Главная Промышленная автоматика.


л. - Чем же отличалась эта жертва твоей ранней жестокости в области полупроводников?

Н. - Однажды вечером я тонкой проволокой соединил все кастрюли между собой, и когда Меланья захотела взять одну из них, вся кухонная батарея обрушилась ей на голову.

Л.- Это делает честь твоему воображению, если ие твоему хорошему вкусу. Но я все еще не вижу...

Коллектор р База fr-r-.

Эмиттер

€н-з

Рис. 42. Схема, используемая для снятия характеристик тран-зистора.


Н. - А тем не менее, это очевидно. У меня сложилось впечатление, что стрелки моих приборов связаны между собой невидимыми нитями, ак кастрюли Меланьи. Достаточно одной из них покачнуться, как две другие немедленно приходят в движение. Например, когда я поворачиваю ручку потенциометра R\, изменяя тем самым напряжение базы t/б, одновременно изменяется ток базы /в, а также и ток коллектора /к.

Две первые характеристики

л. - А разве это не нормально? Этим ты демонстрируешь сам принцип действия транзистора. Прилагая между базой и эмиттером возрастающее напряжение, ты повышаешь величину тока, идущего от эмиттера к базе, и тем самым увеличиваешь ток, идущий от эмиттера через базу к коллектору.

Н. - Разумеется. Это полностью аналогично влиянию сетки на анодный ток и в вакуумной лампе. Кстати, вот две кривые, которые я снял, регулируя потенциометром Ri напряжение и записывая для каждого его значения величины /б и 1к (рис. 43 и 44).


1Z ма Ю

0,г 04 0,6 08 1в

Рис. 43. Зависимость тока базы /g от напряжения база -эмиттер U. На этом рисунке, как и на всех остальных, где изображены характеристики транзисторов, полярность напряжений базы и коллектора не указана. Потенциалы обоих электродов положительны относительно эмиттера у транзисторов структуры п-р-п н отрицательны у транзисторов структуры р-п-р.

500 ма

300 200 100

0,2 Q4 0,6 0,8 1в

Рис. 44. Зависимость тока коллек-апряжени тер C/g.

тора от напряжения база -эмит-



л. - Очень хорошо, Незнайкин. Я вижу, что ты испытываешь транзистор средней мощности, потому что коллекторный ток достигает здесь почтенной величины - порядка полуампера... Твоя первая кривая, где взаимодействуют только два элемента - эмиттер и база и которая характеризует зависимость тока базы от потенциала базы по отношению к эмиттеру, просто-напросто характеристика диода, образованного эмитте-ром и базой.

Н. - Правда! Ток увеличивается сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее. Я вижу, что эта кривая не представляет большого интереса, но, думаю, что другая кривая, отражающая изменение коллекторного тока в зависимости от напряжения базы, имеет большее значение.


Незнайкин знакомится с обманчивой крутизной

Л.- Не увлекайся, мой друг. Вторая кривая действительно очень показательна. Она, в частности, показывает нам, что крутизна транзистора далеко не постоянна и изменяется в зависимости от величины напряжения.

Н. - Как? Разве, имея дело с транзисторами, тоже говорят о крутизне? Для ламп - это отношение небольшого изменения анодного тока к вызвавшему его небольшому изменению сеточного напряжения.

Л. - Да, здесь по аналогии мы также определим крутизну как отношение небольшого изменения Д/к к вызвавшему его небольшому изменению напряжения базы Д/б. Обозначив крутизну буквой S, получим:

Крутизна у транзисторов, как и у ламп, выражается в миллиамперах НЕ вольт.

Н. - Я действительно заметил, что при повышении напряжения базы крутизна нашего транзистора возрастает. При переходе от 0,2 к 0,4 в ток уве.чичился всего на 50 ма, а при повышении напряжения базы от 0,6 до 0,8 в он увеличился примерно на 180 ма. Следовательно, в первом случае мы имеем крутизну 50: (0,4 - 0,2) = 250 Л1а/в, а во втором случае 180: (0,8-0,6)-900 ма1в. Чудовищно! У лампы никогда нельзя получить такой крутизны.

Л.- Однако не делай слишком поспешных выводов о том, что усиление транзистора действительно так велико. Здесь роль крутизны значительно скромнее, так как в конечном итоге решающее значение имеет влияние тока базы на ток коллектора.


Опасно! Ограниченная мощность

Н. - я обнаружил это, когда снимал зависимость тока коллектора f„ от тока базы h для двух значений напряжения f/к на коллекторе: 2 в и 10 в (рис. 45).

Л.- А почему часть кривой для этого последнего напряжения f/„ = 10 в проведена пунктиром?

Н. - Потому что она нанесена условно. Я не осмелился допустить. Чтобы коллекторный ток превысил 35 ма, так как предельная мощность транзистора составляет 350 мет (в инструкции выпустившего его Эавода недвусмысленно сказано об этом). Ток в 35 ма при напряжении 10 в дает как раз эту предельную мощность, а я не хотел превышать ее, чтобы не погубить плод своих сбережений.

Л. - Ты действовал мудро, и мне остается лишь тебя поздравить. Обрати внимание, что кривые, показывающие изменения /к под воздействием /б, чаще всего приближаются к прямой линии. Впрочем, в этом мы уже имели возможность убедиться, рассматривая рис. 24.





Н. - Правда, и я вспоминаю, что эти кривые позволяют определить коэффициент усиления по току р, который показывает, во сколько раз изменения тока коллектора больше изменений тока базы.

Л.- Можешь ли ты определить этот коэффициент по кривой t/„ = 2 8?

Н. - Это очень просто. Когда мы повышаем ток базы, например, с 0,5 до 1 т (точки А щ Б), ток коллектора увеличивается с 70 до 97,5 ма. Следовательно, изменению тока базы на 0,5 ма соответствует изменение тока коллектора на 27,5 ма. Значят, усиление по току р = 27,5 : 0,5 = 55 раз.

л. - Браво! А в более общей форме можно сказать, что

„ 4/

где Д/к и Л/в представляют соответственно малые изменения тока коллектора и тока базы.

Оц=Юв

0н=2в

Рис. 45. Зависимость тока кол.5ектора / от toks

базы /,

g при двух значениях напряжения коллектора и.

Сопротивление, которое не является иа перекличку


Н. -Скажите пожалуйста! Все эти малые изменения токов и напря-жений напоминают мне что-то знакомое, как мотив песенки моего дале-кого детства. После крутизны и коэффициента усиления нам не хватает только внутреннего сопротивления... и мы вновь встретим ту же семью основных параметров, что и у ламп.

Л. - Осторожнее, мой друг! Еще раз говорю тебе: остерегайся поспешных аналогий. У ламп коэффициент усиления представляет собой отношение двух напряжений, у транзисторов - это отношение двух токов. Точно так же, говоря о внутреннем сопротивлении ламп, имеют в виду часто выходное сопротивление, тогда как у транзисторов, как мы уже видели, говорят о входном сопротивлении или сопротивлении эмиттер - база. И, как всякое сопротивление, оно представляет собой отношение напряжения к величине тока, как сказал бы покойный физик Ом.

Н. - Или, говоря так же строго, как ты, это - отношение малого изменения напряжения базы к вызываемому им малому изменению тока





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [14] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

0.0037