Мазкур ўқув услубий мажмуа фаннинг ишчи ўқув дастури ва ишчи ўқув режасига мувофиқ ишлаб чиқилди

Транзистор тешилиши ва унинг барқарор ишлаш соҳасини кенгайтириш усуллари

БТларда икки турдаги электр тешилишлар кузатилади: бирламчи ва иккиламчи.

Бирламчи тешилиш одатда, транзистор кучайтиргич режимида ишлаганда кузатилади ва коллектор-база ёки коллектор-эмиттер кучланиш маълум бўсағавий кучланишдан ортганда, коллектор (эмиттер) токининг кескин ортиши билан белгиланади.
Иккиламчи тешилиш транзисторнинг импульс ёки калит режимида кузатилади ва ўзини коллектор-эмиттер кучланиш бир вақтда кескин пасайганда коллектор токи кескин ошиши билан намоён қилади. Бундай тешилиш натижасида транзистор асосидаги электрон калит бошқарилмайдиган бўлиб қолади ва уни бу ҳолатдан чиқариб бўлмайди.
УЭ уланган транзисторнинг статик чиқиш характеристикаларида бирламчи ва иккиламчи тешилиш соҳалари 5.12-расмда кўрсатилган.
Бирламчи тешилиш содир бўлиш механизми ва ривожланиши етарлича содда. У бошланишининг биринчи сабаби, тескари силжитилган КЎда заряд ташувчиларнинг кўчкили кўпайиши билан боғлиқ. Зарядларнинг кўчкили кўпайиши, коллекторга берилган тескари кучланиш қиймати, бўсағавий кучланишдан катта бўлганда бошланади. Тешилишнинг ривожланишига коллекторнинг хусусий токи билан эмиттер токи орасида мусбат тескари алоқа мавжудлиги ёрдам беради. КЎда кучланиш (коллектор занжиридаги қаршилик-да кучланиш тушиши натижасида) камайишига қарамасдан коллектор токи (чиқиш характеристикаларда манфий дифференциал қаршиликли соҳалар) ортиб боради.
УБ уланган схемани кўриб чиқамиз ва бошида эмиттер кириш узилган (I_Э=0) деб фараз қиламиз. Бу ҳолатда КЎ изоляцияланган бўлиб қолади ва унинг тешилиши, шароитига мувофиқ, алоҳида олинган тескари силжитилган р-n ўтишнинг тешилишига ўхшайди.

5.12-расм. Транзисторнинг чиқиш характеристикаларида бирламчи ва иккиламчи тешилиш соҳалари.

р-n ўтишда заряд ташувчилар кўпайиш коэффициентини М билан белгилаймиз. Унда кўчкили кўпайиш шароитида КЎ хусусий токи қиймати қуйидагича бўлади:
,
бу ерда, I_К0 – берилган U_КБ кучланишда заряд ташувчиларнинг фақат термик генерацияси ва экстракцияси билан белгиланган хусусий токи қиймати.
Электр тешилиш I_К0→∞ни билдиради. Демак, электр тешилиши U_КБ нинг шундай қийматида юзага келадики, унда М → ∞. Ушбу қийматни U_КБ0 деб белгилаймиз.
Кўпайиш коэффициенти М нинг ўтишдаги кучланишга боғлиқлиги қуйидаги эмпирик ифода билан етарлича аниқликда ифодаланади:
, (5.11)
бу ерда, к –яримўтказгич кимёвий табиатига ва ўтиш турига (n-p ёки p-n) боғлиқ ҳолда, 2 дан 6 гача қийматларни қабул қилиши мумкин.
Эмиттер токи билан бошқарилганда (I_Э≠0), кўчкили кўпайиш режимида коллектор токи
. (5.12)
I^*_К → ∞ шарт, худди илгаригидек, М → ∞ бўлишини талаб қилади, бу эса I_Э≠0 бўлганда бирламчи тешилиш қиймати U_КБ0 дан кам фарқ қилишини англатади. Бу мутлақо тушунарли, чунки I _Э = const бўлиб, коллектор токи ошганда ушбу токнинг ўзгариши автоматик ҳолда тўхтатилади (мусбат тескари алоқа сўндирилади).
УЭ уланган схема база токи билан бошқарилишини кўриб чиқишга ўтамиз.
Кўчкили кўпайиш режимида эмиттер токини узатиш коэффициенти бўлгани учун ўша режимда база токини узатиш коэффициенти
(5.13)
ифода билан аниқланади.
Натижада, кўчкили кўпайиш режимида УЭ уланган схема коллектор токи
.
Тешилиш , яъни бўлганда содир бўлади. Ушбу қийматни (5.12) га қўйиб, УЭ схема учун тешилиш кучланишини топамиз:
. (5.14)

УЭ уланган схема база токи билан бошқарилганда бирламчи тешилиш кучланиши УБ уланган схемадаги U_КБ0 тешилиш кучланишига нисбатан 2÷3 марта кичик бўлади. Ушбу кучланиш I_Б=0 бўлганда (база электроди узилганда) минимал қийматга эга бўлади. Шу сабабли УЭ уланган схема, кириш заржирининг узилишига, айниқса, катта қувватли транзисторлар ишлатилганда, мутлақо йўл қўйиб бўлмайди. База электродига балласт қаршиликлар уланиши мақсадга мувофиқ эмас, чунки у коллектор ва эмиттер токлари орасидаги мусбат тескари алоқа коэффициентини оширади ва транзисторнинг барқарор ишлаш соҳаси қисқаради.

Демак, барқарор ишлаш соҳаси кенглигига юқори талаблар қўйилган функционал (импульс ва калит) қурилмаларни ишлаб чиқишда база токи билан бошқарилувчи УЭ уланган схемалардан фойдаланмаслик керак. Кириш кучланиши билан бошқарилганда ёки эмиттер занжирида тескари манфий алоқани шакллантириш ёки таркибий транзисторлар қўллаш керак. Охирги ҳолда таркибий транзисторнинг чиқиш транзистори эмиттер токи билан бошқа-рилувчи режимга қўйилади. Бунда эмиттер токи қиймати иккинчи (ишга туширувчи) транзистор орқали берилади ва унда коллектор токи коллектор-база кучланишига жуда суст боғлиқ бўладиган ёки боғлиқ бўлмайдиган режимга қўйилади. Масалан, тўйиниш режимининг бошланғич соҳаси (инжекция-вольтаик режимда) ишлатилади.
Юқорида келтирилган кўрсатмалардан фойдаланишнинг амалий натижалари қуйида келтирилган: