«Н»: А какова реальная величина этого тока?

«С»: Для германиевых транзисторов, например, ГТ322, ГТ329, ГТЗЗО и т. д. — его величина не превышает единиц микроампер при температуре окружающей среды +20 °C.

Для кремниевых транзисторов общего применения (маломощных) величина Iко не превышает десятых долей микроампера. У наиболее высококачественных современных транзисторов этот параметр составляет величину несколько тысячных микроампера!

«А»: Странно, что такие малые токи доставляют столько беспокойства разработчикам электронных систем!

«С»: Еще бы! Возьмем для примера наиболее почитаемую электронщиками схему с общим эмиттером — ОЭ (рис. 13.6).

Когда-то многие радиолюбительские конструкции базировались на применении вот такой «простейшей» схемы усилителя с ОЭ. Невозможно себе даже представить, сколько десятков тысяч радиолюбителей испытали горчайшее разочарование, когда их первые простейшие приемники прямого усиления, где приведенная схемка, в основном и применялась, так никогда и не заработали!

«Н»: И все равно я не могу понять причину! Ведь выбором соответствующей величины R1, мы устанавливаем базовый ток транзистора равным, например, 100 мкА. Если = 50, ток коллектора Iк будет равен 5 мА, а этого вполне достаточно.

«А»: Ну, Незнайкин, ты рассуждаешь как раз на уровне тех радиолюбителей — неудачников, о которых мы только что говорили!

«С»: Да, потому что они не отнеслись серьезно к такому параметру, как Iк! А напрасно! Поскольку в действительности для этой схемы:

Iк = Iко + B(Iб + Iко)!

Таким образом, обратный коллекторный ток СКЛАДЫВАЕТСЯ с базовым током, а если учесть, что с ростом температуры на каждые 10 °C, Iко возрастает, примерно, вдвое, то необходимость его минимизации становится очевидной.

«А»: А есть какая-нибудь возможность чисто схемным путем уменьшить Iко?

«С»: К сожалению, Iко есть параметр, который не зависит НИКОИМ ОБРАЗОМ от наших схемных ухищрений! Это собственный параметр транзистора, зависящий от многих причин. Например, от качества р-n– перехода, чистоты исходного кремния (германия), правильности кристаллической решетки, степени герметизации поверхности кристалла и т. д.

Но вот если ты спросишь, можно ли схемным путем в значительной степени УМЕНЬШИТЬ ВЛИЯНИЕ этого параметра (и его температурных изменений) на стабильность работы усилителя, то я отвечу — ДА!

«Н»: А каким образом?

«С»: Например, используя установку рабочей точки с помощью отрицательной обратной связи по току. Величины сопротивлений R1 и R2 выбираем такими, чтобы ток Iд превышал Iб в 10–15 раз (см. рис. 13.7).

В отсутствии входного сигнала, стабильность рабочей точки тем лучше, чем больше падение постоянного напряжения на Rэ. Из практических соображений это напряжение выбирают равным, примерно, двум вольтам. Тогда, при возрастании с ростом температуры окружающей среды тока Iко, увеличивается и падение напряжения на Rэ. Но поскольку задаваемый резисторами R1 и R2 потенциал базы не изменяется, то, следовательно, уменьшается потенциал между базой и эмиттером транзистора. А это ведет к уменьшению коллекторного тока Iк. Но это… вызывает уменьшение падения напряжения на Rэ. А при этом…

«А»: Возрастает Uб-э!..

«С»: Ну конечно же! То есть схема «отрабатывает» температурные изменения Iко, обеспечивая стабильную работу схемы. Вот именно такая конфигурация схемы ОЭ характерна для «профессиональных» узлов.

«А»: Отлично, с Iко разобрались!

«С»: В первом приближении, только в первом приближении! Но, сдержим наших коней, поскольку мы еще далеко не все рассказали о биполярном транзисторе. А потому самое время коснуться темы о его СЕМЕЙСТВЕ ХАРАКТЕРИСТИК.

«Н»: Что понимается под термином «семейство характеристик»?

«С»: Ну, прежде всего различают ВХОДНУЮ, ПЕРЕДАТОЧНУЮ и ВЫХОДНУЮ характеристики! Не разобравшись в них, переходить к схемотехнике бессмысленно! Дорогой Аматор, я знаю, вы достаточно вникли в суть этого вопроса, а потому прошу вас…

«А»: Лично я всегда относился с симпатией как к транзисторам, так и к их характеристикам! А потому предлагаю на всеобщее обозрение рис. 13.8.