Mitsubishi: техническое обслуживание автомобилей - часть 542

Основы электротехники и электроники 

 

 

1 – 14 

Вывод, или контакт со стрелкой, называется 

эмиттером (сокращенно Э),  другой, соединённый с 
Т-образным изображением на схеме, называется 
базой (сокращенно Б), а третий называется 
коллектором (сокращенно К). Эти обозначения 
используются для транзисторов обоих типов, PNP и 
NPN. 

PNP 

NPN 

  I

K

  I

K

  I

Э

  I

Э

  I

Б

  I

Б

Э

МИТТЕР

 

Э

МИТТЕР

 

Б

АЗА   

 

Б

АЗА

 

К

ОЛЛЕКТОР

 

К

ОЛЛЕКТОР

 

 

Рис. 1-30 

Токи, протекающие по упомянутым электродам 

называются соответственно током эмиттера (I

э

), 

током базы (I

б

) и током коллектора (I

к

). Направление 

протекания токов указано стрелкой на эмиттере.  

Ток эмиттера равен сумме тока базы и тока 

коллектора: 

 

I

э

=I +I

б

к 

 
Следовательно, ток базы равен: 
 

I =I

б

э

-I

к

 

Рис. 1-31 

 

Транзистор позволяет управлять сильными токами между эмиттером и коллектором 

(коллекторный ток) с помощью слабых токов между эмиттером и базой (базовый ток). При 
прекращении базового тока, ток между эмиттером и коллектором тоже прекращается! 

Наиболее часто используются два свойства транзистора. Одно из них заключается в усилении 

тока, а второе - в действии транзистора в качестве электронного ключа. Оба эти свойства 
описаны ниже. 

 

 (a)  Усиление тока транзистором   
 

При подаче электрического сигнала на входной 

вывод транзистора на его выходном выводе 
появляется усиленный сигнал. Это свойство 
транзистора называется усилением. 

Как показано на рисунке, входной сигнал 

подаётся на базу транзистора, а выходной сигнал 
снимается с коллектора. Изменение тока базы I

б

 

усиливается и проявляется в виде соответствующего 
увеличения значения тока коллектора I

к

. Отношение 

тока коллектора I

к

 к току базы I

б

 называется 

коэффициентом усиления по постоянному току и 
обозначается греческой буквой 

β (бета). 

 
Коэффициент усиления по току:  

Рис. 1-32 

 

β = I

к

/I = I /(I -I ).

 

б

к

э к

 

 
 
 

Основы электротехники и электроники 

 

 

 

1 – 15 

 

 

(b)  Электронный ключ   

  I

K

    I

Б

 
Вследствие конструктивных особенностей, 

транзистор не пропускает токи эмиттера I

э

 и коллектора 

I

к

, пока отсутствует ток базы I . 

б

Это означает, что при прерывании и возобновлении 

тока базы, токи эмиттера и коллектора будут также 
прерываться или протекать. Это функция транзистора 
позволяет называть его электронным ключом.  

 

Рис. 1-33 

 
 

  Э

 

  К

 

  Б

 

Сравним транзистор и обычное электромагнитное 

реле.  

Рассмотрим реле с выключателем, расположенным 

в цепи его обмотки. При замыкании контактов 
выключателя ток протекает по обмотке электромагнита 
реле, вследствие чего его контакты замыкаются. В 
результате лампа, включенная в цепь контактов реле, 
светится. 

 

Рис. 1-34 

Транзистор выполняет точно такую же функцию, как 
и реле. 

 

При замыкании контактов выключателя, 

расположенного в цепи базы, с эмиттера протекает ток 
базы I

б

, и этот ток вызывает появление тока коллектора 

I

к

. В результате лампа начинает светиться. Когда 

протекающий ток базы I

б

 обеспечивает протекание тока 

коллектора I

    I

Б

    I

К

  Б

 

  Э

 

  К

 

к

, говорят, что транзистор “открыт”. 

 
 

Рис. 1-35 

Функции реле и транзистора одинаковы, поскольку 

они могут управлять большим током с помощью малого 
тока. Транзистор отличается от реле отсутствием 
контактов. 

  I

K

    I

Б

 

 

 
 
 
 
 

Рис. 1-36 

 
 
 
 
 
 

 

Основы электротехники и электроники 

 

 

1 – 16 

• Включение (открытие) транзистора   
 
На помещённой слева схеме приводится пример 

использования NPN-транзистора. Рассмотрим условия, 
при которых в случае замыкания контактов 
выключателя лампа загорается. 

 0 В 

    I

Б

  Б 

 

Э 

  К 

 R1 

 R2 

  U

A

 

 A 

Какое значение потенциала будет в точке А при 

разомкнутых контактах выключателя? Поскольку 
резисторы R

1

 и R

2

 образуют делитель напряжения, 

потенциал в точке А определяется величинами 
сопротивлений этих резисторов. По мере уменьшения 
R

2

 по отношению к R

1

, потенциал в этой точке также 

уменьшается. 

Рис. 1-37 

При замыкании контактов выключателя потенциал 

точки А подключается к базе транзистора. Как показано 
на схеме, эмиттер подключен непосредственно к 
минусу источника питания и поэтому его потенциал 
равен нулю. Ток протекает от точки с большим 
потенциалом к точке с меньшим потенциалом. Поэтому 
ток (ток базы) течёт от базы к эмиттеру и это приводит к 
открытию транзистора. При этом протекает ток 
коллектора и лампа светится.  

 R1 

 0 В 

  Б 

 

Э 

  К 

 A 

 0 В 

  Закрыт 

Что будет происходить, если сопротивление 

резистора R

2

 постепенно уменьшать до нуля?  

Рис. 1-38 

Потенциал в точке А станет нулевым, такой же 

нулевой потенциал будет и на базе транзистора. Так 
как потенциал эмиттера также равен нулю, исчезнет 
разность потенциалов между базой и эмиттером, и ток 
между ними течь не будет. Так как транзистор не может 
быть открыт без наличия тока базы, лампа светиться 
не будет. Это означает, что NPN-транзистор не может 
быть открыт при потенциале базы меньшим, чем 
потенциал эмиттера. 

    I

Б

  Б 

 

К 

  Э 

 R1 

 R2 

  U

A

 

 A 

Рассмотрим, какие условия необходимы для 

открытия PNP транзистора. 

Как показано на рисунке, применительно к 

транзистору типа PNP ток базы течёт от эмиттера к 
базе. Поэтому он не откроется, пока потенциал 
эмиттера не станет большим, чем потенциал базы.  

Рис. 1-39 

В этом случае, потенциал базы увеличивается по 

мере уменьшения сопротивления резистора R

1

 

относительно резистора R

2

. 

 
 

Основы электротехники и электроники 

 

 

 

1 – 17 

 

(7)  Тиристор   

 

Тиристор принадлежит к классу 

полупроводниковых устройств, носящим 
наименование “SCR” (Silicon Controlled Rectifier) - 
кремниевый управляемый выпрямитель. Он 
относится к классу полупроводниковых 
коммутационных устройств, и образован четырёх 
или более многослойной полупроводниковой 
структурой. Тиристоры имеют два состояния 
(открытое и закрытое). Классификация тиристоров 
показана на иллюстрации. 

В этом разделе описывается наиболее 

распространённый тип - однополярный триодный 
тиристор (тринистор). 

 

 
 
 

Рис. 1-40 

 

 (a) Однополярный триодный тиристор (SCR)   

 

Тиристор имеет три вывода, соответственно 

называемые анодом, управляющим электродом и 
катодом. Ток, текущий от анода к катоду, называется 
прямым током, а ток, текущий в противоположном 
направлении - обратным током. При наличии на 
тиристоре напряжения обратного направления ток 
через него, как и через обычный диод, не проходит. 
Тиристор практически не пропускает ток в прямом 
направлении, пока напряжение на нём не достигнет 
определённого, достаточно большого значения. По 
мере увеличения анодного напряжения прямой ток 
постепенно возрастает и при определённом его 
значении наступает лавинообразный переход 
тиристора в открытое состояние. После этого 
вольтамперная характеристика тиристора 
приближается к характеристике обычного диода. 
Подавая напряжение на управляющий электрод, 
можно снизить напряжение включения (открытия) 
тиристора. Причём с увеличением тока управления, 
напряжение открытия снижается и в идеальном 
случае тиристор может быть открыт при низком 
прямом (анодном) напряжении. 

Рис. 1-41