КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

Обратите внимание на семейство ВЫХОДНЫХ характеристик биполярного транзистора. Очень любопытной является точка «А». Здесь резкое нарастание коллекторного тока (для фиксированного U_б-э = 0,7 В) при повышении U_к-э от 0 до, примерно, 0,4 В неожиданно и полностью изменяет свой характер! И при дальнейшем повышении коллекторного напряжения, от 0,4 до 10 вольт, коллекторный ток возрастает ВСЕГО на ОДИН миллиампер!

«Н»: А если повышать U_к-э дальше?

«С»: Ход выходной характеристики будет оставаться все таким же ровным и плавным! Правда, если мы вовремя не остановимся, то в конце — концов добьемся того, что достигнем напряжения пробоя, при котором произойдет резкое, внезапное и, увы, необратимое разрушение транзисторной структуры.

Поэтому для каждого типа транзистора существует строго оговоренное паспортное значение предельного коллекторного напряжения. Оно, в зависимости от предназначения, типа и индекса транзистора, находится в пределах от нескольких (обычно не менее 10) вольт до многих сотен и даже тысяч вольт!

«А»: А насколько изменяется положение точки «А» у такого разнообразия транзисторов? Я имею в виду численные значения напряжения «большого перелома»?

«С»: Это очень важный вопрос! Проекция точки «А» на абсциссу U_к-э соответствует одному из важнейших параметров транзистора — НАПРЯЖЕНИЮ НАСЫЩЕНИЯ. Иначе — U_{к-э нас}. Чем эта величина меньше, тем более качественным считается транзистор. Дело в том, что это также чисто внутренний, нерегулируемый схемотехнически параметр транзистора. Прежде у старых германиевых транзисторов, например П416, U_{к-э нас} = 1 В. У кремниевых высоковольтных (первых выпусков, например КТ605) этот параметр достигал 5–6 вольт.

У наиболее популярных и массовых, например КТ315, в зависимости от индекса, U_{к-э нас} варьируется от 0,1 до 0,3 вольт.

«А»: Ну, а у наиболее качественных?

«С»: Да вот, например, отлично зарекомендовали себя такие маломощные транзисторы, как КТ342, КТ3102, КТ3107, КТ349 и т. д. Для них характерно значение рассматриваемого параметра порядка: 0,06—0,1 вольт. Заметим также, что U_{к-э нас} уменьшается при уменьшении величины коллекторного тока.

«А»: Удивительно, что изменение напряжения U_б-э буквально на несколько десятков милливольт (при фиксированном U_к-э) оказывает такое крутое влияние на величину коллекторного тока!

«С»: Но самое главное, что варьируя потенциал U_б-э ПО НАШЕЙ ВОЛЕ, схемотехнически, мы приступаем к овладению фантастическими возможностями транзистора!

«Н»: Однако, на семействе выходных характеристик отмечен и такой параметр как НАКЛОН, если я не ошибаюсь?

«С»: Нет, Незнайкин, не ошибаешься! Наклон характеристики характеризуется отношением ΔI_к/ΔU_к-э. Существуют транзисторы, у которых этот наклон стремится к нулю! Или, можно сказать, отношение ΔU_к-э/ΔI_к — стремится к бесконечности!

Эта зависимость называется еще ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ВЫХОДНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ и обозначается как r_кэ(r_се).

r_кэ = ΔU_к/ΔI_к | при U_б-э = const.

«Н»: А что представляет из себя параметр S?

«С»: Изменение коллекторного тока в зависимости от изменения напряжения база — эмиттер, получило определение КРУТИЗНА или S.

S = ΔI_к/ΔU_б-э| при U_к-э = const.

«А»: А теперь можем перейти к рассмотрению ПЕРЕДАТОЧНОЙ (переходной) ХАРАКТЕРИСТИКИ?

«С»: Вполне! Это очень наглядная характеристика, показывающая зависимость коллекторного тока от напряжения база — эмиттер. Но запомним, что при ФИКСИРОВАННОЕ U_к-э! Поскольку, если U_к-э варьируется, то в таком случае имеем СЕМЕЙСТВО переходных характеристик!

«Н»: Ну, а для чего тогда необходима ВХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА?

«С»: Для чувства комфорта, дорогой Незнайкин! В некоторых случаях удобно знать зависимость U_б-э от базового тока I_б. И, кроме того, при профессиональных расчетах параметров и режимов электронных узлов. Также для описания входной цепи транзистора как нагрузки, соединенной с входным источником напряжения, скажем…

При этом вводят такое понятие, как ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ:

r_ве(r_бэ) = ΔU_б-э/ΔI_б  | при U_к-э = const.

И, наконец, мы говорили, что B = I_к/I_б. Помните?

«А»: Да, но мы говорили не о B, а о β, насколько я помню?

«С»: А я именно потому и вернулся к этому вопросу! Повторение — мать учения! Итак, запишем:

β = ΔI_к/ΔI_б; B = I_к/I_б

«Н»: А что, между ними есть разница?

«С»: Да как не быть? Вот типовая зависимость коэффициентов статического и динамического усиления по току от величины коллекторного тока для маломощного транзистора (см. рис. 13.9).

Кстати, уточним на всякий случай, что:

β = ΔI_к/ΔI_б | при U_к-э = const!

«Н»: Ну, наконец, мы кое-что знаем о транзисторе!

«С»: Ты уверен? Информация к размышлению: полное количество параметров транзистора превышает СЕМЬСОТ!

«А»: Я не думал, что так много! Но ведь в практической схемотехнике применяется много меньше?

«С»: Немногим более двух десятков!.. Но, друзья мои, пора переходить к ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ параметрам транзистора!