Превключване на схеми и режими на работа на транзистора - Млад радиолюбител (6-то изд
Вече знаете, че транзисторът, бил той биполярен или полеви ефект, е триелектродно устройство. Биполярни транзисторни електроди - емитер, колектор и основа. За да се използва транзистор, независимо от неговата структура, като усилвател на напрежение, ток или мощност, входният сигнал, който трябва да се усили, може да се приложи към всеки два електрода и усиленият сигнал може да се отстрани от два електрода. В този случай един от електродите непременно ще бъде общ. Именно той определя името на основните транзисторни превключващи вериги: с общ емитер (OE), с общ колектор (OK), с обща основа (OB). По отношение на полевия транзистор тези вериги се наричат съответно: с общ източник (OI), с общ източник (OS) и с общ вход (OZ).
Включването на биполярен транзистор на p-n-p структурата съгласно OE веригата е показано на фиг. 98, а. Напрежението на захранващото устройство Usup към колектора на транзистора се подава през резистора Rk, който е натоварването, към излъчвателя - през общия "заземен" проводник, посочен на диаграмите със знака "⏊". Входният сигнал през свързващия кондензатор Ссв се подава към клемите на базата и емитера, т.е. към секцията база - емитер на транзистора, а усиленият сигнал се отстранява от клемите на емитер и колектор. Следователно излъчвателят с това включване на транзистора е общ за входните и изходните вериги.
Спомняте ли си схемите и чертежите, с които в предишния разговор илюстрирах работата на транзистора като усилвател? Как включихте транзистора, когато го накарате да работи в режими на усилване и превключване? Да, включихте транзистора според OE схемата. И това не е случайно: транзистор, включен по този начин, в зависимост от коефициента на статичен токов трансфер h21E, може да даде 10-200-кратно усилване на сигнала на напрежението и 20-100-кратно усилване на текущия сигнал. Благодарение на такива усилващи свойства, методът на включване на транзистора съгласно схемата OE е най-популярен сред радиолюбителите.
Съществен недостатък на усилвателния каскад на транзистор, свързан по такава схема, е относително ниското му входно съпротивление - само 500 - 1000 Ohm, което усложнява съвпадението на усилвателните каскади, чиито транзистори се включват по тази схема. Това се обяснява с факта, че в този случай емитерното pn кръстовище на транзистора се включва в посока напред, т.е. А съпротивлението на проходния кръстовище, в зависимост от напрежението, приложено към него, винаги е малко. Що се отнася до изходното съпротивление на такава каскада, то е доста голямо (2 - 20 kOhm) и зависи от съпротивлението на натоварване (Rk) и усилващите свойства на транзистора.
Можете да видите включването на транзистора съгласно схемата OK на фиг. 98, б. Входният сигнал се подава към основата и излъчвателя през емитерния резистор Re, който е част от колекторната верига. Изходният сигнал също се отстранява от същия резистор, който едновременно действа като товар на колекторната верига. По този начин тази секция на колекторната верига е обща за входните и изходните вериги, следователно името на метода за включване на транзистора е ОК.
Етап с транзистор, свързан съгласно такава схема, дава усилване на напрежението по-малко от единица. Текущото усилване се получава с един повече от коефициента на статичен токов трансфер в OE веригата h21E, т.е. приблизително същото, както ако транзисторът е включен според OE веригата. Но от друга страна, входният импеданс на такава каскада е голям, 10 - 500 kOhm, което е в добро съгласие с големия изходен импеданс на каскадата на транзистор, свързан според веригата OE. По същество каскадата изобщо не осигурява усилване на напрежението, а само като че ли повтаря подадения към него сигнал. Следователно, транзисторите, свързани по тази схема, се наричат също емитерни последователи. Защо емитер? Тъй като изходното напрежение на излъчвателя на транзистора е почти абсолютно същото като входното напрежение.