Режимы работы транзисторов и их практическое значение

Точка Н имеет координаты Iк = 6,5 мА и Uкб = О В. Транзистор в этом режиме не потребляет мощность Р = Iк Uкб = 0. Для достижения этого режима нужно входное напряжение увеличить так, чтобы ток эмиттера стал максимальным (в нашем случае Iэ = 6,5 мА). Этот путь не единственный.

Так из входной вольтамперной характеристики транзистора рис. 2.5 видно, что можно не менять величину источника питания Еэ, а уменьшить величину сопротивления Rэ. В этом случае точка, А переместится вверх (в нашем случае до Iэ = 6,5 мА). При этом напряжение на коллекторном переходе становится равным нулю (см. точку Н на выходной характеристики рис. 2.5).

Все напряжение источника питания оказывается приложенным к нагрузке, в ней протекает наибольший ток. Этот режим транзистора соответствует электронному ключу в замкнутом состоянии.

Точка О имеет координаты Iк = 0 мА и Uкб = Ек В и транзистор в этом режиме так же не потребляет мощность Р = Iк Uкб = 0. Это достигается тем, что входное напряжение уменьшают до нуля и ток Iэ становится нулевым. В этом случае точка, А переместится вниз (в нашем случае до Iэ = 0 мА). При этом напряжение на коллекторном переходе становится равным Ек (см. точку О на выходной характеристики рис. 2.5). Напряжение и ток нагрузки станут нулевыми, нагрузка отключается от источника питания. Это состояние транзистора аналогично разомкнутому состоянию механического выключателя.

Транзистор имеет два состояния, которые можно использовать в качестве замкнутого ключа (точка Н) и разомкнутого ключа (точка О).

Замыкание и размыкание электронного ключа производится изменением величины входного напряжения, что позволяет на практике использовать транзистор для подключения и отключения нагрузки от источника постоянного напряжения по заданной программе.

Точка, А находится посередине квазилинейных вольтамперных характеристик транзистора. Входной ток Iэ изменяется в строгом соответствии с законом изменения входного напряжения Eэ (при условии, что минимальный и максимальный токи не заходят в области нелинейности входной ВАХ транзистора). Но ток эмиттера, согласно уравнению (2.2), определяет закон изменения тока коллектора. Из построения решения для мгновенных значений токов кооллектора легко выяснить, что напржение коллектора тоже будет изменяться по закону изменения тока коолектора (это мы выяснили при решении задачи с диодом в цепи переменного тока). Таким образом, изменения выходного напряжения во времени полностью повторяют закон изменения входного напряжения.

Из графиков ВАХ видно, что входное напряжение Еэ, изменясь от 0 до 0,6 В меняет ток эмиттера от нуля до 6,5мА. Из выходных характеристик транзистора видно, что изменение тока эмиттера Iэ меняет ток коллектора приблизительно от нуля до 6,5 мА. В результате этого выходное напряжение транзистора Uкб меняется от 20 В до нуля. Заметим при этом, что увеличение (уменьшение) напряжения на входе транзистора приводит к уменьшению (увеличению) напряжения на его выходе. Таким образом, графическое решение уравнений, составленных для транзисторной схемы, позволяет сделать ряд полезных для практики выводов.

Транзистор усиливает по напряжению (К_U = 20/0,6 = 33,3).

Транзистор по току не усиливает (К_I = Iк/Iэ = 1).

Фазы входного и выходного напряжений отличаются на 180 (увеличение входного напряжения U_ЭБ влечет за собой уменьшение выходного напряжения U_КБ).