Транзисторы
Общепринятое условное обозначение и внешний вид некоторых образцов транзисторов показаны на рисунке. Из рисунка видно, что этот элемент имеет три вывода: эмиттер (Е), базу (В) и коллектор (С) и что существуют транзисторы двух типов структуры: прп и рпр. Стрелка в обозначении транзисторов указывает направление протекания тока. В схеме подключения транзистора из трех выводов два обычно используются в качестве входных, а третий и один из двух первых являются выходными.
Рис. Транзисторы и их условные обозначения
На рисунке показан прп-транзистор, включенный по схеме с заземленным (общим) эмиттером. Зависимость между током базы Iв и током коллектора Iс для данной схемы выражается следующей формулой:
Ic = hFE*Iв
,где hFE — коэффициент усиления тока транзистора.
Если напряжение, приложенное между базой и эмиттером, обозначить как VBe, то ток базы Iв = (Vi—VBe)/R. Напряжение Vce, приложенное между коллектором и эмиттером, определяется из соотношения Vce = Vc—IcRc. Кроме того, ток эмиттера Ie = Iв+Iс.
Транзисторные схемы по своему назначению разделяются на переключающие и усилительные. В переключающих схемах, управляя током базы, можно, подобно ключу, отпирать и запирать коллекторный выход. В открытом состоянии транзистора ток коллектора большой и транзистор работает в режиме насыщения; в закрытом состоянии ток коллектора практически отсутствует — при этом говорят, что транзистор работает в режиме отсечки. В усилительных же схемах используется активная область характеристики транзистора. При этом с коллекторного выхода снимается усиленный входной сигнал.
Рис. Схема с заземленным (общим) эмиттером
Рис. Семейство выходных статических характеристик транзистора
Пример схемы усилителя на транзисторе показан на рисунке. Когда между базой и эмиттером транзистора прикладывается входное напряжение, начинают протекать небольшой ток базы и ток коллектора. Но, если приложенное напряжение не превышает некоторой величины Е0, коллекторный ток отсутствует. В схемах усиления ток базы определенной величины, называемый током смещения, вызывает протекание начального коллекторного тока. Режим подбирается так, чтобы форма усиленного коллекторного тока была идентична форме тока входного сигнала. В схеме, показанной на рисунке, напряжение смещения задается резистором R1.
Рис. Схема транзисторного усилителя
Рис. Принцип усиления сигнала транзистором: Iс — ток коллектора; Vвe — напряжение эмиттер—база.
В электронных схемах современных автомобилей транзисторные усилители практически не используются (за исключением аппаратуры связи), но широко применяются переключающие схемы на транзисторах.
