Зная приращение тока эмиттера Iэ и величину коэффициента а, можно определить связанное с этим приращение тока базы Iб.

Действительно ток базы Iб = Iэ – Iк. Если выразить ток Iк через Iэ, как

Iк = аIк, то получим: Iб = Iэ – аIэ = Iэ (1-а). Отсюда следует:

Учитывая, что величина величина весьма близка к единице, из последнего выражения можно сделать вывод: изменение тока эмиттера в раз больше связанного с ним изменения тока базы.

Например, если , то

;

если , то

.

Таким образом, изменяя величину тока базы, можно управлять током эмиттера и, следовательно, током коллектора.

Усиление транзистора по току зависит от схемы включения транзистора.

В зависимости от того, какой из трёх электродов транзистора является общим для цепей двух других, различаются три основные схемы (способа) включения: с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Кроме трёх основных, есть ещё четвёртая, комбинированная, схема включения, называемая схемой с разделённой нагрузкой. В схеме с разделённой частью нагрузки включена в цепь коллектора (как в схеме ОЭ), а другая часть – в цепь эмиттера (как в схеме ОК).

В схеме с общей базой входным электродом является эмиттер, выходным коллектор. В соответствии с этим входным параметром является ток эмиттера Iэ, выходным – ток коллектора Iк, а коэффициент усиления по току Кi для схемы с общей базой, как это было показано выше, равен:

В схеме с общим эмиттером входным электродом является база, выходным – коллектор. Это значит, что входным параметром является ток базы Iб, выходным – ток коллектора Iк, а коэффициент усиления по току для схемы с общим эмиттером равен:

Обычно коэффициент усиления по току для схемы с общим эмиттером обозначается буквой :

Так как ток базы в большинстве случаев в десятки – сотни раз меньше тока коллектора, то величина коэффициента усиления должна быть много больше единицы. Действительно, после подстановки значений в формулу для получается: В этом большие преимущества схемы с общим эмиттером по сравнению со схемами с общей базой, усиление по току который не превышает единицы.

В схемах с общим коллектором входным электродом служит база, выходным – эмиттер. В соответствии с этим входным параметром является ток базы Iб, выходным – ток эмиттера Iэ. Коэффициент усиления по току Кi для этой схемы включения равен:

то есть усиление по току для этой схемы включения примерно равно усилению по току схемы с общим эмиттером.

В схеме с разделённой нагрузкой входным электродом является база, выходными – эмиттер и коллектор. Следовательно, входным параметром является ток базы Iб, выходными параметрами – токи эмиттера и коллектора, Iэ и Iк. Коэффициент усиления тока для эмиттерной цени равен , а для коллекторной -, то есть в среднем можно считать, что для обеих выходных цепей

Усиление мощности

Когда говорится об усилительных свойствах того или иного прибора, то обычно имеется в виду в первую очередь усиление по мощности. Количественной оценкой усилительных свойств является коэффициент усиления по мощности Кр, показывающий, во сколько раз выходная мощность Рвых больше мощности, введённой во входную цепь прибора Рвх

Мощность может выражаться через квадрат тока или напряжения. В первом случае

вых; вх

Следовательно,

где Кi – коэффициент усиления по току.

Во втором случае

следовательно,

Где - коэффициент усиления по напряжению.

В том случае, когда известна величина Кр, а требуется найти усиление по напряжению, можно воспользоваться производной формулой:

Последняя формула часто используется для оценки усиления различных каскадов на транзисторах.

Поскольку величина Кр не зависит от того, через какие именно величины U и I её находили, то можно приравнивать между собой

отсюда следует:

.

Таким образом, зная коэффициент усиления по току Кi, а также величины входного и выходного сопротивлений, можно определить усиление по напряжению или мощности.

В ряде случаев расчёт усиления по напряжению целесообразно производить по формуле:

где - крутизна входной характеристики транзистора, определяющая усилительные свойства прибора. Крутизна входной характеристики, называемая просто крутизной S, имеет размерность ток/напряжение, то есть а/в или ма/в и характеризует, насколько изменяется выходной ток усилительного прибора в амперах или миллиамперах при изменении входного напряжения на один вольт. В этом определение крутизны характеристики транзистора практически не отличается от известного определения крутизны характеристики электронных ламп.

Основное достоинство последней формулы записи усиления напряжения в простоте её написания и применения, поскольку отпадает необходимость в предварительных громоздких расчётах коэффициента усиления тока и входного сопротивления. Используя некоторые приближённые выражения для определения величины S, можно быстро и с достаточной точностью рассчитать усилительные возможности самых разнообразных транзисторных устройств.