предназначены для того, чтобы реагировать и на сигналы постоянного тока, и на частоты оптического диапазона. Существует несколько способов определения частотной характеристики транзистора, и с ними нужно как следует разобраться, прежде чем применять устройство.

Два параметра частотной характеристики связаны с коэффициентами усиления транзистора аир. Это точки, в которых значения коэффициентов аир составляют 0,707 того значения, которое они имели при более низкой частоте, обычно при 1000 Гц. Однако чаще в качестве параметра частотной характеристики выступает произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания, которое обозначается через Ft. Ft определяется как частота, на которой коэффициент усиления {hf) уменьшается до единицы. Хотя Ft дает обоснованный и очень полезный метод определения диапазона применения любого интересующего нас транзистора, с ним может быть связана некоторая путаница. Возьмем, например, транзистор, у которого коэффициент усиления р равен 300, а произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания составляет 50 МГц. Создается впечатление, что транзистор можно использовать в нижней части диапазона УКВ. Но это неверно. Вспомните, что 50 МГц - это произведение коэффициента усиления на частоту. Это та частота, на которой коэффициент усиления равен единице. Представьте, что вы хотите использовать транзистор на частоте 1000 кГц. Чему будет равен коэффициент р? Он уменьшается до значения

йз = 50 МГц/1 МГц =50, что далеко от значения 300, которое можно было бы ожидать.

Транзисторы как переключатели

При определенных условиях биполярный транзистор (я - р-п или р-п-р) можно использовать как своего рода переключатель. На рис. 4.10 показано два способа реализации этой возможности.

На рис. 4.10, а показан электронный переключатель последовательного типа. Когда напряжение на базе равно нулю, транзистор заперт и, значит, на резисторе эмиттера Rs напряжение отсутствует. Хотя транзистор и не является переключателем в полном смысле слова, но он обеспечивает появление потенциала на выходе по команде от входного сигнала. Эта схема может пригодиться для случая, когда мощной нагрузкой должен управлять сигнал, который не может быть сильно нагружен. Потенциал, приложенный к базе, приводит транзистор Qi в режим насыщения, поэтому напряжение между коллектором и эмиттером (Укэ) для включенного состояния транзистора будет небольшим. Однако было бы ошибкой считать, что напряжение Укэ ничтожно мало. В некоторых случаях оно и правда невелико, но зато в

"О.

-вкл

выкл-

-вкл

выкл-1

УПРАВЛЕНИЕ ЛЕРЕКЛЮЧЛТЕЛЕМ

ВКЛ

БЫКЛ-

О-1-1

УПРАВЛЕНИЕ ПЕРЕКЛЮЧЛТЕЛЕМ

Рис 4.10. Транзисторный переключатель последовательного типа (а); шунтирующий переключатель на п-р-л-транзисторе (б).

других (особенно для некоторых типов транзисторов) оно весьма значительно.

Другой тип переключателя показан на рис. 4.10,6. В этом случае выход инвертирован: он имеет высокий уровень, когда уровень управляющего входа низкий, и низкий, когда уровень управляющего входа высокий. Этот тип переключателя на п-р-tt-транзисторе может особенно пригодиться при стыковке некоторых старых цифровых электронных приборов с современными логическими ТТЛ- и КМОП-интегральными схемами. Выходное напряжение схемы на рис. 4.10,6 равно Vcc при отключенном входе и близко к нулю (Укэ), когда вход включен. Если для напряжения Vcc установлено такое значение, которое подходит для современных логических схем (+5 В постоянного то-

ка для ТТЛ или определенное значение из диапазона между +4,5В и +15В для КМОП), то требования по входу будут удовлетворены. Входной потенциал может иметь любое значение, которое принято в качестве стандартного логического уровня, в том числе и отрицательное. В случае когда управляющее напряжение отрицательно, резистор базы необходимо подключить к Vcc Когда будет приложено отрицательное управляющее напряжение, оно скомпенсирует положительное напряжение смещения и выключит транзистор. В схеме этого типа уровень на выходе будет низким, когда уровень на входе тоже низкий, и наоборот. В случае отрицательного управляющего напряжения все происходит наоборот по сравнению со случаем, когда оно положительно. Транзисторы типа п-р-п и р-п-р принадлежат к классу так называемых биполярных транзисторов. Другой класс образуют полевые транзисторы, показанные на рис 4.11, а-г. Полевой транзистор, показанный на рис 4 11, а, относится к полевым транзисторам с р-«-переходом

Существует два типа полевых транзисторов с р-п-перехо-дом, различающихся по материалу канала. На рисунке показан полевой транзистор с р-п-переходом п-канального типа; имеется в виду, что для канала использован полупроводник п-типа. Другой материал, из которого изготовлен затвор, имеет проводимость р-типа. Условное обозначение п-канального полевого транзистора с р-п-переходом показано на рис. 4.11,6. Единственное различие в обозначении р-канального и п-канального транзисторов состоит в том, что у р-канального транзистора стрелка направлена наружу, р-п-Переход в полевом транзисторе с р-п-переходом обычно смещен в обратном направлении, поэтому в канале формируется обедненная зона. Ширина канала зависит от ширины обедненных зон вблизи областей затворов Когда обратное смещение невелико, канал широкий, и в таком случае сопротивление между стоком и истоком мало. Однако по мере того как обратное смещение увеличивается, канал сужается и сопротивление между стоком и истоком становится очень большим (от 100 кОм до 1 МОм). В этом отношении полевой транзистор с р-п-переходом очень похож на пентод. Канал транзистора работает как электронный переменный резистор, сопротивление которого пропорционально напряжению обратного смещения, приложенному между затвором и истоком. Если выводы затвор - исток сместить в прямом направлении, возникнет большой ток, который запросто может вывести прибор из строя. Именно так ведет себя обычный р-п-переход, поэтому будьте осторожны!

Еще один тип полевого транзистора показан на рис. 4.11,0. Иногда его называют полевым транзистором с изолированным затвором, но чаще -полевым МОП-транзистором.

" Считается, что низкому уровню отрицательного управляющего напряжения соответствует высокий потенциал на входе и наоборот -Прим. перев