РАДИОЛЮБИТЕЛЬ - НАЧИНАЮЩИМ
lim
НОЯБРЬ
В. БЕНЗАРЬ,
EU1AA/5B4AGM
СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ТРИОД,
ТРАНЗИСТОР
- электро преобразователь-
ный полупроводниковый прибор с двумя
р-п
переходами, служащий для усиления
электрических сигналов. Полупроводнико-
вый германиевый триод состоит из тонкой
пластинки германия 2
(рис. 42а)
с электрон-
ной л-проводимостью, с противоположной
сторон которой вплавлены две таблетки ин-
дия. Индий, диффундируя в германий,
образует две области (1 и 3) с дырочной
у>-проводимостью. Толщина области с л-про-
водимостью от нескольких до десятков мик-
рон. Смежные области, отделенные друг от
друга
р-п
переходами, называются
эмиттер
Э,
база Б
(или основание) и
коллектор К
(рис. 42в).
Работа полупроводникового три-
ода заключается в следующем
(рис. 426).
Допустим, что цепь эмиттер-база разомкну-
та и ток в ней равен нулю (/э =
0),
а между
коллектором и базой приложено обратное
напряжение £, (порядка десятка вольт). В
этом случае в цепи коллектора проходит не-
большой обратный ток
1К,
который являет-
ся одним из параметров транзистора. Мень-
шие значение его соответствуют лучшим ка-
чествам полупроводников.
Теперь включим между эмиттером и ба-
зой источник постоянного напряжения
Е 1
(порядка единиц вольт). В эмиттере значи-
тельно больше атомов примеси, чем в базе,
и концентрация дырок также во много раз
больше концентрации электронов в базе.
Напряжение
Е 1
в цепи эмиттер-база дей-
ствует в прямом направлении, а так как пря-
мое сопротивление
р -п
перехода мало, то
даже при небольшом напряжении
Е ]
ток
эмиттер-база, обусловленный движением
преимущественно основных носителей -
дырок, сравнительно велик. В базе незна-
чительная часть дырок рекомбинирует со
свободными электронами, убыль которых
пополняется новыми электронами, поступа-
ющими из внешней цепи, образуя ток
1Ь.
В
базе благодаря диффузии большая часть
дырок, продолжая движение, доходит до
коллекторного перехода и под действием
электрического поля источника
Е ,
проходит
через р-п переход в коллектор. Таким об-
разом, в цепи база-коллектор возникает ток
1К = 1Э- 1Б
того же порядка, что и на участке
эмиттер-база. Отношение приращения кол-
лекторного тока
А1К
к приращению эмиттер-
ного Д/э при постоянном напряжении на кол-
лекторе называется
коэффициентом переда-
чи тока
(или
коэффициентом усиления по
току)
...
A Ik.
а = K i=
при
и х
=
const.
А /э
Р
(1)
Отсюда следует, что коэффициент пе-
редачи всегда меньше единицы и имеет зна-
чение 0,9.
..0,99.
Устройство плоскостного германиевого
транзистора: базой триода является плас-
тина из кристаллического германия с элек-
тронной проводимостью. Она укреплена на
стойке, соединенной с выводом. С двух сто-
рон в пластину вплавлены индиевые элек-
троды. При плавлении индия между каждым
из этих электродов и германиевой пласти-
ной - базой создаются области с дырочной
проводимостью. Триод заключается в ме-
таллический корпус. Выводы от эмиттера и
коллектора изолированы от корпуса стек-
лянными проходными изоляторами.
Наряду с транзисторами типа
р-п-р
при-
меняются транзисторы типа
п-р-п,
которые
работают аналогично рассмотренному. В
транзисторе типа
п-р-п
под действием напря-
жения между эмиттером и базой эмиттиру-
ются электроны из области
п
в область
р .
Полярность источников ЭДС £, и £, должна
быть обратной по сравнению с полярнос-
тью тех же источников в схемах с триодами
типа
р-п-р.
При работе транзистора в качестве уси-
лителя электрических колебаний входное
переменное напряжение
UBX-
сигнал, под-
лежащий усилению, можно включить пос-
ледовательно с источником постоянного на-
пряжения £, между эмиттером и базой, а на-
грузочное сопротивление
R H,
напряжение на
котором представляет собой усиленный сиг-
нал, - между коллектором и базой.
При отсутствии входного сигнала в цепи
эмиттера проходит постоянный ток £, и ток
в цепи коллектора/л
. = /э- / 5
~ 10
создает на
сопротивлении нагрузки
R H
постоянное на-
пряжение, которое является выходным
^ВЫХ ~^Н ~ 1/Ан.
При появлении на входных зажимах пе-
ременного напряжения 11!х результирующее
напряжение в цепи база-эмиттер будет со-
стоять из двух составляющих Е, и
и ю
Ток в
цепи эмиттера £, и ток в цепи коллектора
также будут состоять из двух составляющих.
Переменная составляющая тока коллекто-
ра создает на сопротивлении нагрузки ^ п е -
ременную составляющую выходного напря-
жения
и вьвс
которая будет усиленным на-
пряжением входного сигнала
и вх.
Отношение выходного напряжения
и вых
=
!кл н
к входному
и ех
= £/?э называ-
ется
коэффициентом усиления транзистора
по напряжению
^вы.х
_
IкЛн
_
Лн
и вх
/ э£э
£э '
(2)
Так как коллекторный ток
почти ра-
вен эмиттерному /э, то коэффициент уси-
ления по напряжению приближенно равен
отношению сопротивлений £,/??.,. Следова-
тельно, для получения достаточно большо-
го усиления необходимо сопротивление на-
грузки брать большим по сравнению с со-
противлением цепи эмиттера
Яу
Коэффициент усиления по мощности
к
^ШЕ = 11^н_ = К1.Киа, Ки
Рвх
(3)
Из рассмотренного выше ясно, что уст-
ройства транзистора, трехэлектродной
электронной лампы и происходящие в них
физические процессы различны, но при ис-
пользовании их в качестве усилителей мож-
но провести некоторые аналогии.
В
электронной лампе
при работе ее в ка-
честве усилителя приращение сеточного
напряжения вызывает изменение электрон-
ного потока, усиление анодного тока и уве-
личение напряжения (мощности) в нагруз-
ке. В
транзисторном усилителе
приращение
напряжения между эмиттером и базой при-
водит к изменению количества эмиттиро-
ванных основных носителей заряда (дырок
или электронов), усилению тока в цепи кол-
лектора и увеличению напряжения (мощно-
сти) в нагрузке. Таким образом, общее для
этих усилителей: получение на выходе по-
добного сигнала большой мощности при ма-
лой мощности сигнала на входных зажимах.
Преимуществами
транзисторов перед элек-
тронными приборами являются: отсутствие
цепи накала и, следовательно, упрощение
электрической схемы; увеличение механи-
ческой прочности и долговечности; посто-
янная готовность к работе; малые размеры,
масса и мощность; низкое напряжение пи-
тания и
ВЫСОКИЙ
КПД. К
недостаткам
отно-
сятся: зависимость режима работы от тем-
пературы окружающей среды; значительное
различие между входными и выходными со-
противлениями; небольшая выходная мощ-
ность; чувствительность к перегрузкам; раз-
брос параметров.
(Продолжение следует)
предыдущая страница 33 Радиолюбитель 2002-11 читать онлайн следующая страница 35 Радиолюбитель 2002-11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст