Спотворення можуть бути викликані неправильної величиною зміщення, насиченням при дуже великому посиленні або занадто малим посиленням, недостатнім для того, щоб сигнал зворотного звязку міг згладити спотворення Проблемою, що часто зустрічається в каскадах підсилювачів, охоплених зворотним звязком, і приводить до спотворень, є збільшення посилення через струму витоку транзистора Як правило, вважається, що підвищення струму витоку переходу колектор-база транзистора знижує посилення, так як цей струм має протиставлене стосовно струму сигналу напрямок Незважаючи на те що дане твердження справедливо для одиночного каскаду, воно може виявитися не зовсім вірним для многокаскацного підсилювача, охопленого зворотним звязком

При значних токах витоку переходу колектор-база транзистора напруга на базі стає ближче до напруги на колекторі (порівняно з випадком відсутності струму витоку) У такій ситуації зростає не тільки пряме зміщення на транзисторі, але і струм через транзистор Збільшення струму транзистора викликає зниження вхідного опору, що саме по собі може викликати зниження посилення в деяких схемах Якщо підсилювач, охопленого зворотним звязком, має безпосередньо повязані каскади, вплив зворотного звязку зростає Це відбувається тому, що робоча точка наступного каскаду, що задається зміщенням на базі, також зміщується, що може призвести в результаті до спотворень

Вплив витоку на роботу схем з дискретними елементами

При наявності значних струмів витоку посилення в каскаді на дискретних елементах знижується до нуля і / або форма сигналу значно спотворюється Ця ж причина викликає зміни форми і величини напруг на транзисторі

Зовнішні прояви дозволяють порівняно легко визначити причину несправності Визначення несправності стає досить складним у тому випадку, коли струми витоку достатні тільки для зниження посилення, але не вносять значних спотворень у форму сигналу або істотних змін у напруги на транзисторі

Струм витоку колектор-база

Підвищений струм витоку колектор-база – один з найбільш частих дефектів транзистора і класична причина низького значення підсилення для окремого каскаду При наявності струму витоку переходу колектор-база транзистор може виявитися зміщеним в прямому напрямку або пряме зміщення збільшиться (див рис 6356) Вплив струму витоку колектор-база еквівалентно дії резистора, включеного між колектором і базою транзистора Потенціал бази стає ближче до потенціалу колектора, і транзистор зміщується в прямому напрямі При досить високих значеннях струму витоку транзистор може опинитися в режимі насичення (або в стані, близькому до насичення) Під час роботи транзистора в цих умовах коефіцієнт посилення (одиночного каскаду) зменшується, як показано на рис 635в

Перевірка струмів витоку транзисторів у схемі

Якщо номінальні значення напруг невідомі, як буває у випадках з експериментальними схемами, несправний транзистор може виглядати цілком справним, так як співвідношення між усіма напруженнями знаходяться в нормі Перехід колектор-база зміщений у зворотному напрямку (для транзистора npn типу позитивне напруга на колекторі більше, ніж на базі), а перехід емітер-база зміщений у прямому напрямку (Для транзистора npn типу напруга на базі більше, ніж на емітер)

Простий спосіб перевірки транзистора на наявність струмів витоку показаний на рис 635г Напруга на колекторі вимірюється щодо «землі» Потім закорочуються між собою базовий і емітерний висновки і повторно вимірюється напруга на колекторі За відсутності витоків закорачивание переходу емітер-база вимикає транзистор, а напруга на колекторі зростає до напруги джерела живлення При наявності ж яких витоків для струму зберігається колишній шлях (через емітерний резистор, шунт емітер-база, опір витоку колектор-база і колекторний резистор) На коллекторном резисторі відбувається деяке падіння напруги, і потенціал колектора буде нижче напруги живлення на цю величину

Більшість вимірювальних приладів володіє власним споживанням струму по входу Цей струм під час вимірювань протікає через колекторний резистор (див рис 635r), що може призвести до непорозумінь, особливо в тих випадках, коли у приладу низьке значення параметра Ом / В Щоб цього уникнути, рекомендується підключити прилад до джерела живлення через допоміжний резистор, що має таке ж опір, що і колекторний Напруга джерела живлення щодо «землі» в цьому випадку має бути точно таким же, як при вимірюванні напруги на колекторі щодо «землі» Якщо ж

виміряна напруга джерела живлення більше, ніж напруги на колекторі, то транзистор має витік

Припустимо, що напруга на колекторі, що вимірюється щодо «землі», так само 4 В (див рис 635r) Значить, падіння напруги на колекторному резисторі становить 8 В і струм колектора дорівнює 4 мА (8 / 2000 = 0,004) Як правило, нормальний робочий напруга колектора дорівнює приблизно половині напруги джерела живлення (тобто приблизно 6 В в розглянутому прикладі) Хоча напруга на колекторі одно 4, а не 6 В, це не означає дефекту схеми, так як деякі схеми розроблені саме для таких напружень

Проте транзистор повинен бути перевірений на витік з використанням закорочення переходу емітер-база (рис 635r) Припустимо, що напруга на колекторі зростає до 10 В при закорачіваніі висновків емітера і бази (напруга на колекторному резисторі – 2 В при напрузі джерела живлення 12 В) Це вказує, що транзистор знаходиться в режимі відсічення, але через резистор усе ще протікає деякий струм, і його величина становить приблизно 1 мА (2/2000 = 0,001)

Значення струму 1 мА занадто велике для вхідного струму більшості сучасних вимірювальних приладів Для підтвердження витоку саме в транзисторі підключіть його через допоміжний резистор опором 2 кОм (відповідний колекторної навантаженні) до джерела живлення 12 В (найкраще в тій же точці, де підключений колекторний резистор) Припустимо, що з використанням зовнішнього резистора свідчення приладу склали 11,7 В Це свідчать про те, що транзистор має витік

Струм витоку транзистора можна оцінити таким чином: 11,7 – 10 = 1,7 В (різниця напруг), і витік становить 1,7 / 2000 * = 0,00085 = 0,85 мА Проте з практичної точки зору наявність скільки- помітного струму, що протікає через транзистор, який знаходиться в режимі відсічення, є безумовним і достатньою підставою для його заміни

Джерело: Ленк Д, 500 практичних схем на популярних ІС: Пер з англ – М: ДМК Пресс, – 44 с: Ил (Серія «Підручник»)