2.01. Первая модель транзистора: усилитель тока

Итак, начнем. Транзистор - это электронный прибор, имеющий три вывода (рис. 2.1). Различают транзисторы п-р-п- и р-п-р-типа. Транзисторы п-р-п-типа подчиняются следующим правилам (для транзисторов р-п-р-типа правила сохраняются, но следует учесть, что полярности напряжений должны быть изменены на противоположные):

Рис. 2.1. Условные обозначения транзистора и маленькие транзисторные модули.

1. Коллектор имеет более положительный потенциал, чем эмиттер.

2. Цепи база-эмиттер и база-коллектор работают как диоды (рис. 2.2). Обычно диод база-эмиттер открыт, а диод база-коллектор смещен в обратном направлении, т.е. приложенное напряжение препятствует протеканию тока через, него.

Рис. 2.2. Выводы транзистора с точки зрения омметра.

3. Каждый транзистор характеризуется максимальными значениями . За превышение этих значений приходится расплачиваться новым транзистором (типичные значения приведены в табл. 2.1). Следует помнить и о предельных значениях других параметров, например рассеиваемой мощности , температуры, и др.

4. Если правила 1-3 соблюдены, то ток прямо пропорционален току и можно записать следующее соотношение:

где усиления по току (обозначаемый также (3), обычно составляет около 100. Токи втекают в эмиттер. Замечание: коллекторный ток не связан с прямой проводимостью диода база-коллектор; этот диод смещен в обратном направлении. Будем просто считать, что «транзистор так работает».

Правило 4 определяет основное свойство транзистора: небольшой ток базы управляет большим током коллектора.

Запомните: параметр нельзя назвать «удобным»; для различных транзисторов одного и того же типа его величина может изменяться от 50 до 250. Он зависит также от тока коллектора, напряжения между коллектором и эмиттером, и температуры. Схему можно считать плохой, если на ее характеристики влияет величина параметра .

Рассмотрим правило 2. Из него следует, что напряжение между базой и эмиттером нельзя увеличивать неограниченно, так как если потенциал базы будет превышать потенциал эмиттера более чем на (прямое напряжение диода), то возникнет очень большой ток. Следовательно, в работающем транзисторе напряжения на базе и эмиттере связаны следующим соотношением: . Еще раз уточним, что полярности напряжений указаны для транзисторов п-р-п-типа, их следует изменить на противоположные для транзисторов .

Обращаем ваше внимание на то, что, как уже отмечалось, ток коллектора не связан с проводимостью диода. Дело в том, что обычно к диоду коллектор-база приложено обратное напряжение. Более того, ток коллектора очень мало зависит от напряжения на коллекторе (этот диод подобен небольшому источнику тока), в то время как прямой ток, а следовательно, и проводимость диода резко увеличиваются при увеличении приложенного напряжения.