Складений транзистор

Складений транзистор широко використовується в диференційних кас­кадах, які є основою операційних підсилювачів. Він складається з комбінації двох транзисторів, з’єднаних відповідним чином (схема Дарлiнгтона). Ця схема (рис. 5.10, а)має два транзистори, з’єднані колектори яких являють собою загальний колектор складеного транзистора, а до бази тра­нзистора VТ2 під'єднаний емітер транзистора VТl. При цьому база транзистора VТl і емітер транзистора VТ2 являють собою відповідно за­гальну базу і загальний емітер складеного транзистора.

На практиці такий складений транзистор створюють у процесі мон­тажу зовнішніх виводів двох дискретних транзисторів. При виробництві аналогових ІМС складений транзистор створюють в одній пластині напів­провідника з внутрішніми з’єднаннями в необхідних точках.

Особливістю складеного транзистора є високий коефіцієнт пере­дачі струму бази h_21Ес. Оскільки

dІ_{С 1} = h_{21Е 1} dІ_{В 1}

і

dІ_С2 = h_2ІЕ2dІ_B2 = h_21Е2dІ_Е1 = h_21Е2 (h_21Е1 + l) dІ_B1,

то

dІ_С = dІ_С1 + dІ_С2 = h_21Е2dІ_В1 + h_21Е2 (h_21Е1 + l) dІ_B1.

Приймаючи до уваги, що dІ_В1 = dІ_В,запишемо коефіцієнт передачі струму бази складеного транзистора

h_21Ес = dІ_С /dІ_В = h_21Е1 + h_21Е2 + h_21Е1 · h_21Е2 = (h_21Е1 + 1)(h_21Е2 + 1) – 1. (5.32)

Оскільки звичайно виконуються нерівності h_21Е1 >>1 і h_21Е2 >>1, то

h_21Ес ≈ h_21Е1 · h_21Е2. (5.33)

У формулах (5.32) і (5.33) індекс "1" стосується параметрів транзистора VТl, а індекс "2" – транзистора VТ2

Рис. 5.10

Коефіцієнт підсилення за струмом складеного транзистора найповніше можна визначити за формулою (5.33), якщо номінальний вхідний струм тра­нзистора VТ2 дорівнює номінальному вихідному струму транзистораVТ1, тобто І_В2 = І_С1 ≈ І_Е1 Тому транзистор VТ2 необхідно вибирати потужнішим (з більшою площею колектора).

Можна використовувати в складеному транзисторі однотипні транзисто­ри VТl і VТ2 (рис. 5.10, б) одного рівня потужності. Для зменшення постійної складової струму бази транзистора VТ2 застосовують струмовідвідну ланку з низькоомного резистора R і транзистора VТ3. Останній працює в ак­тивному режимі, запобігаючи шунтуванню резистором R змінних складових сигналів в базі транзистора VТ2, що забезпечує високий h_21Ес,крім того, тран­зистор в діодному ввімкненні має високу термостабільність режиму

Безтрансофм. Бестрансформаторные усилители мощности

В рассмотренных схемах усилителей мощности применение трансформатора необходимо для согласования выходного сопротивления транзистора с низкоомным сопротивлением нагрузки. Если транзисторы обладают достаточно высоким значением крутизны, то возможно построение схем, работающих на нагрузку величиной единицы Ом без использования трансформаторов.

Для выяснения принципов работы бестрансформаторных усилителей мощности рассмотрим два каскада усиления режима В с общими коллекторами, в которых применены транзисторы разных проводимостей.

+ Е - Е

U₁ Т₁ U₁ Т₂

t i_э t i_э

i_э R_н t i_э t

а) б)

+ Е

Т₁

i_э

U₁ i_э1

t i_э2 R_н t

Т₂

- Е в)

+ Е

R₁

С

Т₁

D₁

D₂

Т₂

R_н

R₂

г)

- Е

Рис. 7

При одинаковом входном сигнале через транзистор n-p-n-типа (рис.7,а) протекает ток во время положительных полупериодов. Когда же входное напряжение отрицательно, ток будет течь через транзистор p-n-p-типа (рис.7,б). Объединяя эмиттеры обоих транзисторов, нагружая их общей нагрузкой и подавая один и тот же сигнал на объединенные базы, получаем двухтактный каскад усиления мощности (рис.7,в). Образованная схема усилителя мощности представляет собой мощный комплементарный эмиттерный повторитель. Питается такой усилитель от двухполярного источника питания с заземленной средней точкой, хотя возможно построение схем и для однополярного питания.

Энергетические соотношения комплементарных эмиттерных повторителей аналогичны двухтактным усилителям с трансформаторной связью. Проблема нелинейных искажений решается также, как и в предыдущем случае – подачей начального смещения на базовые цепи, переводящей каскад в режим АВ (рис.7,г).

1.24

Дата добавления: 2015-11-16