Задачи для самостоятельного решения

Теоретические сведения для решения задач.

Рис. 3.2. Схемы включения биполярных транзисторов

Зависимость тока коллектора от тока базы биполярного транзистора в схеме ОЭ и от тока эмиттера в схеме ОБ определяются формулами:

ОЭ I_к=(I_б+I_к0);

ОБ I_к=I_э+I_к0,

где  - коэффициент передачи тока базы,  - коэффициент передачи тока эмиттера, I_к0 – обратный ток перехода база-коллектор при токе I_э = 0.

Между коэффициентом передачи тока базы и коэффициентом передачи тока эмиттера существует зависимость, определяемая формулами:

; .

Эти формулы справедливы для нормального активного режима работы транзистора.

Задача. Коэффициент передачи тока базы транзистора  = 50, обратный ток перехода коллектор-база I_к0 = 10 мкА. Рассчитать токи I_к, I_э, I_б при включении по схеме ОБ и ОЭ, если ток коллектора был одинаковый в обеих схемах, а соотношение токов I_э = 55I_б. Как изменится ток эмиттера в схеме ОЭ при изменении тока базы на 50 мкА?

Решение. Воспользуемся формулами:

для схемы ОЭ I_к=(I_б+I_к0);

для схемы ОБ I_к=I_э+I_к0.

В соответствии с условиями задачи можно записать:

I_к = (I_б + I_к0) = 50 (I_б + 10);

I_к=I_э+I_к0= 0,9855I_б+ 10;

или I_к = 50I_б + 500;

I_к= 54I_б+ 10.

Решая эту систему относительно тока базы, находим 4I_б = 490 мкА или I_б = 0,122 мА. Ток эмиттера в схеме ОБ I_э = 55I_б = 6,7 мА. Ток коллектора можно найти по любому уравнению I_к = (I_б + I_к0) = 50 (0,122 + 10) = 6,6 мА.

При изменении тока базы на I_б = 50 мкА ток коллектора изменится на:

I_к = I_б = 5050 = 2500 мкА = 2,5 мА;

а изменение тока эмиттера равно сумме изменений этих токов:

I_э = I_к + I_б = 2,55 мА.

Задача 3.1. Изобразите схемы включения с общей базой для транзисторов p-n-p и n-p-n. Покажите полярность напряжений и направление токов для нормального активного режима работы.

Задача 3.2. Изобразите схемы для снятия вольтамперных характеристик транзисторов p-n-p и n-p-n в схеме с общей базой. Укажите полярность питающих напряжений.

Задача 3.3. В схеме с общей базой транзистор имеет коэффициент передачи тока = 0,98. Определить коэффициенты передачи тока этого транзистора в схемах с общим эмиттером и общим коллектором.

Задача 3.4. Чему равен коэффициент передачи тока  транзистора в схеме с общим эмиттером при токе базы I_б = 50 мкА, обратном токе I_к0 = 10 мкА, если ток коллектора 3,6 мА?

Задача 3.5. Чему равен коэффициент передачи тока  транзистора в схеме с общей базой при токе эмиттера I_э = 5 мА, обратном токе I_к0 = 20 мкА, если ток коллектора 4,9 мА? Чему равен коэффициент передачи тока  данного транзистора в схеме с общим эмиттером?

Задача 3.6. Определить ток базы транзистора в схеме с общим эмиттером, если в цепь базы включен резистор сопротивлением 8 кОм, а напряжение входного источника постоянного тока равно 2 В при напряжении U_бэ = 0,4 В. Рассчитать ток коллектора при коэффициенте  = 75.

Задача 3.7. Напряжение U_кэ на транзисторе при включении с общим эмиттером составляет 15 В. Определить ток базы, если  = 50, а мощность, рассеиваемая на транзисторе, равна 75 мВт. Найти напряжение питания коллекторной цепи, если R_к = 1,8 кОм, а I_к0 = 0.

Задача 3.8. Ток коллектора транзистора при включении по схеме с общей базой I_к = 50 мА. Определить ток эмиттера, если  = 0,987, а ток I_к0 = 50 мкА. Найти напряжения на резисторах R_э = 100 Ом и R_к = 500 Ом.

Задача 3.9. В схеме с общей базой токам эмиттера I_э1 = 1 мА и I_э2 = 2 мА соответствовали токи коллектора I_к1 = 0,98 мА и I_к2 = 1,95 мА. Найти величину обратного тока I_к0 и коэффициенты передачи тока  и  транзистора.

Задача 3.10. В схеме с общим эмиттером токам базы I_б1 = 25 мкА и I_б2 = 75 мкА соответствовали токи коллектора I_к1 = 1,8 мА и I_к2 = 4,8 мА. Найти величину обратного тока I_к0 и коэффициенты передачи тока  и  транзистора.