ГЛАВА 2. ТРАНЗИСТОРИ
Транзистор - це один з основних «активних» компонентів. Він являє собою пристрій, який може посилювати вхідний сигнал по потужності. Збільшення потужності сигналу відбувається за рахунок зовнішнього джерела живлення. Відзначимо, що збільшення амплітуди сигналу не є в даному випадку визначальним. Так, наприклад, підвищує трансформатор - «пасивний» компонент, такий же, як резистор або конденсатор, забезпечує посилення по напрузі, але не може підсилити сигнал по потужності. Пристрої, які мають властивість посилення за проектною потужністю, характеризуються здатністю до генерації, обумовленої передачею вихідного сигналу назад на вхід.
Винахідників транзистора колись зацікавила саме здатність пристрою посилювати сигнал по потужності. Для початку вони спорудили за допомогою транзистора підсилювач звукових частот для гучномовця і переконалися, що на виході сигнал більше, ніж на вході.
Транзистор є невід'ємною частиною будь-якої електронної схеми, починаючи від найпростішого підсилювача або генератора до найскладнішої цифрової обчислювальної машини. Інтегральні схеми (ІС), які в основному замінили схеми, зібрані з дискретних транзисторів, являють собою сукупності транзисторів або інших компонентів, побудовані на єдиному кристалі напівпровідникового матеріалу.
Обов'язково слід розібратися в тому, як працює транзистор, навіть якщо вам доведеться користуватися в основному інтегральними схемами. Справа в тому, що, для того щоб зібрати електронний пристрій з інтегральних схем і підключити його до зовнішніх ланцюгів, необхідно знати вхідні і вихідні характеристики кожної використовуваної ІС. Крім того, транзистор служить основою побудови межсоединений, як внутрішніх (між ІС), так і зовнішніх. І нарешті, іноді (і навіть досить часто) трапляється, що підходящої ИС промисловість не випускає і доводиться вдаватися до схем, зібраним з дискретних компонентів. Як ви самі незабаром переконаєтеся, транзистори самі по собі дуже цікаві, і ознайомлення з їх роботою доставить вам задоволення.
Ми пропонуємо вам інший підхід. У цьому розділі ми побудуємо просту модель транзистора і з її допомогою створимо кілька схем. Як тільки почнуть проявлятися обмеження моделі, доповнимо її з урахуванням рівнянь Еберса-Мол-ла. Отримана таким чином модель дасть правильне уявлення про роботу транзистора; з її допомогою ви зможете створювати найкращі схеми, не вдаючись до великих розрахунками. Крім того, характеристики ваших схем не будуть серйозно залежати від таких некерованих параметрів транзистора як, наприклад, коефіцієнт посилення по току.
І нарешті, кілька слів про прийнятих в інженерній практиці умовності.
Напруга на виводі транзистора, узяте по відношенню до потенціалу землі, позначається літерним індексом, Б або Е): наприклад, - це напруга на колекторі. Напруга між висновками позначається подвійним індексом, наприклад, - це напруга між базою і емітером. Якщо індекс утворений двома однаковими буквами, то це - напруга джерела живлення: UKK - це напруга живлення (зазвичай позитивне) колектора, напруга живлення (зазвичай негативне) емітера.