пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

составные биполярные транзисторы

Создание мощного высоковольтного транзистора, предназначенного для работы в режиме переключения, и характеризующегося переходом из закрытого состояния с высоким обратным напряжением в открытое состояние с большим током коллектора, т.е с высоким коэффициентом β, имеет схемотехническое решение.

Как отмечалось в предыдущем разделе, значение коэффициента β характеризует качество биполярного транзистора, поскольку, чем больше коэффициент β, тем эффективнее работает транзистор. Коэффициент усиления по току биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером β определяется следующим соотношением β = 2·(L²/W²). Для увеличения значения коэффициента β нужно либо уменьшать ширину базы биполярного транзистора или W, или увеличить диффузионную длину Lp. Так как диффузионная длина f97.gif, то нужно увеличить либо подвижность носителей μ, либо время жизни τp. Это достаточно трудно, так как необходимо использовать материалы с высокой подвижностью для электронов (например, GaAs, InP), причем только в транзисторах n-p-n.

Между тем, имеется схемотехническое решение, когда определенным образом соединенные два биполярных транзистора имеют характеристики как один транзистор с высоким коэффициентом передачи β эмиттерного тока. Такая комбинация получила название составного транзистора или схемы Дарлингтона. В составном транзисторе база первого транзистора Т1 соединена с эмиттером второго транзистора Т2 dIэ1 = dIб2. Коллекторы обоих транзисторов соединены и этот вывод является коллектора составного транзистора. База первого транзистора играет роль базы составно-го транзистора dIб = dIб1, а эмиттер второго транзистора - роль эмиттера составного транзистора dIэ2 = dIэ.

519.gif

Рис. 5.19. Схема составного транзистора

Получим выражение для коэффициента усиления по току β для схемы Дарлингтона. Выразим связь между изменением тока базы dIб и вызванным вследствие этого изменение тока коллектора dIк составного транзистора следующим образом:

f5033c.gif

Поскольку для биполярных транзисторов коэффициент усиления по току обычно не составляет несколько десятков β1, β2 >> 1, то суммарный коэффициент усиления составного транзистора будет определяться произведением коэффициентов усиления каждого из транзисторов βΣ ~= β1·β2 и может быть достаточно большим по величине.

Отметим особенности режима работы таких транзисторов. Поскольку эмиттерный ток перво-го транзистора Iэ1 является базовым током второго транзистора dIб2, то, следовательно, транзистор Т1 должен работать в микромощном режиме, а транзистор Т2 в режиме большой инжекции, их эмиттерные токи отличаются на 1-2 порядка. При таком неоптимальном выборе рабочих характе-ристик биполярных транзисторов Т1 и Т2 не удается в каждом из них достичь высоких значений усиления по току. Тем не менее, даже при значениях коэффициентов усиления β1, β2 ~ 30 суммарный коэффициент усиления βΣ составит βΣ ~ 1000.

Высокие значения коэффициента усиления в составных транзисторах реализуется только в статическом режиме, поэтому составные транзисторы нашли широкое применение во входных каскадах операционных усилителей. В схемах на высоких частотах составные транзисторы уже не имеют таких преимуществ, наоборот и граничная частота усиления по току и быстродействие со-ставных транзисторов меньше, чем эти же параметры для каждого из транзисторов Т1 и Т2.


15.06.2014; 13:01
хиты: 102
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь