Шестое издание, переработанное и дополненное 10 страница

Теперь лампочка гореть не должна. А если горит, значит, диод оказался с пробитым р-п переходом. Такой диод можно разломить, чтобы посмотреть, как он устроен, — для работы как выпрямитель он все равно непригоден. Но, надеюсь, диод был хорошим и опыт удался.

Почему при первом включении диода в цепь лампочка горела, а при втором не горела? В первом случае диод был открыт, так как на него подавалось прямое напряжение £/_пр, сопротивление диода было мало и через него протекал прямой ток /_пр, величина которого определялась нагрузкой цепи — лампочкой. Во втором случае диод был закрыт, так как к нему прикладывалось обратное напряжение и_об_р, равное напряжению батареи, сопротивление диода было очень большое и в цепи тек лишь незначительный обратный ток диода /_обр, который не мог накалить нить лампочки.

В этом опыте лампочка выполняла двойную роль. Она, во-первых, была индикатором наличия тока в цепи, а во-вторых, ограничивала ток в цепи до 0,28 А и таким образом защищала диод от перегрузки.

СТАБИЛИТРОН И СТАБИСТОР

Стабилитроны и стабисторы — это полупроводниковые диоды, предназначенные для стабилизации, т. е. поддержания постоянства на­пряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры. Внешний вид неко­торых конструкций и графическое обозначение стабилитронов и стабисторов на схемах показаны на рис. 86.

Рис. 86. Стабилитрон, стаби- стор и их графическое обозна­чение на схемах.

Конструкции стабилитронов широкого применения аналогичны плоскостным выпрямительным диодам. Но работает стабилитрон не ка прямой, как выпря­мительные или высокочастотные диоды, а на том участке обратной ветви вольт-амперной характеристики, где незначительное обратное напряжение вызы­вает значительное увеличение обратного тока через прибор. Разобраться в сущ­ности действия стабилитрона тебе поможет его вольт-амлерная характеристика, показанная на рис. 87, а. Здесь (как и на рис. 81) по горизонтальной оси отложены в некотором масштабе обратное напряжение и_о$_р, а по вертикальной оси вниз — обратный ток /_обр. Напряжение на стабилитрон подают в обратной полярности, т. е. включают так, чтобы его анод был соединен с минусом, а катод с плюсом источника питания. При таком включении через стабилитрон течет обратный ток /₀б_р. По мере увеличения обратного напряжения обратный ток растет очень мало — характеристика идет почти параллельно оси 1/₀бр* Но при некотором напряжении U₀б_р (на рис. 87, а — около 8 В) р-п переход стабилитрона пробивается и через него начинает течь значительный обратный ток. Теперь вольт-амперная характеристика резко поворачивает и идет вниз почти параллельно оси /_обр. Этот участок и является для стабилитрона ра­бочим. Пробой же р-п перехода не ведет к порче прибора, если ток через него не превышает некоторой допустимой величины.

На рис. 87, 6 приведена схема возможного практического применения ста­билитрона, с помощью которого на нагрузку должно подаваться стабильное
(неизменяющееся) напряжение. При таком включении через стабилизатор Д течет обратный ток /_обр, создающийся источником питания С/_пит, напряжение которого непостоянно. Под действием этого напряжения ток /_обр, текущий через стаби­литрон, тоже изменяется, а напряжение на нем, а значит, и на подключенной к нему нагрузке R_a остается практически неизменным. Резистор R ограничивает максимально допустимый ток, текущий через стабилитрон.

Рис. 87. Вольт-амперная характери­стика стабилитрона (а) и схема стаби­лизатора напряжения (б).

Рис. 88. Вольт-амперная характери­стика стабистора (а) и схема стабили­затора напряжения (б) на стабисторе.

Стабистор, как и выпрямительный диод, работает на прямой ветви вольт-амперной характеристики (рис. 88, а). Стабистор открывается при незна­чительном прямом напряжении U_np и через него начинает течь нарастающий по величине прямой ток /_пр. Прямая ветвь вольт-амперной характеристики ста­бистора проходит почти параллельно оси /_пр; при значительном изменении прямого тока через стабистор падение напряжения на нем изменяется очень мало. Это свойство стабистора и используется для стабилизации напряжения.

Посмотри на рис. 88,6, где показана схема возможного практического применения стабистора. Принципиально такое устройство работает так же, как со стабилитроном, только на стабистор Д подается прямое напряжение.

Вот наиболее важные параметры (характеристики) стабилитронов и стабисто- ров: напряжение стабилизации С/_сх, ток стабилизации /_ст, минимальный ток стабилизации /_стмин ^и максимальный ток стабилизации /_стмакс.

Параметр U&, — это то падение напряжения, которое создается между вы­водами стабилизатора или стабистора в рабочем режиме. Наша промышленность выпускает кремниевые стабилитроны на напряжение стабилизации U_cr от не­скольких вольт до 180 В, а стабисторы — на V^ в пределах нескольких вольт.

Минимальный ток стабилизации /_{сх мий} — это: для стабилитрона — наимень­ший ток через прибор, при котором начинается устойчивая работа в режиме «пробоя» (на рис. 87, а — линия /_С1МИН); для стабистора — наименьший прямой ток, при котором крутизна вольт-амперной характеристики резко уменьшается
(на рис. 88, а на уровне линии /_ст._мин). С уменьшением этого тока приборы перестают стабилизировать напряжение.

Максимально допустимый ток стабилизации /_{ст макс} — это наибольший ток через прибор (не путай с током, текущим в цепи, питающейся от стабили­затора напряжения), при котором температура его р-п перехода не превышает допустимой (на рис. 87, а и 88, а - линии /_{ст Ч1акс}). Превышение тока /ст.макс ведет к тепловому пробою р-п перехода и, естественно, к выходу прибора из строя.

Основные параметры некоторых стабилитронов и стабисторов, наиболее часто используемых в радиолюбительских конструкциях, приведены в прилож. 3. В блоке питания, например, о котором я буду рассказывать в восьмой беседе, будет использован стабилитрон Д813. Напряжение стабилизации этого стабили­трона (при /_ст=5 мА) может быть от 11,5 до 14 В, 1стмт — 3 мА, /ст.макс — 20 мА, максимальная рассеиваемая мощность Р_шкс (произведение на­пряжения £/_ст на ТОК /ст.макс) 280 мВт.

Перехожу к транзисторам.

ТРАНЗИСТОРЫ

В группу этих полупроводниковых приборов входят два вида транзисторов [1] биполярные и полевые. Первые из них, чтобы как-то отличить от вторых, часто называют обычными транзисторами. Они являются транзисторами наи­более широкого применения. С них я и начну рассказ о транзисторах.

В упрощенном виде транзистор представляет собой пластинку полупро­водника с тремя, как в слоеном пироге, чередующимися областями разной электропроводности (рис. 89), которые образуют два р-п перехода. У каждой области свой контактный вывод. Две крайние области обладают проводи­мостью одного типа, средняя — проводимостью другого типа. Если в крайних областях преобладает дырочная проводимость, а в средней электронная (рис. 89, а), то такой прибор называют транзистором структуры р-п-р. У транзисто­ра структуры п-р-п, наоборот, по краям расположены области с электронной проводимостью, а между ними — область с дырочной проводимостью (рис. 89, б).

Прикрой листком бумаги любую из крайних областей транзисторов, изо­браженных схематически на рис. 89. Что получилось? Оставшиеся две об­ласти есть не что иное, как плоскостной диод. Если прикрыть другую край­нюю область, то тоже получится диод. Значит, транзистор можно представить себе как два плоскостных диода с одной общей областью, включенных на­встречу друг другу. Общую (среднюю) область транзистора называют базой, одну крайнюю область (на рис. 89 — нижняя) — эмиттером, вторую край­нюю (на рис. 89 — верхняя) —коллектором. Это три электрода транзистора. Во время работы транзистора его эмиттер вводит (эмиттирует) в базу дырки (в транзисторе структуры р-п-р) или электроны (в транзисторе структуры п-р-п\ коллектор собирает эти электрические заряды, вводимые в базу эмиттером. Различие в обозначениях транзисторов разных структур заключается лишь в на­правлении стрелки эмиттера: в транзисторах р-п-р она обращена в сторону базы, а в транзисторах п-р-п — от базы.

Электронно-дырочные переходы в транзисторе могут быть получены так же, как в плоскостных диодах. Например, чтобы изготовить транзистор струк­туры р-п-р, берут тонкую пластинку германия с электронной проводимостью

я наплавляют на се поверхность кусочки индия. Атомы индия диффундируют {[проникают) в тело пластинки, образуя в ней две области /?-типа — эмиттер ip коллектор, а между ними получается очень тонкая (несколько микрон) про­слойка полупроводника /i-типа — база. Транзисторы, изготовляемые по такой тех-

Рис. 89. Устройство и графические изображения транзисторов на схемах;

Базл I

Эмиттер\ ⁷ Коллектор

Рис. 90. Устройство и конструкция сплавного транзистора структуры р-п-р.

нологии, называют сплавными. Схематическое устройство и конструкция сплавного транзистора показаны на рис. 90. Прибор собран на металлическом диске диаметром менее 10 мм» Сверху к этому диску приварен кристалло- держатель, являющийся внутренним выводом базы, а снизу — ее наружный про­волочный вывод. Внутренние выводы коллектора и эмиттера приварены к про­волочкам, которые впаяны в стеклянные изоляторы и служат внешними выво­дами этих электродов. Цельнометаллический колпак защищает прибор от меха­нических повреждений и влияния свега. Так устроены наиболее распространенные маломощные низкочастотные транзисторы МП39, МП40, МП41, МП42 и их разновидности. Буква М в обозначении говорит о том, что корпус транзистора холодносварной, буква П — первоначальная буква слова «плоскостной», а цифры — порядковые заводские номера приборов. В конце обозначения могут быть буквы А, Б, В (например, МП39Б), указывающие раз­новидность транзистора данной группы.

Существуют другие способы изготовления транзисторов, например диф­фузионно-сплавной (рис. 91). Коллектором транзистора, изготовленного по такой технологии, служит пластинка исходного полупроводника. На по­
верхность пластинки наплавляют очень близко один от другого два малень­ких шарика примесных элементов. Во время нагрева до строго определенной температуры происходит диффузия примесных элементов в пластинку полу­проводника. При этом один шарик (на рис. 91 — правый) образует в коллекто­ре тонкую базовую область, а второй шарик (на рис. 91 — левый) создает в ней

Эмиттер База

Р~^п — переходы

Коллектор (корпус)

Рис. 91. Устройство диффузион­но-сплавного транзистора струк­туры р-п-р.

эмиттерную область. В результате в пластиике исходного полупроводника по­лучаются два р-п перехода — транзистор структуры р-п-р. По такой технологии изготовляют, в частности, наиболее массовые маломощные высокочастот­ные транзисторы типов П401 — П403, П422, Г1423, ГТ308.

В настоящее время действует система обозначения транзисторов, по кото­рой вновь разрабатываемые и выпускаемые серийно приборы имеют обозначе­ния, состоящие из четырех элементов: ГТ109А, КТ315В, ГТ403И. Первый элемент этой системы обозначения — буква Г или К (или цифра 1 или 2) — характери­зует полупроводниковый материал транзистора и температурные условия ра­боты прибора. Буква Г (или цифра) присваивается германиевым транзисторам, а буква К (или цифра 2) — кремниевым транзисторам. Цифра, стоящая вместо буквы, указывает на то, что данный транзистор может работать при повышен­ных температурах (германиевый — выше +60°С, кремниевый — выше +85°С).

Второй элемент — буква Т — начальная буква слова «транзистор».

Третий элемент — трехзначное число от 101 до 999 — указывает порядковый номер разработки и назначение прибора. Это число присваивается транзистору по признакам, приведенным в помещаемой здесь таблице.

Таблица 1

Транзисторы	Максимальная рассеиваемая мощность Лиакс- ^Вт	Низкой частоты (до 3 МГц)	Средней частоты (3-30 МГи)	Высокой частоты (свыше 30' МГц)
Малой мощности Средней мощности Большой мощности	До 0,3 0,3-3 Свыше 3	101-199 401-499 701-799	201-299 501 -599 801-899	301-399 601-699 901-999

Четвертый элемент обозначения — буква, указывающая разновидность типа из данной группы транзисторов.

Вот несколько примеров расшифровки обозначений транзисторов по этой системе: ГТ109А — германиевый маломощный низкочастотный транзистор, раз­новидность А; ГТ404Г — германиевый средней мощности низкочастотный тран­зистор, разновидность Г; КТ315В — кремниевый маломощный высокочастотный транзистор, разновидность В.

Наряду с этой системой продолжает действовать и прежняя система обоз­начения транзисторов, например П27, П401, П213 и т. д. Объясняется это тем, что эти или подобные им транзисторы были разработаны ранее. Ос­новные параметры наиболее широко используемых радиолюбителями транзисто­ров ты найдешь в прилож. 4. А внешний вид некоторых из них и располо-

Рис. 92. Внешний вид некоторых транзисторов.

жение выводов транзисторов ты видишь на рис. 92. Маломощный низкочас­тотный транзистор ГТ109 (структуры р-п-р), показанный на этом рисунке, имеет в диаметре всего 3,4 мм, его масса 0,1 г. Транзисторы этого типа пред­назначены для миниатюрных радиовещательных приемников. Их используют также в электронных часах, в электронных медицинских приборах.

Диаметр транзисторов ГТ309 (р-п-р) 7,4 мм, масса 0,5 г. Такие транзисторы применяют в различных малогабаритных электронных устройствах для усиления и генерирования колебаний высокой частоты. Транзисторы КТ315 (п-р-п) вы­пускают в пластмассовых корпусах. Размеры корпуса 7x9x3 мм, масса 0,2 г. Эти маломощные транзисторы предназначены для усиления и генерирования колебаний высокой частоты.

Транзисторы МП39 — МП42 (р-п-р) — самые массовые среди маломощных низ­кочастотных транзисторов. Точно так выглядят и аналогичные им, но струк­туры п-р-п, транзисторы МП35 — МП38. Диаметр корпуса любого из этих тран­зисторов 11,5 мм, масса — не более 2 г. Наиболее широко их используют в усилителях колебаний звуковой частоты.

Транзисторы П401 — П403 (р-п-р) — маломощные высокочастотные транзис­торы. Диаметр корпуса 11,5 мм, масса — не более 2 г. Их очень широко используют для усиления высокочастотных сигналов как в промышленных, так и в любительских радиовещательных приемниках. Точно так же выглядят аналогичные нм маломощные высокочастотные транзисторы П416, П422, П423 структуры р-п-р.

Транзистор Г!213 (р-п-р) — представитель мощных низкочастотных транзисто­ров, широко используемых в оконечных каскадах усилителей звуковой частоты. Диаметр этого, а также аналогичных ему транзисторов П214 — П216 и неко­торых других, 24 мм, масса — не более 20 г. Такие транзисторы крепят на шасси или панелях при помощи фланцев. Так как эти транзисторы во время ра­боты нагреваются, их часто ставят еще на специальные ребристые теплоот­воды с увеличенными поверхностями охлаждения.

Как же работает транзистор?

Рассмотри хорошенько рис. 93. Слева на этом рисунке ты видишь упро­щенную схему усилителя на транзисторе структуры р-п-р и иллюстрации, пояс­няющие сущность работы этого усилителя. Здесь, как и на предыдущих ри­сунках, дырки областей p-типа условно изображены кружками, а электроны области «-типа — черными шариками таких же размеров. Запомни наименования р-п переходов: между коллектором и базой — коллекторный, между эмит­тером и базой — эмиттерный.

Рис. 93. Упрощенная схема усилителя на транзисторе структуры р-п-р и графики, иллюстрирующие его работу.

Между коллектором и эмиттером включена батарея Б_к (коллекторная), создающая на коллекторе по отношению к эмиттеру отрицательное напряжение порядка нескольких вольт. В эту же цепь, именуемую коллекторной, включена нагрузка R_w которой может быть телефон или иной прибор — в зависимости от назначения усилителя.

Если база ни с чем не будет соединена, в коллекторной цепи появится очень слабый ток (десятые доли миллиампера), так как при такой полярности включения батареи Б_к сопротивление коллекторного р-п перехода окажется очень большим; для коллекторного перехода это будет обратный ток. Ток коллек­торной цепи /_к резко возрастает, если между базой и эмиттером включить элемент смещения Б_с, подав на базу по отношению к эмиттеру небольшое, хотя *бы десятую долю вольта, отрицательное напряжение. Вот что при этом произойдет. При таком включении элемента Б_с (имеется в виду, что зажимы для подключения источника усиливаемого сигнала, обозначенного на схеме знаком «^» — синусоидой, соединены накоротко) в этой новой цепи, называемой цепью базы, пойдет некоторый прямой ток /_б; как и в диоде, дыртси в эмит­тере и электроны в базе будут двигаться встречно и нейтрализоваться, обусловливая ток через эмиттерный переход.

Но судьба большей части дырок, вводимых из эмиттера в базу, иная, нежели исчезнуть при встрече с электронами. Дело в том, что при изготовлении транзисторов структуры р-п-р насыщенность дырок в эмиттере (и коллекторе) делают всегда большей, чем насыщенность электронов в базе. Благодаря этому только небольшая часть дырок (меньше 10%), встретившись с электронами, исчезает. Основная же масса дырок свободно проходит в базу, попадает под более высокое отрицательное напряжение на коллекторе, входит в коллектор и в общем потоке с его дырками перемещается к его отрицательному контакту. Здесь они нейтрализуются встречными электронами, вводимыми в коллектор отрицательным полюсом батареи Б_к. В результате сопротивление всей коллек­торной цепи уменьшается и в ней течет ток, во много раз превышающий об­ратный ток коллекторного перехода. Чем больше отрицательное напряжение на базе, тем больше дырок вводится из эмиттера в базу, тем значительнее ток коллекторной цепи. И, наоборот, чем меньше отрицательное напряжение на базе, тем меньше и ток коллекторной цепи транзистора.

А если в цепь базы последовательно с источником постоянного напря­жения, питающего эту цепь, вводить переменный электрический сигнал? Тран­зистор усилит его.

Процесс усиления в общих чертах происходит следующим образом. При отсутствии напряжения сигнала в цепях базы и коллектора текут токи не­которой величины (участка Оа на графиках на рис. 93), определяемые напря­жениями батарей и свойствами транзистора. Как только в цепи базы появ­ляется сигнал, соответственно ему начинают изменяться и токи в цепях транзисто­ра: во время отрицательных полупериодов, когда суммарное отрицательное на­пряжение на базе возрастает, токи цепей увеличиваются, а во время положитель­ных полупериодов, когда напряжения сигнала и элемента Б_с противоположны и, следовательно, отрицательное напряжение на базе уменьшается, токи в обеих цепях тоже уменьшаются. Происходит усиление по напряжению и току.

Если во входную цепь, т. е. в цепь базы, подан электрический сигнал звуковой частоты, а нагрузкой выходной — коллекторной — цепи будет телефон, он преобразует усиленный сигнал в звук. Если нагрузкой будет резистор, то создающееся на нем напряжение переменной составляющей усиленного сигнала можно будет подать во входную цепъ второго транзистора для дополни­тельного усиления. Один транзистоо м^жет усилить сигнал в 30 — 50 раз.

Точно так же работают и транзисторы структуры п-р-п, только в них основными носителями тока являются не дырки, а электроны. В связи с этим полярность включения элементов и батарей, питающих цепи базы и коллек­торов п-р-п транзисторов, должна быть не такой, как у р-п-р транзисторов, а обратной.

Запомни очень важное обстоятельство: на базу транзистора (относительно эмиттера) вместе с напряжением усиливаемого сигнала обязательно должно подаваться постоянное напряжение, называемое напряжением смещения, откры­вающее транзистор.

В усилителе по схеме на рис. 93 роль источника напряжения смещения выполняет элемент Б_с. Для германиевого транзистора структуры р-п-р оно должно быть отрицательным и составлять 0,1—0,2 В, а для транзистора структуры п-р-п — положительным. Для кремниевых транзисторов напряжение смещения со­ставляет 0,5 —0,7 В. Без начального напряжения смещения эмиттерный р-п пе­реход «срежет», подобно диоду, положительные {р-п-р транзистор) или отрица­тельные (п-р-п транзистор) полуволны сигнала, отчего усиление будет сопровож­даться искажениями. Напряжение смещения на базу не подают лишь в тех слу­чаях, когда эмиттерный переход транзистора используют для детектирования высокочастотного модулированного сигнала.

Обязательно ли для подачи на базу начального напряжения смещения нужен специальный элемент или батарея? Нет, конечно. Для этой цели обычно jic- Лользуют напряжение коллекторной батареи, соединяя базу с этим источником питания через резистор. Сопротивление такого резистора чаще подбирают опытным путем, так как оно зависит от свойств данного транзистора.

В начале этой части беседы я сказал, что биполярный транзистор можно представить себе как два включенных встречно плоскостных диода, совмещенных в одной пластинке полупроводника и имеющих один общий катод, роль ко­торого выполняет база транзистора. В этом нетрудно убедиться на опытах, Для которых тебе потребуется любой бывший в употреблении, но не испор­ченный германиевый низкочастотный транзистор структуры р-п-р, например МП39 или подобные ему транзисторы МП40 — МП42. Между коллектором и базой транзистора включи последовательно соединенные батарею 3336JI и лам­почку от карманного фонаря, рассчитанную на напряжение 2,5 В и ток 0,075 или 0,15 А. Если плюс батареи окажется соединенным (через лампочку) с коллекто­ром, а минус — с базой (рис. 94, д), то лампочка будет гореть. При другой полярности включения батареи (рис. 94,6) лампочка гореть не должна.

Рис. 94. Опыты с транзистором.

^а)

Ф

Как объяснить эти явления? Сначала на коллекторный р-п переход ты подавал прямое, т. е. пропускное напряжение. В этом случае коллекторный пе­реход открыт, его сопротивление мало и через него течет прямой ток коллек­тора /_к. Значение этого тока в данном случае определяется в основном со­противлением нити лампочки и внутренним сопротивлением батареи. При втором включении батареи ее напряжение подавалось на коллекторный переход в об­ратном, непропускном направлении. В этом случае переход закрыт, его сопро­тивление велико и через него течет лишь небольшой обратный ток коллектора. У исправного маломощного низкочастотного транзистора обратный ток коллек­тора /_КБо ^не превышает 30 мкА. Такой ток, естественно, не мог накалить нить лампочки, поэтому она и не горела.

Проведи аналогичный опыт с эмиттерным переходом. Результат будет таким же: при обратном напряжении переход будет закрыт — лампочка не горит, а при прямом напряжении он будет открыт — лампочка горит.

Следующий опыт, иллюстрирующий один из режимов работы транзистора, проводи по схеме, показанной на рис. 95, д. Между эмиттером и коллекто­ром того же транзистора включи последовательно соединенные батарею 3336JI и лампочку накаливания. Положительный полюс батареи должен соединяться с эмиттером, а отрицательный — с коллектором (через нить накала лампочки). Горит лампочка? Нет, не горит. Соедини проволочной перемычкой базу с Эхмит- тером, как показано на схеме штриховой линией. Лампочка, включенная в кол­лекторную цепь транзистора, тоже не будет гореть. Удали перемычку и вместо нее подключи к этим электродам последовательно соединенные резистор Rq сопротивлением 200 — 300 Ом и один гальванический элемент Э_б, наиример типа 332, но так, чтобы минус элемента был на базе, а плюс — на эмиггере. Теперь лампочка должна гореть. Поменяй местами полярность подключения элемента к этим электродам транзистора. В эгом случае лампочка гореть не будет. Повтори несколько раз этот опыт и ты убедишься в том, что лампочка в коллекторной цепи будет гореть только тогда, когда на базе транзистора относительно эмиттера действует отрицательное напряжение.

Разберемся в этих опытах. В первом из них, когда ты, соединив пере­мычкой базу с эмиттером, замкнул накоротко эмиттерный переход, транзистор стал просто диодом, на который подавалось обратное, закрывающее тран­зистор напряжение. Через транзистор шел лишь незначительный обратный ток коллекторного перехода, который не мог накалить нить лампочки. В это время транзистор находился в закрытом состоянии. Затем, удалив перемычку, ты восста­новил эмиттерный переход. Первым включением элемента между базой и эмит-

Рис. 95. Опыты, иллюстрирующие работу транзистора в режиме переключения (а) и в режиме усиления (6).

тером ты подал па эмиттерный переход прямое напряжение. Эмиттерный переход открылся, через него пошел прямой ток, который открыл второй переход транзистора — коллекторный. Транзистор оказался открытым и по цепи эмит­тер — база — коллектор пошел ток транзистора, который во много раз больше тока цепи эмиттер — база. Он-то и накалил нить лампочки. Когда же ты изме­нил полярность включения элемента на обратную, то его напряжение закрыло эмиттерный переход, а вместе с тем закрылся и коллекторный переход. При этом ток транзистора почти прекратился (шел только обратный ток коллектора) и лампочка не горела.

В этих опытах транзистор был в одном из двух состояний: открытом или закрытом. Переключение транзистора из одного состояния в другое про­исходило под действием напряжения на базе С/_Б. Такой режим работы тран­зистора, проиллюстрированный графиками на рис. 95, дг, называют режимом переключения или, что то же самое, ключевым режимом. Такой режим работы транзисторов используют в основном в аппаратуре электронной автоматики.

Какова в этих опытах роль резистора В принципе этого резистора может и не быть. Я же рекомендовал включить его исключительно для того, чтобы ограничить ток в базовой цепи. Иначе через эмиттерный переход пой­дет слишком большой прямой ток, в результате чего может произойти теп­ловой пробой перехода и транзистор выйдет из строя.

Если бы при проведении этих опытов в базовую и коллекторную цепи были включены измерительные приборы, то при закрытом транзисторе токов в его цепях почти не было бы. При открытом же транзисторе ток базы /g был бы не более 2 — 3 мА, а ток коллектора /_к составлял 60 — 75 мА. Это означает, что транзистор может быть усилителем тока.

В приемниках и усилителях звуковой частоты транзисторы работают в режиме усиления. Этот режим отличается от режима переключения тем, что, используя малые токи в базовой цепи, мы можем управлять значительно большими токами в коллекторной цепи транзистора.

Иллюстрировать работу транзистора в режиме усиления можно таким опы­том (рис. 95,6). В коллекторную цепь транзистора Т включи электромагнит­ный телефон Тфа между базой и минусом источника питания Б— резистор R_e сопротивлением 200 — 250 кОм. Второй телефон Тф_t включи между базой и эмиттером через конденсатор связи С_с8 емкостью 0,1 —0,5 мкФ. У тебя получится простейший усилитель, который может выполнять, например, роль односторон­него телефонного аппарата. Если твой приятель будет негромко говорить перед телефоном, включенным на вход усилителя, его разговор ты будешь слышать в телефонах, включенных на выходе усилителя.

Дата добавления: 2015-10-21