачи тока, h21э) равно 50.

Н. — А как строится такой график?

Л. — Очень просто. Изменяя при помощи потенциометра прикладываемое между базой и эмиттером напряжение (рис. 25), надо измерять соответствующие друг другу значения тока базы (микроамперметром) и тока коллектора (миллиамперметром).

Рис. 25. Схема, при помощи которой можно снять характеристику, изображенную на рис. 24. При каждом положении движка потенциометра R измеряются значения тока базы и тока коллектора.

Н. — Любознайкин, у меня есть одна идея. Вместо того, чтобы крутить ручку потенциометра и изменять тем самым напряжение между эмиттером и базой, давай приложим последовательно с источником постоянного напряжения Ебэ какой-нибудь сигнал, например высокочастотное напряжение из антенны или низкочастотное напряжение, получаемое после детектирования (рис. 26). Вызывая таким образом небольшие изменения тока базы, мы получаем значительные изменения тока коллектора.

Рис. 26. Между базой и эмиттером приложено переменное напряжение. Сразу же появляется переменная составляющая тока в цепи коллектора.

Сходства и различия

Л. — Браво, Незнайкин! Как ты додумался до такой блестящей идеи?

Поделиться:
Популярные книги

Secretum

Мональди Рита
Детективы:
исторические детективы
7.00
рейтинг книги
Secretum

Да, господин Премьер-министр. Из дневника достопочтенного Джеймса Хэкера

Линн Джонатан
Юмор:
юмористическая проза
6.25
рейтинг книги
Да, господин Премьер-министр. Из дневника достопочтенного Джеймса Хэкера

Избранные произведения в 2-х томах. Том 1

Собко Вадим Николаевич
Проза:
роман
советская классическая проза
5.00
рейтинг книги
Избранные произведения в 2-х томах. Том 1

Инвиктум

Уотергроув Меган Джой
Фантастика:
постапокалипсис
5.00
рейтинг книги
Инвиктум

Гильдия. Компиляция 1-10

Бергер Евгений
Гильдия
Фантастика:
боевая фантастика
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Гильдия. Компиляция 1-10

Княжна Тараканова: Жизнь за императрицу

Кравцова Марина Валерьевна
Проза:
историческая проза
5.00
рейтинг книги
Княжна Тараканова: Жизнь за императрицу

Последняя жертва

Мид Райчел
Фантастика:
ужасы и мистика
6.75
рейтинг книги
Последняя жертва

Перекресток времен. Дилогия

Захаров Андрей Николаевич
Фантастика:
альтернативная история
7.91
рейтинг книги
Перекресток времен. Дилогия

Естественный отбор

Звягинцев Александр Григорьевич
Детективы:
боевики
5.00
рейтинг книги
Естественный отбор

Некромант . Трилогия

Петерсон Андрей Викторович
Перстень некромансера
Фантастика:
фэнтези
7.64
рейтинг книги
Некромант . Трилогия

Снайпер должен стрелять

Прохватилов Валерий
Детективы:
триллеры
5.00
рейтинг книги
Снайпер должен стрелять

Пария

Райан Энтони
1. Ковенант Стали
Фантастика:
эпическая фантастика
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Пария

Александр Иванович Шокин. Портрет на фоне эпохи

Коллектив авторов
6. Созидатели отечественной электроники
Документальная литература:
биографии и мемуары
5.00
рейтинг книги
Александр Иванович Шокин. Портрет на фоне эпохи

Второй шанс или Как стать Королем Пиратов

НекроХРЫЧ
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
6.00
рейтинг книги
Второй шанс или Как стать Королем Пиратов