Сборки биполярных транзисторов

Сборки биполярных транзисторов — это комбинации двух или более биполярных транзисторов, соединённых особым образом для достижения определённых характеристик и функциональности. Такие сборки могут значительно улучшать параметры отдельных транзисторов и адаптироваться под конкретные требования схем. Рассмотрим основные типы сборок биполярных транзисторов.

Основные типы сборок

1. Дарлингтона (Darlington Pair):
   • Эта конфигурация состоит из двух биполярных NPN-транзисторов (или PNP), включённых последовательно. Транзистор с меньшим коэффициентом усиления управляет большим транзистором, увеличивая общий коэффициент усиления всей сборки. Такая структура используется для увеличения силы тока и снижения сопротивления открытого перехода.
   • Высокий коэффициент усиления по току.
   • Низкое сопротивление в открытом состоянии.
   • Медленный отклик из-за увеличенной ёмкости базы.
   • Усилители мощности.
   • Драйверы для реле и моторов.
   • Выходные каскады усилителей низкой частоты.
2. Шоттки (Schottky Transistor):
   • В этой сборке биполярный транзистор включается параллельно с диодом Шоттки. Диод Шоттки помогает снизить время переключения транзистора, уменьшая задержку при включении и выключении.
   • Быстрый отклик.
   • Меньшее падение напряжения на переходе база-эмиттер.
   • Подходит для высокочастотных схем.
   • Логические схемы.
   • Коммутация в источниках питания.
   • Выпрямители.
3. Cascode (Каскодная схема):
   • Cascode-схема включает два транзистора разного типа (один NPN и один PNP). Первый транзистор работает в общем эмиттерной конфигурации, второй — в общей базовой. Это позволяет повысить усиление по напряжению и улучшить характеристики высокочастотного отклика.
   • Хорошее усиление по напряжению.
   • Повышенная устойчивость к паразитным эффектам.
   • Высокая рабочая частота.
   • Высокоэффективные усилители.
   • Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
   • Операционные усилители и компараторы.
4. Current Mirror (Зеркало тока):
   • Зеркала тока используются для поддержания постоянного тока в цепи. Два транзистора включены так, что выходной ток одного транзистора повторяет ток второго, обеспечивая стабильность тока в нагрузке.
   • Особенности:
     • Постоянство тока в схеме.
     • Упрощённая регулировка тока.
     • Низкая чувствительность к изменениям температуры и напряжения.
   • Источники опорного напряжения.
   • Активные нагрузки.
   • Аналоговые схемы с высоким уровнем точности.

Применение сборок биполярных транзисторов

Сборки биполярных транзисторов широко используются в различных электронных схемах, где требуются повышенные характеристики по сравнению с одиночными транзисторами. Вот некоторые примеры применения:

• Усилители: В выходных каскадах усилителей мощности, где требуется высокий коэффициент усиления и низкий уровень шума.
• Логические схемы: В цифровых схемах для улучшения быстродействия и уменьшения задержки распространения сигнала.
• Источники питания: В стабилизаторах напряжения и источниках тока для обеспечения стабильного выхода и защиты от перегрузки.
• Коммутация: В переключателях и инверторах для улучшения скорости переключения и уменьшения потерь.

Заключение

Сборки биполярных транзисторов открывают широкие возможности для оптимизации работы электронных схем. Они позволяют улучшить ключевые параметры, такие как усиление, скорость переключения, стабильность тока и напряжения. Каждая из рассмотренных сборок имеет свои уникальные преимущества и подходит для определённых задач, будь то мощные усилители, быстрые логические схемы или источники питания с низким уровнем шума.