Dvipolio tranzistoriaus: perjungimo plokštės. Grandinė įjungimu bipolinio tranzistorius su bendrąja spinduolis

Vienas iš trijų elektrodų tipo puslaidininkinių įtaisų yra dvipolių tranzistorių. grandinė priklauso nuo to, ar jie turi elektrinį laidumą (skylę arba elektroną) ir funkcijas.

klasifikacija

Tranzistoriai skirstomi į grupes:

1. Pagal medžiagų: dažniausiai naudojama galio arsenido ir silicio.
2. Kaip signalo dažnio: žemas (iki 3 MHz), vidutinio (iki 30 MHz), didelis (iki 300 MHz), labai didelio (virš 300 MHz).
3. Siekiant maksimalaus galingumo išsklaidymo: iki 0,3 W, iki 3 vatų, daugiau nei 3W.
4. Atsižvelgiant į įrenginio tipas: trijų susijusi su puslaidininkių sluoksnio, pakaitomis keičiant tiesioginės ir atgalinės metodai priemaiša laidumą.

Kaip padaryti tranzistoriai?

Išoriniai ir vidiniai sluoksniai tranzistorius yra prijungtas prie švino elektrodų, vadinami atitinkamai emiterinis, kolektoriaus ir bazę.

Spinduolis ir kolekcininkas nesate skiriasi viena nuo kitos tipų laidumo, bet dopingo priemaišų pastarasis laipsnis yra daug mažesnis. Tai užtikrina padidinti leistiną išėjimo įtampa padidėjimą.

Bazė, kuri yra vidurinis sluoksnis turi didelį atsparumą, kaip pagaminti iš puslaidininkių su silpna dopingu. Ji turi didelį adresų erdvės su kolektoriaus, kuris pagerina šilumos pašalinimas generuoja dėl atvirkštinės Paklaida perėjimą, ir palengvina krūvininkų praėjimą - elektronus. Nepaisant to, kad perėjimas sluoksniai yra grindžiamas tuo pačiu principu, tranzistorius yra asimetrinė prietaisas. Keičiant, skaičiaus ekstremalių sluoksnius pačiu laidumo negali gauti atitinkamus parametrus puslaidininkiniams įtaisams.

Schemos dvipolių tranzistorių galime laikyti jį į dvi būsenas: jis gali būti atvira arba uždara. Į aktyvią veikseną, kai tranzistorius atidarytas spinduolis kompensuoti perėjimas yra padaryta tiesiogine kryptimi. Siekdama tai iliustruoti apsvarstyti, pavyzdžiui, iš npn tipo tranzistorius, jis turėtų būti tiekiama energija iš šaltinio, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.

Antrojo kolektoriaus sandūros riba, kai šis yra uždarytas ir srovė teka per ji neturėtų. Tačiau praktikoje, priešingai atsitinka dėl to, kad glaudžiai vietą perėjimų vienas kitam ir jų tarpusavio įtaka. Kadangi spinduolis prijungtas prie "minuso" baterijos atviro perėjimo leidžia elektronų srautas į bazinę zonoje, kur jie yra daliniai rekombinacija su skylutėmis - pagrindiniai vežėjai. Susikūrė bazės srovė _Ib. Kuo stipresnis jis yra, proporcingai daugiau srovė. Šiuo principu dirbti stiprintuvai naudojant dvipolių tranzistorių.

Po pagrindo yra tik difuzinės transportas elektronų, nes nėra elektrinio lauko veiksmų. Dėl nedidelio storio (mikronai), o didelio masto koncentracijos gradientas nuo neigiamo krūvio dalelių, beveik visi iš jų patenka į kolektoriaus regione, nors bazinis varža yra pakankamai didelis. Ten jie perkelti atkreipia elektrinis laukas, skatinti jų aktyvų transportu. Kolektorių ir emiterio srovės yra iš esmės lygus, jei nėra nežymi praradimas atsakingas už sąlygojo pagrindo rekombinacijos: I _E = _Ib + I _k.

Tranzistorių parametrai

1. Stiprinančią veiksniai įtampos U _ekv / U _BE ir srovė: β = I _a / _Ib (faktinė vertė). Paprastai, koeficientas β neviršija 300, bet gali pasiekti vertes, 800 ir aukščiau.
2. Įėjimo varža.
3. Dažnio atsakas - tranzistoriaus veiklos iki anksto dažnis virš kurios perėjos jis neturi laiko su taikomojo signalo pokyčius.

Dvipolis tranzistorius: perjungimo plokštės, darbo režimai

Darbo režimai skiriasi priklausomai nuo to, kaip grandinė yra surenkami. Signalas turi būti taikoma ir pašalinti dviejose vietose kiekvienu atveju, bet yra tik trys smeigtukai. Ji taip, kad vienas elektrodas turi abu priklauso įvesties ir išvesties. Taigi jokių dvipolių tranzistorių. grandinė: įjungta, OE ir Gerai.

1. Vairavimo OK

Grandinė perjungimo iš bipolinio tranzistorius su bendrąja kolektoriaus: signalas yra paduodama į rezistorius R _L, kuris taip pat yra įtrauktas į kolektoriaus grandinę. Toks ryšys yra vadinamas bendro kolektoriaus.

Ši parinktis tik sukuria dabartinę pelną. Iš siųstuvo kartotuvo privalumas yra tai, kad suteikia didelę įvesties varža (10-500 omų),, kuri leidžia patogu koordinuoti kaskadų.

2. Važiuojant su ON

Grandinė įjungimu bipolinio tranzistorius bendrą pagrindą: įeinančio signalo per C ₁ ir po amplifikacijos yra pašalinama į kolektoriaus grandinės išėjimo punktą, kuriame bazė elektrodas yra bendrame. Šiuo atveju, įtampos padidėjimas yra panašus į darbo su MA.

Trūkumas yra tai, nedidelį įvesties varža (30-100 omų), ir grandinė su ON yra naudojamas kaip generatorius.

3. diagrama su MA

Daugelyje įgyvendinimo variantuose, kai yra naudojami dvipolių tranzistorių, perjungimo plokštės daugiausia pagaminti su bendrąja spinduolis. Maitinimo įtampa yra paduodama per apkrovos rezistorius R _L, ir spinduolį prijungtas prie neigiamo gnybto išorinio maitinimo šaltinio.

KS signalas iš įvesties terminalo patenka spinduolis ir bazinių elektrodus _(V), ir jis tampa didesnis dydžio (V _CE), įėjimo grandinėje. Pagrindiniai grandinės elementus,: tranzistorius, rezistorius R _L ir stiprintuvo grandinės išėjimo su išorinio maitinimo šaltinio. Pagalbinė: kondensatorius _C1, kad apsaugo nuo srovės praėjimą padavimo grandine įvesties signalo, ir rezistorius _R1, per kurį tranzistorius atsidaro.

Kolektorius įtampa tranzistorius ir rezistorinio R _L išėjimo kartu lygi dydis _{EML: V CC = I N I S RL} + V CE.

Taigi, _V mažo signalo įėjime yra apskaičiuojamas pagal DC galios kitimo AC išvesties keitiklio tranzistorius valdomos. Schema suteikia į įvesties dabartinių 20-100 karto daugiau, ir įtampą - į 10-200 kartų. Taigi, galia taip pat didėja.

Trūkumas schema: mažas įvesties varža (500-1000 omų). Dėl šios priežasties, yra problemos, susijusios su amplifikacijos etapais formavimas. Atsparumas produkcija yra 2-20 omų.

Šios diagramos rodo kaip dvipolis tranzistorius. Jei neturite imtis tolesnių veiksmų dėl jų veiklos bus labai paveikti išorinių poveikių, tokių kaip perkaitimo ir signalo dažnį. Be to, spinduolis įžeminimo sukuria harmoninis iškraipymas prie išėjimo. Siekiant pagerinti patikimumą, grandinė yra prijungta Atsiliepimai, filtrai ir pan. N. Šiuo atveju pelnas yra sumažintas, tačiau prietaisas tampa efektyvesnis.

režimai

Tranzistorius funkcija veikia prijungto įtampos vertę. Visi režimai gali būti rodomas, jei taikoma grandinė bipolinis tranzistorius anksčiau pateiktą su Bendras emiteris.

1. atjungimo režimas

Šis režimas yra sukuriamas, kai V _BE įtampos sumažėja iki 0,7 V Šiuo atveju, emiterio sandūros yra uždaromas, o srovės kolektorius nėra, nes be laisvųjų elektronų pagrinde. Taigi, tranzistorius blokai.

2. Aktyvus režimas

Jeigu įtampa prie pagrindo, kurio pakanka atidaryti tranzistorius, yra nedidelė srovė ir padidėjo galia, priklausomai nuo pelno dydžio. Tada tranzistoriaus dirbs kaip stiprintuvas.

3. sodrumas režimas

Ji skiriasi nuo veikliosios režimu, kad tranzistorius yra visiškai atidarytas, ir kolektoriaus srovė pasiekia maksimalų galimą vertę. Jos padidėjimas gali būti pasiektas tik keičiant taikomuosius elektrovaros jėgą ar apkrovos išėjimo grandinės. Keičiant bazės srovė kolektorius nepasikeitė. sodrumas režimas pasižymi tuo, kad tranzistorius yra labai atvira, ir čia jis tarnauja kaip jungiklis yra įjungtas. Schemos dvipolių tranzistorių derinant atjungimo ir sodrumą režimai leidžia jums sukurti savo elektroninių raktų.

Visi veikimo režimai priklauso nuo išėjimo charakteristikų parodyta diagramoje pobūdžio.

Jie gali parodyti, jei jis surenkamas laidų diagrama nuo bipolinio tranzistoriaus su OE.

Jeigu jūs įtraukėte ant vertikalios ašies ir horizontalios segmentai sudaro didžiausią kolektoriaus srovę ir tiekimo įtampa V _{CC sumą,} ir tada sujungti galus tarpusavyje, gauti apkrovos linija (raudona). Ji yra aprašyta pagal _{formulę: I c = (V CC -} V CE) / R C. Nuo paveiksle matyti, kad veiklos vieta, kuri lemia kolektoriaus srovė I _C, o įtampa V _CE, bus perkelta palei apkrovos linijos iš apačios į viršų didėjant bazės srovė I _B

Zonose V _CE tarp ašies ir pirmą išėjimo charakteristika (nuspalvinta), kur aš _B = 0 apibūdina ribinė režimą. Šiame atvirkštinio srovė I _C yra nežymus ir tranzistorius yra uždarytas.

Viršutinis būdinga į taško A kerta tiesę apkrova, po kurio, su dar labiau _{padidinti kolektoriaus} srovė I nepasikeitė. Sočiųjų plotas diagramoje yra nuspalvinta sritis tarp I ašies _C ir kietas charakteristika.

Kaip veikia skirtingais režimais tranzistorius?

Tranzistorius veikia su kintama arba palyginamosiomis signalų, tiekiamų į įvesties grandinė.

Dvipolis tranzistorius: perjungimo grandines, variklio

Dažniausiai tranzistorius veikia kaip stiprintuvas. KintamajĮ įvesties signalas sukelia jos išėjimo srovės kaita. Galite taikyti schemą su OK arba su MA. Išvesties signalo grandine reikiama apkrova. Paprastai naudoja rezistorius, sumontuotas kolektorius išėjimo grandinė. Jei tinkamai pasirinkta, išėjimo įtampa vertė yra žymiai didesnė nei įėjimo.

stiprintuvas darbas puikiai iliustruoja įvykių laiko diagramas.

Kai paverstų impulsų signalus, režimu a yra tas pats, kaip ir sinusoidinių. Kokybės juos konvertuoti harmoninių komponentus nulemtus dažnių charakteristikas tranzistorių.

Darbas perjungimo režimu

Tranzistorių jungikliai yra skirtos ne kontaktinius perjungimo jungtys elektros grandinėms. Šis principas yra laipsniškas pasikeitimas tranzistorius pasipriešinimą. Bipolinis tipas yra gerai tinka prie raktų prietaiso reikalavimus.

išvada

Puslaidininkių elementai naudojami grandinėse konvertuoti elektrinius signalus. Universalus ir didelis klasifikacija leidžia plačiai naudoti dvipolių tranzistorių. perjungimo grandinės nustatyti jų funkcijas ir režimus. Daug kas priklauso nuo savybių.

Pagrindinis srovės perjungimo dvipolių tranzistorių sustiprinti, konvertuoti ir generuoti įvesties signalus, ir pereiti grandines.