Понятие рабочей точки (РТ) — Club155.ru

Анализ работы любого усилительного устройства удобно начинать с изучения его вольт-амперных характеристик. Основной характеристикой, используемой при таком анализе, является выходная характеристика, представляющая собой зависимость выходного тока от выходного напряжения: \({I}_{вых} = {f}{(}{{U}_{вых}}{)}\left|{\atop{{I}_{вх}={const}{, } { U}_{вх}={const}}}\right.\)   Рис. 3.1. Семейство выходных характеристик биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ   На рис. 3.1 приведено семейство выходных характеристик биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ. В них в качестве выходного тока выступает ток коллектора \(I_К\), а в качестве выходного напряжения — напряжение между коллектором и эмиттером \(U_{КЭ}\). Заметим, что приблизительно так же будут выглядеть и выходные характеристики при включении с ОБ и ОК (рис. 3.12,б), а также выходные характеристики схем с полевыми транзисторами. Разница будет лишь в названиях электродов транзистора, выступающих в качестве выходных. Очевидно, что при работе усилительного прибора величины входного напряжения и тока не остаются неизменными, а претерпевают некоторые колебания по закону изменения усиливаемого сигнала в определенном, задаваемом внешними цепями, диапазоне значений. При этом в каждый момент времени на семействе выходных характеристик можно указать единственную точку, соответствующую текущему состоянию усилительного прибора. Если рассмотреть и другие характеристики усилителя (характеристики управления, входные характеристики, характеристики передачи), то окажется, что и на них эта точка всегда однозначно определена, если известны токи и напряжения на входных и выходных электродах. Точка на плоскости выходных (или других) характеристик усилительного прибора, связывающая текущие значения напряжений и токов в нем, называется рабочей точкой. Заметим, что даже при отсутствии входного полезного сигнала усилительный каскад продолжает находиться в некотором вполне конкретном состоянии, которому соответствует некоторая вполне конкретная рабочая точка, ее обычно называют исходной рабочей точкой или рабочей точкой по постоянному току, если речь идет о транзисторном усилителе, предназначенном для усиления малых по амплитуде переменных токов и напряжений. В дальнейшем все постоянные составляющие токов и напряжений на электродах усилительного прибора будем отмечать дополнительным индексом «0», а их переменные составляющие — дополнительным индексом «~» в соответствии с описанными в разделе 2.3 правилами. Т.е., например, значение коллекторного тока транзистора, соответствующее исходной рабочей точке (рабочей точке по постоянному току), будет обозначаться \(I_{К_0}\), при этом полный ток коллектора в каждый момент времени будет равен \(I_К = I_{К_0} + I_{К_{\sim}}\), где в случае гармонического входного воздействия \(I_{К_{\sim}} = I_{К_m}\sin\left({\omega t + \varphi}\right)\). Взаимосвязь изменений выходного тока и напряжения и изменений входного сигнала должна быть не только причинно-следственной, но и по возможности линейной. Только при линейной (пропорциональной) функциональной зависимости возможно неискаженное воспроизведение усиливаемого сигнала на выходе каскада при работе на линейную резистивную нагрузку. Косвенным признаком возможности неискажающей работы усилительного прибора является эквидистантность (равномерная плотность) графиков выходных характеристик, представленных на рис. 3.1. Очевидно, что условие эквидистантности выполняется лишь в ограниченной области значений токов и напряжений. Область выходных характеристик усилительного прибора, где указанное условие выполняется с приемлемой для практики точностью, называется усилительной областью (областью линейного усиления). На выходных характеристиках биполярных транзисторов (рис. 3.1) эта область ограничивается с одной стороны так называемой линией насыщения (переход за эту линию означает переход транзистора в режим насыщения), а с другой — линией отсечки (переход в режим отсечки). При выходе рабочей точки транзистора за указанные пределы не только нарушается пропорциональная зависимость изменений выходного сигнала от изменений входного сигнала, но вообще прекращается управляющее воздействие входного сигнала на выходной ток и напряжение, т.е. транзистор полностью теряет усилительную функцию. Считается, что транзистор работает в усилительном режиме (класс усиления А), если в процессе усиления рабочая точка не соприкасается с линиями насыщения и отсечки. Напряжения и токи, а также внешние по отношению к усилительному прибору электрические цепи, обеспечивающие заданное положение рабочей точки по постоянному току, называются соответственно напряжениями, токами и цепями смещения. Напряжения и токи смещения также часто называют начальными.     < Предыдущая   Следующая >

Простейшие способы установки рабочей точки в схеме с общим эмиттером (ОЭ)

 

На рис. 3.3 приведена упрощенная схема включения биполярного транзистора \(n\)-\(p\)-\(n\)-типа с ОЭ, а на рис. 3.4 — семейства типичных статических характеристик этой схемы.

 

Рис. 3.3. Упрощенная схема включения биполярного транзистора n-p-n-типа с ОЭ

 

Рис. 3.4. Статические характеристики схемы с ОЭ

 

 

Внимательное рассмотрение этих характеристик позволяет сделать ряд полезных заключений о работе транзистора в анализируемой схеме. Естественно, рассматривать следует те участки характеристик, которые соответствуют активному режиму работы транзистора.

Во-первых, из входных характеристик (рис. 3.4,а) видно, что при достижении током базы \({I_Б}_0\) определенного уровня он практически перестает влиять на напряжение \({U_{БЭ}}_0\), а вот незначительное изменение этого напряжения может приводить к существенным колебаниям тока \({I_Б}_0\). Выходные характеристики (рис. 3.4,б) и характеристики передачи (рис. 3.4,в) позволяют сделать следующие заключения. Ток базы в активном режиме оказывает большое влияние на ток коллектора \({I_К}_0\) (естественно, и на ток эмиттера \({I_Э}_0\), поскольку \(I_Э \approx I_К\)), а тот одновременно незначительно зависит от колебаний напряжения \({U_{КЭ}}_0\).

Итоговый вывод следующий: при включении по схеме с ОЭ на положение рабочей точки биполярного транзистора (т.е. на ток коллектора \({I_К}_0\)), находящегося в режиме линейного усиления (активный режим), наибольшее влияние оказывает ток базы \({I_Б}_0\), который, в свою очередь, может сильно колебаться под воздействием изменений напряжения \({U_{БЭ}}_0\). Токи коллектора \({I_К}_0\) и эмиттера \({I_Э}_0\) практически полностью определяются током базы транзистора. Напряжение \(U_{{КЭ}_0}\) не оказывает существенного влияния на другие электрические показатели каскада и должно выбираться только из соображений обеспечения нахождения транзистора в области линейного усиления и непревышения предельных электрических режимов на электродах транзистора.

На практике получили распространение два способа обеспечения заданного положения рабочей точки по постоянному току: схема с фиксированным током базы (рис. 3.5) и схема эмиттерно-базовой стабилизации (рис. 3.6).

 

Рис. 3.5. Схема с фиксированным током базы

 

Рис. 3.6. Схема эмиттерно-базовой стабилизации

 

В первой схеме стабильность всех показателей каскада по постоянному току базируется на поддержании устойчивого значения тока базы транзистора \({I_Б}_0\). Достигается это созданием безальтернативной цепи протекания постоянного тока через резистор \(R_Б\) и эмиттерный переход транзистора \(VT1\). Поскольку сопротивление эмиттерного перехода мало, то ток \({I_Б}_0\) целиком определяется напряжением питания \(U_П\) и значением базового сопротивления \(R_Б\):

\({I_Б}_0 \approx \cfrac{U_П}{R_Б} {    } \Large \Rightarrow \normalsize {   } R_Б = \cfrac{U_П}{{I_Б}_0} \).

 

Стабильность тока базы в рассматриваемой схеме приводит к стабильности тока коллектора, поскольку

\({I_К}_0 = \beta_{ст} {I_Б}_0\),

где \(\beta_{ст}\) — статический коэффициент передачи тока базы в схеме с ОЭ.

 

Но данная формула также демонстрирует и основной недостаток схемы с фиксированным током базы (рис. 3.5).

Дело в том, что при производстве биполярных транзисторов возникает большой разброс в возможных значениях коэффициента \(\beta_{СТ}\), т.е. для разных экземпляров приборов необходимо устанавливать разные токи базы \({I_Б}_0\), чтобы обеспечить требуемое значение тока коллектора \({I_К}_0\) (заметим, что в выборе этого параметра практически недопустимы никакие вольности, он определяет множество важнейших характеристик каскада, например, таких, как коэффициент усиления, линейность усиления, потребляемая мощность и т.п.). Таким образом, конкретная величина сопротивления \(R_Б\) будет определяться теми характеристиками, которые присущи именно конкретному экземпляру примененного в каскаде транзистора, а не всем приборам данной серии. Это крайне неудобно при серийном производстве, поэтому схема с фиксированным током базы не находит широкого применения, гораздо больше распространена схема эмиттерно-базовой стабилизации (рис. 3.6) и различные ее доработки.

Как следует из названия, в этой схеме положение исходной рабочей точки каскада стабилизируется за счет поддержания неизменного значения напряжения на переходе эмиттер—база транзистора. Простейший способ обеспечения данного режима состоит в применении подключенного к базе транзистора делителя напряжения на двух резисторах \(R1\), \(R2\), ток через который \({I_д}_0\) значительно превышает все возможные значения тока базы \({I_Б}_0\) (это гарантирует, что ток базы транзистора не будет оказывать сколь-либо существенного влияния на напряжение в средней точке делителя). Стабильное напряжение \({U_{БЭ}}_0\) на эмиттерном переходе автоматически стабилизирует ток коллектора \({I_К}_0\) транзистора. Действительно, ведь

\( {U_{БЭ}}_0 = {I_Б}_0 r_Б + {I_Э}_0 r_Э = {I_Б}_0 \left[ r_Б + (\beta_{СТ} + 1) r_Э \right] \approx {I_Б}_0 \beta_{СТ} r_Э = {I_К}_{0} r_Э\)

\( \Large \Downarrow \)

\( {I_К}_{0} \approx \cfrac{{U_{БЭ}}_0}{r_Э}\) 

Поскольку такой физический параметр транзистора, как сопротивление эмиттерной области \(r_Э\), остается достаточно стабильным при массовом производстве, то и отпадает необходимость подбирать элементы делителя напряжения под каждый конкретный прибор — достаточно лишь один раз произвести расчеты, учитывая типономинал применяемых транзисторов и требуемое значение тока коллектора (эмиттера). Таким образом, схема эмиттерно-базовой стабилизации оказывается гораздо более удобной при массовом производстве и поэтому используется гораздо чаще (у нее есть и другие достоинства, сделавшие ее столь популярной).

 

 

< Предыдущая		Следующая >

Биполярный транзистор в роли линейного усилителя Общие сведения

Выше мы выяснили, что устройство является усилителем тогда, когда мощность, полученная на его выходе, больше мощности, поданной на вход, причем, разумеется, увеличение мощности происходит за счет источника тока. При помощи транзисторов можно конструировать различные виды электронных усилителей, но наиболее широкое

применение на практике находят линейные усилители (они работают в т. н. усилительном классе А). В них переменный выходной сигнал (хотя и многократно увеличенный по мощноси) должен иметь ту же форму, что и входной (рис. 22.1). Или, как говорится между выходным и входным сигналом должна существовать линейная зависимость (отсюда и их название: линейные усилители).

Транзистор в роли усилителя

Для того, чтобы конкретно понять, как усиливает транзистор, рассмотрим схе­му, данную на рис. 22.2а, в которой в коллекторную цепь включено нагрузоч­ное сопротивление R = 2 кОм. На од­ном числовом примере покажем, что мощность (напряжение и ток) переменной составляющей на нагрузке больше, чем мощность на выходе.

Сначала рассмотрим схему, данную на рис. 22.2а. Здесь база транзистора соединена с эмиттером (I_Б = 0), благо­даря чему при отсутствии сигнала транзистор закрыт и. (Для про­стоты пренебрегаем ничтожно малым токомI_КЭК). Сопротивление коллек­тор-эмиттер любого закрытого тран­зистора велико, примерно 0,1- 1 Мом. МОм. Благодаря этому почти все напряжение батареи действует меж­ду коллектором и эмиттером (В), ), а падение напряжения на резисторе почти равно нулю().

Если теперь от источника переменного тока Е₁ (рис. 22. 2б) подадим на вход напряжение 0,5 В, то оно вызовет сравнительно малый базовый ток I_Б = 10 мкА.

Рабочая точка транзистора

Для того, чтобы транзистор выполнял роль усилителя, он должен быть по­ставлен в соответствующий режим по постоянному току и тогда можно по­дать на него входной сигнал. Основные величины, характеризующие режим постояного тока, следующие:

1.Напряжение управляющего пере­хода в режиме покоя. Называется еще базовым смещением и обозначается U _ЭБп (здесь и далее „п“ озна­чает покой).

2. Базовый ток покоя I_Бп. Очевидно, он зависит от выбранного смещения базы U _ЭБп и обе эти величины опреде­ляют т. н. рабочую точку транзистора на его входной характеристике (рис. 22.4).

2. Коллекторный ток покоя I_Кп. Как мы уже знаем, его величина в раз больше начального тока базы.

3. Коллекторное напряжение покоя U_КЭп. Оно не должно быть меньше 0,8-1 В, т.к. рис. при очень малых напряжениях базовый ток не управляет коллекторным током, т.е. транзистор перестает быть усилителем. Обе последние величины и определяют рабочую точку на выходных характеристиках транзистора (рис.22.5 а).

Почему важен выбор рабочей точки транзистора

Правильный выбор рабочей точки является одним из самых важных моментов в работе с транзисторными схемами. Причины этого следующие. При подаче определенного напряжения смещения определяется рабочая точка на входной

КОНЕЦ

60

2.Установка рабочей точки биполярного транзистора

Существует два основных способа установки рабочей точки БТ по постоянному току, представленных на рис 16. Это схема с фиксированным напряжением на базе и схема с фиксированным током базы.

Рабочая точка БТ формируется одновременно в системе координат входных и выходных ВАХ, и для обоих случаев установки рабочей точкииявляются величинами, которые задаются значениями,. Разница состоит лишь в выборе управляющей величины: в схеме с фиксацией напряжения на базе выбирается внешнее напряжение смещения, равное значению, при котором в соответствии с входной ВАХ БТ ток через база-эмиттерный переход БТбудет равен, в схеме с фиксацией тока базы ток источника токасразу выбирается равным, тем самым автоматически, опять же в соответствии с входной ВАХ, обеспечивая установку необходимого. Оба способа установки рабочей точки по постоянному току являются практически идентичными, так как, с соответствующим ему значением, или, наоборот,, с соответствующим ему значением, это одна точка на входной ВАХ БТ, но при этом оба способа смещения Б-Э перехода весьма различно влияют на свойства каскадов усиления по переменному току и, особенно, на их термостабильность. Однако на практике в ряде ограниченных случаев, например в узком температурном диапазоне, применение их вполне допустимо.

Разновидности схем установки рабочей точки с фиксированным напряжением на базе представлены на рис. 17, 18. На схемах клеммами «вх», «вых» обозначены места для подключения к источнику сигнала и к нагрузке.

Для схемы на рис. 17 источник базового смещения (как правило, напряжениеменьше, чем напряжение) отделен от базового перехода БТсопротивлением, которое служит для развязки источника сигнала по переменному току от низкоомного сопротивления источника смещения и задания величины постоянного тока базыв его рабочей точке. Недостаток схемы формирования напряжения базового смещения на рис. 17 – в наличии дополнительного источника напряжения.

Всхеме на рис. 18 роль дополнительного источника смещения выполняет источник питания, с помощью которого и делителя напряжения,к базе транзистора прикладывается необходимое для открывания перехода Б-Э напряжение.

Схема на рис. 19 устанавливает рабочую точку транзистора с помощью стабильного базового тока. Идеальный источник тока в схеме на рис. 16 заменен в схеме на рис. 19 высокомным сопротивлением, подключенным к источнику питания. Напряжениепо сравнению с напряжением питаниямало, следовательно, ток базы задается сопротивлениемв соответствии с законом Ома. Так как базовый токмал, то сопротивлениедостаточно велико, что соответствует свойству идеального источника тока – обладать высоким внутренним сопротивлением.

Сравнение схем подачи базового смещения со стабилизацией напряжения на базе и схемы подачи стабильного тока базы показывает, что сопротивлениев схеме на рис. 19 много меньше шунтирует источник сигнала по переменному току, чем сопротивлениев схеме на рис. 17 или сопротивление делителя напряженияв схеме на рис. 18. Отрицательным свойством малого шунтирующего действия резисторана переход Б-Э в схеме на рис. 19, по сравнению со схемами на рис. 17, 18, является слабое рассасывание зарядов из базы транзистора при резких фронтах входного сигнала, в результате чего переход транзистора из открытого состояния в закрытое происходит медленно.

Все схемы формирования базового смещения транзистора в силу разброса свойств БТ, таких как зависимость прямого падения напряжения на переходе Б-Э от температуры для схем на рис. 17, 18, зависимость коэффициента усиления по току БТ от температуры в схеме на рис. 19, технологического разброса коэффициента усиления по току БТ, достаточно требовательны к точному выбору значения сопротивления , которое часто во всех рассмотренных схемах делают регулируемым или подстроечным.

Устранение влияния дестабилизирующих факторов на режим работы БТ по постоянному току достигают использованием цепей отрицательной обратной связи (ООС). Упрощенно принцип обратной связи состоит в том, что часть полезного сигнала с выхода схемы поступает обратно на ее вход, причем для отрицательной обратной связи характерно уменьшение (компенсация) входного сигнала под воздействием выходного сигнала, поэтому она и называется отрицательной. С точки зрения стабилизации рабочей точки БТ принцип ООС следует понимать так, что доля выходного напряжения или тока (а для БТ выходной цепью является цепь коллектор-эмиттер, и, следовательно, выходным сигналом должны являться параметры выходной цепи – ток коллектора или эмиттера, или напряжения на коллекторе или эмиттере БТ) должна поступать обратно во входную, базовую цепь БТ и воздействовать на напряжение или ток в базовой цепи противофазно дестабилизирующим факторам с целью уменьшения их влияния на режим БТ по постоянному току.

Наиболее распространена схема установки рабочей точки БТ с ООС по току (рис. 20). Другое ее название – схема с фиксированным напряжением на базе и эмиттерной стабилизацией. Она является универсальной схемой установки рабочей точки БТ для любого варианта включения транзистора по переменному току.

Напряжение (рис. 20) на базе транзистораVT1 зафиксировано делителем напряженияR1,R2. Ток эмиттерав соответствии с законом Ома вызывает падение напряженияна эмиттерном сопротивленииR4. Любое изменениеилипод действием дестабилизирующих факторов вызывает соответствующее изменениеи, следовательно, изменение падения напряжения. Так как напряжение переходав соответствии с законом Кирхгофа, азафиксировано, то изменение падения напряженияна эмиттерном сопротивленииR4 обязательно приведет к изменению напряжения, причем противофазно изменению напряжения наR4. Например, в случае даже незначительного увеличенияпроизойдет значительное увеличениев силу усилительных свойств БТ, и, следовательно, напряжениена Б-Э переходе уменьшится, что в свою очередь скомпенсирует увеличение, осуществив таким образом стабилизацию рабочей точки транзистораVT1.

Схема на рис. 21 иллюстрирует метод установки рабочей точки с использованием ООС по напряжению. Цель подключения сопротивления R1, задающего, к коллекторуVT1, получить независимость режима работы БТ по постоянному току от свойств самого БТ (технологического разброса коэффициента передачи по току), а также устранение влияния на БТ дестабилизирующих факторов в виде изменения напряжения питания или температуры. Стабилизирующее действие ООС основано на компенсации возможного измененияс помощью выходного напряжения, меняющего противофазно. В случае увеличения (уменьшения)ток коллектораVT1 увеличивается (уменьшается), напряжениеуменьшается (увеличивается) и, следовательно, ток базыуменьшается (увеличивается).

Общий подход к расчету режима БТ по постоянному току для схем (рис. 17…21), работающих в активном (линейном) режиме примерно одинаков, хотя имеет различия, относящиеся к выбору элементов стабилизации рабочей точки БТ в базовой цепи транзистора.

Порядок расчета элементов схемы для установки рабочей точки БТ, работающего в линейном режиме (рис. 17…21), следующий.

1. Выбираем тип БТ самостоятельно или используем конкретный тип БТ, определенный техническим заданием

Перед началом расчета следует определиться с типом транзистора. Для предварительных усилителей, работающих, как правило, в слаботочном режиме, если нет каких-либо специфических требований, например повышенного напряжения питания, низкоомного сопротивления нагрузки, большой амплитуды переменной составляющей тока или напряжения на выходе усилителя, следует выбирать транзистор, относящийся к классу маломощных, наиболее дешевых, с предельной постоянной рассеиваемой мощностью коллектора БТ до (100…250) мВт.

Учет частотных свойств БТ осуществляется обычно на этапе расчета свойств усилительного каскада по переменному току, предварительный выбор транзистора (низкочастотный, высокочастотный или сверхвысокочастотный) может быть осуществлен по планируемому частотному диапазону усилительного устройства. Однако следует знать, что использование более высокочастотных типов транзисторов в низкочастотных цепях нежелательно, так как они дороги, склонны к самовозбуждению и обладают меньшими эксплуатационными запасами.

2. Задаем постоянный ток коллектора БТ

Так как в апаратуре БТ может быть использован в широком диапазоне токов и напряжений, то ограничением на их выбор служат значения предельно допус­тимых режимов, превышение которых в условиях эксплуатации не допускается независимо от длительности импульсов напряжения или тока. Поэтому при при­менении БТ необходимо обеспечить их защиту от мгновенных изменений токов и напряжений, возникающих при переходных процесах, мгновенных изменениях питающих напряжений. Не допускается также работа БТ в совмещенных предель­ных режимах (например, по напряжению и току). Для повышения надежности БТ при эксплуатации следует выбирать рабочие режимы БТ (,, постоянную рассеиваемую мощность коллектора) меньше, чем их предельно допустимые ве­личины в (1,2…1,4) раза. При запасе в (1,6…2) раза надежность работы транзи­стора высока и практически не зависит от режима его работы.

Существует несколько критериев выбора .

• Наиболее прост способ, не требующий оптимизации режима работы БТ под определенные свойства. Задаем , равный приведенному в справочниках [6,7] типовому режиму измерения параметров БТ, например, справочный, соответствующий режиму измерения статического коэффициента передачи тока или режиму измерения модуля коэффициента передачи тока на высокой частоте.

• В случае необходимости, чтобы транзистор имел максимальный коэффициент передачи тока (например, если требуется получить максимальное входное сопротивление усилителя по переменному току) следует воспользоваться типовой справочной зависимостьюот токаили(рис. 22). Ток коллектора выбирается равным значению при максимальной величине.

• Для расширения полосы пропускания усилителя в область высших частот в случае его широкополостного применения необходимо воспользоваться справочной зависимостью граничной частоты БТ от тока коллектора. Ток коллектора выбирается соответствующим максимальному значению граничной частоты БТ.

• При построении малошумящих входных усилителей основой для выбора тока коллектора является справочная зависимость коэфициента шума БТ от тока коллетора. Ток коллектора следует выбирать по минимуму коэффициента шума.

• Во всех случаях, если известна амплитуда переменной составляющей тока на выходе усилительного каскада (например, по техническому заданию или величине выходной мощности на заданной нагрузке), то значение постоянной составляющей тока коллектора должно быть не меньше, чем амплитудное значение переменной составляющей тока в нагрузке.

Уменьшать ток коллектора БТ ниже значений, указанных в критериях вы­бора, нецелесообразно, если нет особых требований по минимизации потребления схемы усилителя, или, если не выбран тип БТ, специально разработанный для ра­боты с малыми токами. При малых рабочих токах у обычного БТ снижатся устой­чивость работы в диапазоне температур и появляется нестабильность параметров усиления во времени.

3. Задаем постоянное напряжениеБТ

• Критерий выбора − такое положение рабочей точки А БТ на семействе выходных ВАХ, при котором получается максимально возможная амплитуда переменной составляющей на выходе усилительного каскада.

Так как возможное изменение по­ложения точки А при ее движении под действием входного сигнала по нагру­зочной прямой ВС на графиках выход­ных ВАХ (рис. 23) ограничено с одной стороны потенциалом земли − точкой В (режим насыщения), а с другой стороны – потенциалом источника питания − точкой С (режим отсечки), то целесооб­разно выбирать для исходного положе­ния рабочей точки напряжение, равное приблизительно половине напряже­ния питания.

Обеспечить следует выбором величины сопротивленияв кол­лекторной цепи транзистора. Так как БТ в линейном режиме является источ­ником тока, то значениена переходе К-Э должно устанавливаться принуди­тельно, в частности для схем на рис. 17, 18, 19, 21 падением напряженияна коллекторном сопротивлении. В соответствии с законом Кирхгофа. Следовательно,, отсюда, а так как, то

(рис. 17, 18, 19, 21). (14)

Для схемы на рис. 20 закон Кирхгофа для коллекторной цепи записывается как , где− падение напряжения на эмиттерном сопротив­лении,− падение напряжения на коллекторном сопротивлении. Для работы цепи ООС и термостабилизации режима по постоянному току минималь­ное падение напряжения на эмиттерном резисторе устанавливается[9]. Определяем по закону Ома для участка цепи величину, считая:

(рис. 20). (15)

С увеличением увеличивается термостабильность схемы. Но чем больше, тем меньшая доля напряжения источника питания будет приходиться на пере­ход К-Э:, тем возможно меньший размах переменной составляющей может быть получен на выходе схемы. Максимальный размах пе­ременной составляющей возможен при, то есть при равномерном рас­пределении напряжения между переходом К-Э и коллекторным сопротивлением R3. Отсюда следует, что

(рис.20). (16)

4. Определяем в рабочей точке постоянный ток базы БТ

• По положению рабочей точки на семействе выходных ВАХ (рис. 23). Ток базы, например, для варианта установки рабочей точки А на рис. 23 должен равняться значению тока соответствующих ветвей ВАХ, на которых находится точка А − или, или, что, для конкретного примера точнее:− их усредненному значению.

• По заданному в рабочей точке току коллектора

. (17)

В справочниках [7, 8] приводятся, как правило, или типовые (усредненные) зависимости параметров БТ, или значения параметров одного и того же БТ в не­котором интервале, ограниченном минимальным или максимальным значением. Поэтому коэффициент передачи тока БТ определяется как

• типовое справочное ,

• среднегеометрическое значение интервала ,

• графически по справочной зависимости от тока коллектора для выбранного типа транзистора при заданном(рис. 22).

5. Задаем в рабочей точке постоянное напряжение БТ

• Наиболее простой и часто используемый способ, считать для кремниевых БТ, работающих в линейном режиме

, (18)

. (19)

Причина этому – большая скорость нарастания тока базы от напряженияна входных ВАХ БТ в зависимости. При аппроксимации кривойдвумя отрезками прямых линий получается, что при увеличениидо значенияу кремниевых БТ ток базы практически равен нулю, а дальнейшее увеличение, даже в десятых долях вольта приводит к рез­кому увеличению тока базы по всему диапазону его изменения.

6. Определяем элементы базовой цепи

(рис. 17). (20)

• Для схемы на рис. 18 необходимо определить ток делителя напряжения, выпол­ненного на сопротивлениях R1,R2. Ток делителя задаем из соображе­ний приближения свойств делителя напряжения к свойствам идеального ис­точника напряжения (он не должен ограничивать ток базы):

,(рис. 18). (21)

Сопротивления резисторов: верхнего плеча делителя R1 и нижнего плеча делителя R2 в цепи базы определяем как:

, (рис. 18). (22)

(рис. 19). (23)

, (рис. 20). (24)

• Для схемы на рис. 21 следует учесть, что базовый ток вытекает с коллектора БТ. Следовательно, поскольку , для базового тока справедливо. Отсюда, при выбореследует

(рис. 21). (25)

Все номиналы сопротивлений после расчета следует округлять до значений, регламентированных рядом сопротивлений Е24 и при необходимости (в случаях грубого округления) корректировать еще и значения параметров рабочей точки БТ.

7. Определяем мощность, рассеиваемую на элементах схемы

Расчет по постоянному току можно считать законченным после дополнительной оценки мощности по закону Джоуля-Ленца, рассеиваемой на каждом элементе схемы. Для сопротивлений это необходимо при выборе типа сопротивления по величине рассеиваемой мощности, а для БТ постоянная рассеиваемая мощность коллектора дает величину запаса от предельной справочной рассеиваемой мощности коллектора.

5. Задание рабочей точки биполярного транзистора (бт) в схеме с фиксированным током базы. Основные расчетные соотношения.

Схема с фиксированным током базы.

Режим по постоянному току задается с помощью резисторов Rб, Rк и источника питания Uип (рис. 3.7). Уравнение для входной цепи согласно второму закону Кирхгофа имеет вид

где UБЭ≈(0,6…0,8) В (напряжение на открытом эмиттерном переходе кремниевого БТ), т.е. UБЭ << UИП, поэтому ток в цепи базы IБ≈UИП/RБ не зависит от параметров транзистора, а определяется параметрами входной цепи. Для выходной цепи уравнение по второму закону Кирхгофа имеет вид

С учетом связи IК≈h31Э IБ видно, что внешние элементы, задавая ток покоя базы IБ, тем самым определяют ток покоя коллектора IК.

Рассмотрим принцип работы усилителя на примере простейшей схемы (рис. 3.7). Усиливаемый сигнал U вх подается на базу транзистора через конденсатор C1 большой емкости. Выходной сигнал через конденсатор C2 большой емкости подается на нагрузку с сопротивлением Rн , которой может служить следующий усилительный каскад. На рис.3.8, а представлено семейство выходных ВАХ транзистора, на котором показано положение рабочей точки, соответствующей активному режиму работы БТ. Она лежит на пересечении характеристики, соответствующей току базы IБ=IБО≈ Uип/ RБ, и нагрузочной прямой, которая задается уравнением Iк=( Uип-Uкэ)/Rк . Данная прямая

строится по двум точкам, одна из которых лежит на оси абсцисс (Uкэ=Uип ),

а другая – на оси ординат (Iк=Uип/Rк). Точка А определяет постоянные составляющие коллекторного тока Iко и напряжения Uкэо . На семействе входных характеристик (рис.3.8, б) соответствующая рабочая точка находится на

пересечении прямой IБ= IБО и характеристики, соответствующей напряжению Uкэ= Uкэо.

Пусть на входе действует переменное гармоническое напряжение с низкой частотой и малой амплитудой U вх m. Тогда рабочая точка будет перемещаться вдоль отрезка ВАС, лежащего на одной входной характеристике (рис. 3.8, б), поскольку положение входных характеристик в активном режиме слабо зависит от напряжения Uкэ . На семействе выходных характеристик (рис. 3.8, а) при отсутствии резистора нагрузки рабочая точка будет перемещаться по отрезку нагрузочной прямой, ограниченному точками В и С, которые лежат на характеристиках, соответствующих

Поскольку амплитуды входных и выходных токов и напряжений усилителя связаны соотношениями и

то коэффициент усиления по напряжению

а коэффициент усиления по мощности

Недостатком рассмотренного способа задания рабочей точки является сильное влияние изменения температуры, параметров транзистора, напряжения питания на положение рабочей точки. При увеличении температуры растет величина h31Э, что приводит к увеличению IК, и точка покоя смещается в сторону режима насыщения. Использование в этой схеме транзисторов с параметрами, отличными от принятых при расчете, также приводит к сильному изменению положения рабочей точки. Для температурной стабилизации рабочей точки транзисторов усилительных каскадов используется отрицательная обратная связь по постоянному току или напряжению.

6. Задание рабочей точки бт в схеме с фиксированным напряжением база-эмиттер. Основные расчетные соотношения.

В схеме на рис. 10.9 режим покоя обеспечивается фиксированным напряжением на базе Uбэо транзистора с помощью источника питания и делителя из резисторов R1 и R2 .

Сопротивления резисторов R1 и R2 при заданном начальном токе базы Iбо , соответствующем напряжению Uбэо , определяют по формулам

где I д – ток делителя, который выбирается из условия обеспечения необходимой стабильности режима работы Iд=(2…5)Iбо . Напряжение не зависит от параметров транзистора. В связи с этим такой способ задания режима по постоянному току называют смещением фиксированным напряжением базы.

С увеличением температуры токи Iбэо и Iбо изменяются практически одинаково, что приводит к увеличению Iко. Точка покоя перемещается в сторону режима насыщения. Для обеспечения температурной стабилизации усилительных каскадов используют обратные связи по постоянному току или постоянному напряжению, которые снижают действие дестабилизирующих температурных факторов.

Рабочая точка транзистора – для новичков в радиоделе

Когда мы ранее рассчитывали номиналы резисторов для рабочего питания транзистора, мы использовали самую простую схему включения транзистора Причина в том, что эту схему легче всего рассчитать Но на протяжении рассказа я не раз упоминал, что при протекании тока через транзистор на нём рассеивается мощность в виде тепла Из чего следует, что, работая, транзистор нагревается А нагреваясь…

Вспомним схематическое изображение транзистора в виде «бутерброда» из полупроводников разного типа проводимости Всё начиналось с дрейфа зарядов, а заканчивалось появлением барьеров на границах соединения слоёв Момент завершения этого дрейфа определяется энергией свободных носителей заряда Если энергия возрастает, а при нагреве она возрастает, то свободный, неуправляемый дрейф, возобновится

Я хочу сказать, что у транзисторного каскада в процессе работы может появиться неуправляемый ток, который мы не учитывали при расчёте Возрастающий ток коллектора увеличивает падение напряжения на сопротивлении нагрузки транзистора, что смещает нашу «рабочую точку», которую мы выбирали из тех соображений, чтобы на коллекторе транзистора была половина напряжения питания Как же избежать влияния температуры на рабочую точку

Очень часто базовый ток транзистора, необходимый для создания расчётного тока коллектора, стараются «зафиксировать» с помощью делителя  напряжения на входе  транзистора Если сопротивление резистора между базой и эмиттером транзистора невелико, то  ток через этот резистор будет больше тока базы, и падение напряжения на нём будет оставаться достаточно стабильным при изменении температуры окружающей среды А именно напряжение  между базой и эмиттером определяет ток базы

Рис 512 Один из вариантов стабилизации рабочей точки

Ещё большего эффекта можно добиться, если включить в цепь эмиттера ещё один резистор

Рис 513 Ещё один вариант стабилизации рабочей точки

Можно проверить, но усиление каскада на транзисторе при добавлении резистора R4 станет меньше Чтобы этого избежать, резистор часто «шунтируют» конденсатором достаточно большой ёмкости Конденсатор не пропускает постоянный ток, сохраняя рабочие параметры транзистора, но пропускает переменный ток, как бы «исключая» резистор R4 из схемы

Рис 514 Восстановление коэффициента усиления с помощью конденсатора

Такое включение транзистора с общим эмиттером вы можете встретить довольно часто

Каким образом резистор R4 влияет на стабилизацию рабочей точки Мы говорили, что ток базы определяется напряжением между базой и эмиттером (как у диода) Но посмотрите, как распределится падение напряжение на резисторе R3: оно сложится из напряжения база-эмиттер транзистора и падения напряжения на резисторе R4 Если из-за температуры возрастает ток через транзистор, то этот ток увеличит падение напряжения на резисторе R4, что, в свой черёд, вызовет уменьшение напряжения база-эмиттер, поскольку напряжение на резисторе R3 (для того мы его и поставили) остаётся неизменным А уменьшение падения напряжения база-эмиттер приведёт к уменьшению базового, следовательно, и  коллекторного, тока, компенсируя  температурное влияние

Завершая рассказ о транзисторах, вспомним, что структура биполярного транзистора бывает двух типов: n-p-n, который присутствовал в наших экспериментах, и p-n-p Всё, что говорилось о транзисторах n-p-n можно повторить и об их собратьях Разница в полярности питающего напряжения и напряжения база-эмиттер, которое следует изменить на обратное

Рис 515 Включение биполярного транзистора типа p-n-p

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

УСТАНОВКА РАБОЧЕЙ ТОЧКИ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

Существует два основных способа установки рабочей точки БТ по постоянному току, представленных на рис 16. Это схема с фиксированным напряжением на базе и схема с фиксированным током базы.

Рабочая точка БТ формируется одновременно в системе координат входных и выходных ВАХ, и для обоих случаев установки рабочей точки и являются величинами, которые задаются значениями , . Разница состоит лишь в выборе управляющей величины: в схеме с фиксацией напряжения на базе выбирается внешнее напряжение смещения , равное значению , при котором в соответствии с входной ВАХ БТ ток через база-эмиттерный переход БТ будет равен , в схеме с фиксацией тока базы ток источника тока сразу выбирается равным , тем самым автоматически, опять же в соответствии с входной ВАХ, обеспечивая установку необходимого . Оба способа установки рабочей точки по постоянному току являются практически идентичными, так как , с соответствующим ему значением , или, наоборот, , с соответствующим ему значением , это одна точка на входной ВАХ БТ, но при этом оба способа смещения Б-Э перехода весьма различно влияют на свойства каскадов усиления по переменному току и, особенно, на их термостабильность. Однако на практике в ряде ограниченных случаев, например в узком температурном диапазоне, применение их вполне допустимо.

Разновидности схем установки рабочей точки с фиксированным напряжением на базе представлены на рис. 17, 18. На схемах клеммами «вх», «вых» обозначены места для подключения к источнику сигнала и к нагрузке.

Для схемы на рис. 17 источник базового смещения (как правило, напряжение меньше, чем напряжение ) отделен от базового перехода БТ сопротивлением , которое служит для развязки источника сигнала по переменному току от низкоомного сопротивления источника смещения и задания величины постоянного тока базы в его рабочей точке. Недостаток схемы формирования напряжения базового смещения на рис. 17 – в наличии дополнительного источника напряжения .

В схеме на рис. 18 роль дополнительного источника смещения выполняет источник питания , с помощью которого и делителя напряжения , к базе транзистора прикладывается необходимое для открывания перехода Б-Э напряжение.

Схема на рис. 19 устанавливает рабочую точку транзистора с помощью стабильного базового тока. Идеальный источник тока в схеме на рис. 16 заменен в схеме на рис. 19 высокомным сопротивлением , подключенным к источнику питания . Напряжение по сравнению с напряжением питания мало, следовательно, ток базы задается сопротивлением в соответствии с законом Ома . Так как базовый ток мал, то сопротивление достаточно велико, что соответствует свойству идеального источника тока – обладать высоким внутренним сопротивлением.

Сравнение схем подачи базового смещения со стабилизацией напряжения на базе и схемы подачи стабильного тока базы показывает, что сопротивление в схеме на рис. 19 много меньше шунтирует источник сигнала по переменному току, чем сопротивление в схеме на рис. 17 или сопротивление делителя напряжения в схеме на рис. 18. Отрицательным свойством малого шунтирующего действия резистора на переход Б-Э в схеме на рис. 19, по сравнению со схемами на рис. 17, 18, является слабое рассасывание зарядов из базы транзистора при резких фронтах входного сигнала, в результате чего переход транзистора из открытого состояния в закрытое происходит медленно.

Все схемы формирования базового смещения транзистора в силу разброса свойств БТ, таких как зависимость прямого падения напряжения на переходе Б-Э от температуры для схем на рис. 17, 18, зависимость коэффициента усиления по току БТ от температуры в схеме на рис. 19, технологического разброса коэффициента усиления по току БТ, достаточно требовательны к точному выбору значения сопротивления , которое часто во всех рассмотренных схемах делают регулируемым или подстроечным.

Устранение влияния дестабилизирующих факторов на режим работы БТ по постоянному току достигают использованием цепей отрицательной обратной связи (ООС). Упрощенно принцип обратной связи состоит в том, что часть полезного сигнала с выхода схемы поступает обратно на ее вход, причем для отрицательной обратной связи характерно уменьшение (компенсация) входного сигнала под воздействием выходного сигнала, поэтому она и называется отрицательной. С точки зрения стабилизации рабочей точки БТ принцип ООС следует понимать так, что доля выходного напряжения или тока (а для БТ выходной цепью является цепь коллектор-эмиттер, и, следовательно, выходным сигналом должны являться параметры выходной цепи – ток коллектора или эмиттера, или напряжения на коллекторе или эмиттере БТ) должна поступать обратно во входную, базовую цепь БТ и воздействовать на напряжение или ток в базовой цепи противофазно дестабилизирующим факторам с целью уменьшения их влияния на режим БТ по постоянному току.

Наиболее распространена схема установки рабочей точки БТ с ООС по току (рис. 20). Другое ее название – схема с фиксированным напряжением на базе и эмиттерной стабилизацией. Она является универсальной схемой установки рабочей точки БТ для любого варианта включения транзистора по переменному току.

Напряжение (рис. 20) на базе транзистора VT1 зафиксировано делителем напряжения R1, R2. Ток эмиттера в соответствии с законом Ома вызывает падение напряжения на эмиттерном сопротивлении R4. Любое изменение или под действием дестабилизирующих факторов вызывает соответствующее изменение и, следовательно, изменение падения напряжения . Так как напряжение перехода в соответствии с законом Кирхгофа, а зафиксировано, то изменение падения напряжения на эмиттерном сопротивлении R4 обязательно приведет к изменению напряжения , причем противофазно изменению напряжения на R4. Например, в случае даже незначительного увеличения произойдет значительное увеличение в силу усилительных свойств БТ, и, следовательно, напряжение на Б-Э переходе уменьшится, что в свою очередь скомпенсирует увеличение , осуществив таким образом стабилизацию рабочей точки транзистора VT1.

Схема на рис. 21 иллюстрирует метод установки рабочей точки с использованием ООС по напряжению. Цель подключения сопротивления R1, задающего , к коллектору VT1, получить независимость режима работы БТ по постоянному току от свойств самого БТ (технологического разброса коэффициента передачи по току), а также устранение влияния на БТ дестабилизирующих факторов в виде изменения напряжения питания или температуры. Стабилизирующее действие ООС основано на компенсации возможного изменения с помощью выходного напряжения , меняющего противофазно . В случае увеличения (уменьшения) ток коллектора VT1 увеличивается (уменьшается), напряжение уменьшается (увеличивается) и, следовательно, ток базы уменьшается (увеличивается).

Общий подход к расчету режима БТ по постоянному току для схем (рис. 17…21), работающих в активном (линейном) режиме примерно одинаков, хотя имеет различия, относящиеся к выбору элементов стабилизации рабочей точки БТ в базовой цепи транзистора.

Порядок расчета элементов схемы для установки рабочей точки БТ, работающего в линейном режиме (рис. 17…21), следующий.

1. Выбираем тип БТ самостоятельно или используем конкретный тип БТ, определенный техническим заданием

Перед началом расчета следует определиться с типом транзистора. Для предварительных усилителей, работающих, как правило, в слаботочном режиме, если нет каких-либо специфических требований, например повышенного напряжения питания, низкоомного сопротивления нагрузки, большой амплитуды переменной составляющей тока или напряжения на выходе усилителя, следует выбирать транзистор, относящийся к классу маломощных, наиболее дешевых, с предельной постоянной рассеиваемой мощностью коллектора БТ до (100…250) мВт.

Учет частотных свойств БТ осуществляется обычно на этапе расчета свойств усилительного каскада по переменному току, предварительный выбор транзистора (низкочастотный, высокочастотный или сверхвысокочастотный) может быть осуществлен по планируемому частотному диапазону усилительного устройства. Однако следует знать, что использование более высокочастотных типов транзисторов в низкочастотных цепях нежелательно, так как они дороги, склонны к самовозбуждению и обладают меньшими эксплуатационными запасами.

2. Задаем постоянный ток коллектора БТ

Так как в апаратуре БТ может быть использован в широком диапазоне токов и напряжений, то ограничением на их выбор служат значения предельно допус­тимых режимов, превышение которых в условиях эксплуатации не допускается независимо от длительности импульсов напряжения или тока. Поэтому при при­менении БТ необходимо обеспечить их защиту от мгновенных изменений токов и напряжений, возникающих при переходных процесах, мгновенных изменениях питающих напряжений. Не допускается также работа БТ в совмещенных предель­ных режимах (например, по напряжению и току). Для повышения надежности БТ при эксплуатации следует выбирать рабочие режимы БТ ( , , постоянную рассеиваемую мощность коллектора) меньше, чем их предельно допустимые ве­личины в (1,2…1,4) раза. При запасе в (1,6…2) раза надежность работы транзи­стора высока и практически не зависит от режима его работы.

Существует несколько критериев выбора .

· Наиболее прост способ, не требующий оптимизации режима работы БТ под определенные свойства. Задаем , равный приведенному в справочниках [6,7] типовому режиму измерения параметров БТ, например, справочный , соответствующий режиму измерения статического коэффициента передачи тока или режиму измерения модуля коэффициента передачи тока на высокой частоте.

· В случае необходимости, чтобы транзистор имел максимальный коэффициент передачи тока (например, если требуется получить максимальное входное сопротивление усилителя по переменному току) следует воспользоваться типовой справочной зависимостью от тока или (рис. 22). Ток коллектора выбирается равным значению при максимальной величине .

· Для расширения полосы пропускания усилителя в область высших частот в случае его широкополостного применения необходимо воспользоваться справочной зависимостью граничной частоты БТ от тока коллектора. Ток коллектора выбирается соответствующим максимальному значению граничной частоты БТ.

· При построении малошумящих входных усилителей основой для выбора тока коллектора является справочная зависимость коэфициента шума БТ от тока коллетора. Ток коллектора следует выбирать по минимуму коэффициента шума.

· Во всех случаях, если известна амплитуда переменной составляющей тока на выходе усилительного каскада (например, по техническому заданию или величине выходной мощности на заданной нагрузке), то значение постоянной составляющей тока коллектора должно быть не меньше, чем амплитудное значение переменной составляющей тока в нагрузке.

Уменьшать ток коллектора БТ ниже значений, указанных в критериях вы­бора, нецелесообразно, если нет особых требований по минимизации потребления схемы усилителя, или, если не выбран тип БТ, специально разработанный для ра­боты с малыми токами. При малых рабочих токах у обычного БТ снижатся устой­чивость работы в диапазоне температур и появляется нестабильность параметров усиления во времени.

3. Задаем постоянное напряжение БТ

· Критерий выбора − такое положение рабочей точки А БТ на семействе выходных ВАХ, при котором получается максимально возможная амплитуда переменной составляющей на выходе усилительного каскада.

Так как возможное изменение по­ложения точки А при ее движении под действием входного сигнала по нагру­зочной прямой ВС на графиках выход­ных ВАХ (рис. 23) ограничено с одной стороны потенциалом земли − точкой В (режим насыщения), а с другой стороны – потенциалом источника питания − точкой С (режим отсечки), то целесооб­разно выбирать для исходного положе­ния рабочей точки напряжение , равное приблизительно половине напряже­ния питания .

Обеспечить следует выбором величины сопротивления в кол­лекторной цепи транзистора. Так как БТ в линейном режиме является источ­ником тока, то значение на переходе К-Э должно устанавливаться принуди­тельно, в частности для схем на рис. 17, 18, 19, 21 падением напряжения на коллекторном сопротивлении . В соответствии с законом Кирхгофа . Следовательно, , отсюда , а так как , то

(рис. 17, 18, 19, 21). (14)

Для схемы на рис. 20 закон Кирхгофа для коллекторной цепи записывается как , где − падение напряжения на эмиттерном сопротив­лении, − падение напряжения на коллекторном сопротивлении. Для работы цепи ООС и термостабилизации режима по постоянному току минималь­ное падение напряжения на эмиттерном резисторе устанавливается [9]. Определяем по закону Ома для участка цепи величину , считая :

(рис. 20). (15)

С увеличением увеличивается термостабильность схемы. Но чем больше , тем меньшая доля напряжения источника питания будет приходиться на пере­ход К-Э: , тем возможно меньший размах переменной составляющей может быть получен на выходе схемы. Максимальный размах пе­ременной составляющей возможен при , то есть при равномерном рас­пределении напряжения между переходом К-Э и коллекторным сопротивлением R3. Отсюда следует, что

(рис.20). (16)

4. Определяем в рабочей точке постоянный ток базы БТ

· По положению рабочей точки на семействе выходных ВАХ (рис. 23). Ток базы, например, для варианта установки рабочей точки А на рис. 23 должен равняться значению тока соответствующих ветвей ВАХ, на которых находится точка А − или , или, что, для конкретного примера точнее: − их усредненному значению.

· По заданному в рабочей точке току коллектора

. (17)

В справочниках [7, 8] приводятся, как правило, или типовые (усредненные) зависимости параметров БТ, или значения параметров одного и того же БТ в не­котором интервале, ограниченном минимальным или максимальным значением. Поэтому коэффициент передачи тока БТ определяется как

· типовое справочное ,

· среднегеометрическое значение интервала ,

· графически по справочной зависимости от тока коллектора для выбранного типа транзистора при заданном (рис. 22).

5. Задаем в рабочей точке постоянное напряжение БТ

· Наиболее простой и часто используемый способ, считать для кремниевых БТ, работающих в линейном режиме

, (18)

· для германиевых БТ

. (19)

Причина этому – большая скорость нарастания тока базы от напряжения на входных ВАХ БТ в зависимости . При аппроксимации кривой двумя отрезками прямых линий получается, что при увеличении до значения у кремниевых БТ ток базы практически равен нулю, а дальнейшее увеличение , даже в десятых долях вольта приводит к рез­кому увеличению тока базы по всему диапазону его изменения.

· Другой, более точный способ − определение графически по семейству входных ВАХ выбранного типа БТ. Значение в рабочей точке наносится на ось входной ВАХ и затем через график зависимости при заданном проецируется на ось , где и находится значение в рабочей точке.