Транзистор и конденсатор

Конденсатор временно перехватывает заряд, чтобы обеспечить плавный и замедленный рост напряжения на базе транзистора.

1. Конденсатор как временное «Короткое Замыкание»

В цепи постоянного тока (DC) напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно. Это ключевое свойство.

• В момент включения ($t=0$): Конденсатор полностью разряжен, и напряжение на нем равно нулю ($V_C=0\text{ В}$).
• Когда вы подаете питание, ток устремляется в конденсатор, чтобы начать его зарядку. На этот короткий миг конденсатор ведет себя как очень низкое (почти нулевое) сопротивление – то есть, как короткое замыкание.

2. Разделение Тока (Закон Кирхгофа)

Точка подключения базы и конденсатора – это узел цепи, где происходит разделение тока.

1. Ток от источника ($I_{total}$) доходит до узла (базы).
2. Он разделяется на две ветви:
   • Ток зарядки конденсатора ($I_C$)
   • Ток базы транзистора ($I_B$)

В начальный момент ($t=0$):

• Конденсатор имеет минимальное сопротивление. Поэтому, согласно закону Ома и правилу делителя тока, почти весь ток устремляется в конденсатор ($I_C$ максимален).
• Транзистор имеет высокое сопротивление. Транзистор не включится (т.е. его входное сопротивление высоко), пока напряжение на базе ($V_B$) не достигнет порогового значения ($\approx 0.7\text{ В}$).

Таким образом, ток “предпочитает” путь с минимальным сопротивлением, и это — путь через конденсатор.

3. Влияние на Включение Транзистора

Конденсатор не просто берет ток; он использует его, чтобы поднять напряжение на базе ($V_B$).

• Задача транзистора: Начать работу, когда $V_B\ge 0.7\text{ В}$.
• Роль конденсатора: Он принудительно замедляет рост $V_B$. Пока $V_B$ растет от $0\text{ В}$ до $0.7\text{ В}$ (по экспоненте), большая часть входного тока расходуется на накопление заряда.
• В результате транзистор не включается мгновенно, а ждёт, пока конденсатор не накопит достаточный заряд, чтобы “поднять” напряжение на базе до нужного уровня.

Как только конденсатор заряжен (или почти заряжен), его сопротивление становится очень высоким, $I_C$ падает до нуля, и оставшийся ток начинает беспрепятственно течь в базу ($I_B$), включая транзистор.

electronics