Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Марта 2013 в 10:04, курсовая работа
Преимущества транзисторов по сравнению с электронными лампами - те же, как и у полупроводниковых диодов - отсутствие накалённого катода, потребляющего значительную мощность и требующего времени для его разогрева. Кроме того, транзисторы сами по себе во много раз меньше по массе и размерам, чем электрические лампы, и транзисторы способны работать при более низких напряжениях и более высоких частотах.
Но наряду с положительными качествами, триоды имеют и свои недостатки. Как и полупроводниковые диоды, транзисторы очень чувствительны к повышению температуры, электрическим перегрузкам и сильно проникающим излучениям (чтобы сделать транзистор более долговечным, его помещают в специальные корпуса).
Из формулы видно, что на частотах величина , а на частотах начинает резко снижаться. По этой причине для усилителей электрических сигналов подбираются транзисторы, у которых fа в несколько раз превышает максимальную частоту сигнала.
В схеме с общем эмиттером зависимость от частоты максимального усиления по мощности точно такая же, как и для схемы с общей базой. Но снижение усиления по току происходит значительно быстрее, чем это наблюдается в схеме с общей базой.
Усиление по току на высоких частотах в схеме с общим эмиттером характеризуется модулем, т. е. абсолютной величиной коэффициента ,определяемым по формуле
где - усиление по току на самых низких частотах;
fm- граничная частота усиления по току для схемы с общим эмиттером, на которой .
Частота, на которой называется предельной частотой усиления по току в схеме с общим эмиттером и обозначается как :
Эта частота непосредственно не определяет каких – либо частотных пределов применения транзисторов. Однако она указывает ту область частот, в пределах которой можно пренебречь частотной зависимостью параметров транзистора при включении его по схеме с общим эмиттером.
Шумовые характеристики транзисторов
Транзистор так же, как и любой другой усилительный прибор, обладает некоторыми собственными шумами, наличие которых затрудняет усиление слабых сигналов. Если бы транзистор был идеальным усилительным устройством, то выходные шумы определялись бы только величиной тепловых шумов, действующих на входе усилителя. Шумовые характеристики выражаются коэффициентом шума Fш.
Коэффициентом шума усилителя называется отношение полной мощности шумов на выходе усиления к той части шумов на выходе, которая вызвана тепловыми шумами источника сигнала. Другими словами, коэффициент шума Fш указывает во сколько раз собственные шумы усилителя больше тепловых шумов выходного сопротивления источника сигнала.
Обычно величина Fш оценивается в децибелах. Особенностью транзисторов является то, что для них величина Fш во многом зависит от режима по постоянному току, обратного тока коллектора, выходного сопротивления источника сигнала и частоты. Минимальный уровень шумов большинства типов плоскостных транзисторов наблюдается при Uк = 1,5 – 2 в, Iк = 0,2 – 0,5 ма, минимальном токе Iко и внутреннем сопротивлении источника сигнала = 300 – 1000 ам.
От самых низких частот до частоты 1000 Гц величина Fш уменьшается обратно пропорционально частоте. На частотах выше вплоть до некоторой частоты уровень Fш остаётся минимальным и независимым от частоты. На частоте выше величина Fш растёт примерно пропорционально квадрату частоты.
Расчёты и эксперименты показывают, что на частоте модуль крутизны входной характеристики составляет 70 % от своего значения на низких частотах, поэтому в технической литературе можно встретить и другое обозначение предельной частоты , называемой также предельной частотой крутизны
Таким образом, область частот, где наблюдается заметный рост коэффициента шума, характеризуется значительным ухудшением усилительных свойств транзистора, вследствие чего использование транзисторов на частотах выше нецелесообразно.
Обычно коэффициент Fш измеряется га частоте 1000 Гц. При указанных выше режимах современные низкочастотные транзисторы на этой частоте могут иметь коэффициент шума от 3 – 5дб до 30 – 35дб. Высокочастотные транзисторы имеют намного меньше коэффициент шума, который в среднем составляет 6 – 10дб.
Заключение
Транзистор представляет
собой полупроводниковый
Подобно тому, как существует
большое множество
Транзисторы различаются по числу основных видов носителей заряда, используемых при работе прибора. Транзисторы, в которых используются оба вида носителей, дырки и электроны, называются биполярными. В зависимости от геометрической структуры размещения зон с различной проводимостью они могут быть прямой (p – n – p) или обратной проводимости (n – p – n). Транзисторы, у которых используется только один основной носитель заряда, например, только дырки или только электроны, называются полярными
Самыми известными и доступными являются биполярные транзисторы прямой (p – n – p) и обратной (n – p – n) проводимости. Менее известны и доступны полевые транзисторы с каналом p и n типа.
Список литературы