"С": Вполне! Это очень наглядная характеристика, показывающая зависимость коллекторного тока от напряжения база - эмиттер. Но запомним, что при ФИКСИРОВАННОЕ Uк-э! Поскольку, если Uк-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 Uб-э от базового тока Iб. 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:
rве(rбэ) = ΔUб-э/ΔIб | при Uк-э = const.
И, наконец, мы говорили, что B = Iк/Iб. 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 = ΔIк/ΔIб; B = Iк/Iб
"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 = ΔIк/ΔIб | при Uк-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!
"А": Насколько я знаю, существует частотная зависимость коэффициента усиления по току для реальных транзисторов. И она определяется не в последнюю очередь их технологическими параметрами. Такими, как толщина базы, площади р - n-переходов и все такое прочее.
Ну и, кроме того, наличием паразитных емкостей.
"С": Абсолютно верно! Я бы только сказал, что технологические параметры определяют высокочастотные свойства транзисторов В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ!
Полезно и даже необходимо принять во внимание еще несколько параметров. Например, fβ.
fβ - это частота, при которой коэффициент усиления транзистора по току уменьшается на 3 дБ. Наряду с fβ используется и частота fT. Это такая частота, при которой коэффициент усиления по току β = 1. Они связаны следующим соотношением:
fT = β∙fβ
Употребляется еще и такой параметр, как fs - граничная частота крутизны транзистора:
fS = 10∙fβ
Отмечают также и максимальную частоту генерации fmax, которая, примерно, вдвое выше, чем fT.
"А": А что такое частота fα?
"С": Достаточно запомнить, что fα = fT! fα - это граничная частота усиления в схеме с ОБ, a fβ - граничная частота усиления в схеме с ОЭ.
"А": Так вот почему в разработках прежних лет так широко использовались схемы высокочастотных каскадов, использующих конфигурацию с общей базой!
"С": Да, пока не появились современные высокочастотные транзисторы, у которых fT достигает нескольких ГИГАГЕРЦ, что дает возможность использовать преимущества схем с ОЭ в диапазоне частот до нескольких сотен мегагерц!
"А": Часто приходится встречать упоминание о так называемом ЭФФЕКТЕ МИЛЛЕРА. Что это такое?
"С": Дело в том, что в реальных схемах образуются паразитные емкости: С1 - монтажа и подводящих цепей; С2 - емкость эмиттер - база; С3 - емкость коллектор - база и С4 - емкость коллектор - эмиттер. Все это приводит к появлению емкости, называемой ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ВХОДНОЙ ЕМКОСТЬЮ схемы С$.
Cs = C1 + C2 + |A|C3.
Здесь A - коэффициент усиления схемы по напряжению.
Такое увеличение емкости перехода коллектор - база называется эффектом Миллера. Для схемы с ОЭ можно записать:
Cs ~= |А|СЗ.
"А": Жизнь бьет ключом и все по голове! Непросто применять схемы с ОЭ в высокочастотной схемотехнике, как я погляжу!
"С": Весьма непросто! Но преимущества ОЭ так велики, что разработан целый ряд транзисторов, у которых удалось существенно понизить емкость С3 (коллектор - база). В десятки раз! По сравнению с обычными транзисторами. Чтобы не было никаких недоразумений, договоримся, что под "обычными транзисторами" мы будем подразумевать КТ315.
"А": У любителей они известны, как "семечки"!
"С": Да, но вообще стоит заметить, что эти самые "семечки" - отличные универсальные транзисторы…
"А":…Которые с успехом применяются в высокочастотных схемах!
"С": Когда для этой цели под рукой нет ничего более подходящего! Кстати, согласно справочнику, для всех индексов транзистора КТ315 емкость С3 (коллектор - база) составляет 7 пФ, а для КТ315Ж - 10 пФ! А вот для специализированного ВЧ транзистора КТ339А - не более 2пФ! А это - существенная разница! У германиевого транзистора ГТ329 емкость меньше, чем 2 пФ.
А вот у ГТ341 - не более 1 пФ! У прекрасного специализированного транзистора КТ399А (он действительно имеет параметры международного класса) емкость коллектор - база меньше, чем 1,4 пФ!
"А": Выходит, что хотя КТ315 и КТ339А имеют примерно равные fT, я никогда не получу при использовании КТ315 такое усиление на высоких частотах, как для КТ339А?
"С": В одной и той же схеме подключения - никогда! И примирись с этим заранее! Поэтому в радиоприемных устройствах высокого класса (а мы собираемся строить именно такое) следует в радиочастотных цепях применять ТОЛЬКО специализированные малошумящие транзисторы!
"Н": А чем характеризуются шумовые параметры транзистора?
"С": Обычно сам транзистор считается бесшумным. Тогда КОЭФФИЦИЕНТ ШУМА F показывает, на какое число необходимо умножить мощность шума в резисторе Rвн (где Rвн - эквивалентная величина внутреннего сопротивления источника напряжения сигнала), чтобы на выходе бесшумного транзистора получить такую же мощность шума, что и в реальной цепи. Коэффициент шума характеризуется логарифмической величиной F(дБ) = 10 lgF. Эта величина зависит от целого ряда параметров.
От режима эксплуатации, диапазона частот, температуры. Для каждого типа специализированных малошумящих транзисторов определен перечень режимов и условий, при которых шум минимален…
"А": Что мы обязательно учтем при постройке приемника!
"С": Вне всяких сомнений!
"Н": Что нам ещё осталось сделать для ознакомления с биполярными транзисторами?
"С": Больше ничего! Теперь пора перейти к рассмотрению ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ.