Мю (электроника)

$\mu$ (мю) в электронике — предельно возможный коэффициент усиления напряжения активного электронного прибора — транзистора, электронной лампы или более сложного схемотехнического узла. $\mu$ определяется как отношение (а) приращения напряжения на выходных электродах (коллектор-эмиттер, сток-исток, анод-катод) и (б) приращения управляющего напряжения (база-эмиттер, затвор-исток, сетка-катод), вызывающих одинаковое изменение выходного тока (тока коллектора, тока стока, тока анода). Усиление напряжения в $\mu$ раз теоретически возможно лишь при бесконечно большом сопротивлении нагрузки; в реальных каскадах с конечным сопротивлением нагрузки коэффициент усиления всегда меньше $\mu$. Крутизна передаточной характеристики $S$, внутреннее сопротивление между выходными электродами $R_{i}$ и коэффициент усиления $\mu$ связаны между собой уравнением параметров триода (в иностранных источниках «формула ван дер Бейла»)

$\mu =SR_{i}$.

Биполярные транзисторы

Для биполярного транзистора

$\mu =Sr_{ce}=\left({\frac {I_{c}}{\phi _{t}}}\right)\left({\frac {U_{a}}{I_{c}}}\right)={\frac {U_{a}}{\phi _{t}}}$,

где $I_{c}$ — ток коллектора, $U_{a}$ — напряжение Эрли, $\phi _{t}$ — температурный коэффициент, составляющий для кремния примерно 26 мВ при температуре +25°С. При типичных напряжениях Эрли кремниевых транзисторов и нормальной температуре $\mu _{npn}\approx 1000...6000$, и $\mu _{pnp}\approx 1000...3000$. Для транзисторов (в отличие от ламп) величина $\mu$ не входит в число основных параметров и практически никогда не указывается в явном виде, так как является эквивалентом напряжения Эрли. В практических расчётах $\mu$ применяется редко (эффектом Эрли обычно можно пренебречь) — это теоретический предел для однотранзисторного каскада с общим эмиттером или общей базой, реализуемый только на холостом ходу без отбора мощности нагрузкой. Приблизиться к расчётному $\mu$ в реальном усилителе можно, лишь используя активную коллекторную нагрузку на транзисторном источнике тока (резистивная нагрузка потребовала бы запредельно высокого напряжения питания).

Триоды

Для вакуумного триода

$\mu =1/D=C_{ck}/C_{ak}$,

где $D$ — электростатическая проницаемость управляющей сетки, $C_{ck},C_{ak}$ — ёмкости сетка-катод и анод-катод. Величина $\mu$, обратная проницаемости, служит мерой эффективности экранирующего действия сетки: чем гуще навита сетка, что соответствует бо́льшим значениям $\mu$, тем слабее влияние анода на протекающий ток. $\mu$ практически не изменяется по мере старения лампы, практически не зависит от тока накала или температуры катода, и слабо зависит от выбора рабочей точки. При нормальных отрицательных смещениях на сетке $\mu$ практически неизменен. При положительных напряжениях на сетке $\mu$ спадает из-за ответвления части катодного тока в цепь сетки, а при отрицательных напряжениях, близких к запирающему — из-за островкового эффекта. Наименьшие значение $\mu$, примерно 2..3, свойственны специализированным мощным триодам для стабилизаторов напряжения, имеющим минимально возможное выходное сопротивление. В лампах для усиления напряжения и мощности диапазон $\mu$ простирается от примерно 4 (мощные выходные триоды прямого накала) до 120 (лампы с высоким $\mu$ для усиления напряжения).

Литература

• Батушев В. А. Электронные приборы. — М. : Высшая школа, 1969. — 608 с. — 90 000 экз.
• Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Том I. — 12-е издание. — М. : ДМК-Пресс, 2008. — 832 с. — ISBN 5940741487.