Bipolarnog tranzistora: prebacivanje kola. Prebacivanje kola bipolarnog tranzistora sa zajedničkim emiterom

Jedan od tri elektrode tip je poluvodičkih uređaja su tranzistora bipolarni. kola zavisi od toga da li imaju provodljivost (rupa ili elektron) i funkcija.

klasifikacija

Tranzistora su podijeljeni u grupe:

1. Prema materijala: najčešće koriste galij arsenid i silikona.
2. Kao što je frekvencija signala: niska (do 3 MHz), srednje (do 30 MHz), visok (do 300 MHz), ultra-visoke (iznad 300 MHz).
3. Za maksimalnu rasipanje snage: do 0,3 W, do 3 W, više od 3W.
4. Prema vrsti uređaja: tri povezana sa slojem poluvodiča naizmenično promjenom direktni i inverzni metode nečistoća provodljivosti.

Kako tranzistora?

Vanjsku i unutarnju slojeva tranzistora su povezani sa olovo elektrode, odnosno zove emiter, kolektor i baza.

Emitera i kolektora ne razlikuju jedni od drugih vrsta provodljivosti, ali je stepen doping nečistoća potonje je mnogo manji. Time se osigurava povećanje dozvoljene izlazni napon.

Bazi, što je srednji sloj ima visoku otpornost, kao napravljena od poluvodiča sa slabim dopinga. Ona ima veliku kontaktnu površinu kolektora, što poboljšava uklanjanje toplote zbog preokrenuti pristranost tranzicije, i olakšava prolaz manjinskih nosilaca - elektrona. Uprkos činjenici da su slojevi tranzicije se temelje na istom principu, tranzistor je asimetričan uređaja. Promjenom mjesta ekstremnim slojeva istog provodljivosti ne može dobiti odgovarajuće parametre uređaja poluvodiča.

Šeme bipolarnog tranzistora su u stanju da ga zadrži u dvije države: to može biti otvoren ili zatvoren. U aktivnom modu, kada je tranzistor otvoren emiter offset tranziciji u pravcu naprijed. Za ilustraciju ovo razmatranje, na primjer, tranzistor NPN tipa, treba pod naponom od izvora, kao što je prikazano na slici ispod.

Granica drugog kolektora spoju kada je to zatvoren i da prolazi kroz njega ne bi trebalo. Ali u praksi, suprotno dolazi zbog bliskih lokaciju prijelaza jedni za druge i njihove međusobne utjecaj. S obzirom da je emiter je povezan sa "minus" baterije otvoren prelaz omogućava elektronima da teče u bazu zonu, gdje su parcijalne rekombinacije sa rupama - glavni nosioci. Formirana baza struja I _b. Jači je, i proporcionalno više izlazne struje. Na ovaj princip rada pojačala pomoću bipolarnim tranzistorima.

Nakon što je baza je isključivo difuznog transport elektrona, jer nema djelovanja električnog polja. Zbog blagog debljina sloja (mikrona) i veliki magnitude koncentracije gradijenta negativno nabijenih čestica, gotovo svi oni spadaju u kolektor regiji, iako je otpor baza je dovoljno velik. Tamo su potez privlači električno polje, promovisanje njihovog aktivnog transporta. Sakupljač i emiter struje su znatno jednake, ako ne i zanemariv gubitak naknade uzrokovane rekombinacije u bazi: I _E = I _b + I _k.

Parametri tranzistora

1. Faktori dobitak za napon U _EQ / U _BE i struja: β = _sam / I _b (stvarna vrijednost). Tipično, koeficijent β ne prelazi 300, ali može dostići vrijednosti 800 i iznad.
2. Ulazne impedancije.
3. Učestalost odgovor - tranzistora performanse do predodređen frekvencije iznad koje Transients ne imati vremena za promjene signala primjenjivati.

Bipolarnog tranzistora: prebacivanje kola, načina rada

Načina rada se razlikuju ovisno o tome kako je sklop sastavljen. Signal mora se primijeniti i ukloniti na dva boda za svaki slučaj, ali postoje samo tri igle. Iz toga slijedi da je jedna elektroda mora oba pripadaju ulaz i izlaz. Tako uključuje bilo bipolarnim tranzistorima. kola: ON, OE i OK.

1. Vožnja sa OK

Prebacivanje kola bipolarnog tranzistora sa zajedničkim kolektorom: signal se dovodi otpornika R _L, koji je također uključen u krugu kolektora. Takva veza se naziva zajednički kolektor.

Ova opcija stvara samo trenutni dobitak. Prednost emitera sljedbenik je da pruži veliki ulazni otpor (10-500 oma), koji omogućuje jednostavan koordinata kaskade.

2. Vožnja sa ON

Prebacivanje kola bipolarnog tranzistora u zajedničku bazu: dolazni signal kroz C ₁ i nakon pojačanje je uklonjen u izlazu kruga kolektora, u kojem se dijeli bazu elektrode. U ovom slučaju, napon dobitak je sličan radu sa MA.

Nedostatak je mali ulazni otpor (30-100 oma), i kola sa ON se koristi kao oscilator.

3. Dijagram sa MA

U mnogim embodiments, kada se koriste tranzistore bipolarni, prebacivanje kola uglavnom su sa zajedničkim emiterom. Napon napajanja se hranio kroz opterećenja otpornika R _L, i emiter spojen na negativni pol vanjskog napajanja.

AC signal iz ulaznog terminala ulazi emitera i baze elektrode (V _u), i to postaje veća u magnitude (V _CE) u krugu kolektora. Osnovni elementi kola: tranzistor, otpornik R _L i izlaz kola pojačala s vanjskim napajanjem. Pomoćni: kondenzator C ₁ koja sprečava prolaz istosmjerne struje u strujni krug napajanja ulaznog signala, i otpornika R _1, preko koje se otvara tranzistor.

Kolektor napona tranzistora kola i izlaz otpornika R _L zajedno jednake veličine _{EMF: V CC = I C R P} + V CE.

Tako je, V _u malom signala na ulazu daju varijacije DC napajanje AC izlaz regulatora tranzistor upravlja. Sheme daje povećanje ulazne struje 20-100 puta, a napon - u 10-200 puta. U skladu s tim, moć i povećava.

Nedostatak shema: mali ulazni otpor (500-1000 oma). Iz tog razloga, postoje problemi u formiranju pojačanja faze. Otpor izlaz 2-20 oma.

Ovi dijagrami pokazuju kako bipolarni tranzistor. Ako ne poduzeti daljnje akcije na njihov učinak će biti u velikoj mjeri pogođene vanjskih utjecaja, kao što su pregrijavanje i signal frekvencije. Također, emiter uzemljenje stvara harmonijsko izobličenje na izlazu. Da bi se poboljšala pouzdanost, krug je povezan povratne informacije, filteri, i tako dalje. N. U ovom slučaju, dobit je smanjena, ali uređaj postaje efikasniji.

načina rada

Funkcija tranzistor utiče na vrijednost priključenog napona. Sve režime može biti prikazan ukoliko se nanosi kola bipolarnog tranzistora pruža ranije sa zajedničkim emiterom.

1. cut-off mode

Ovaj režim je stvorena kada je V _BE napon se smanjuje na 0,7 V. U ovom slučaju, emiter je zatvoren i trenutni kolektor je odsutan, jer nema slobodnih elektrona u bazi. Prema tome, tranzistor blokova.

2. Active Mode

Ako je napon na bazu koja je dovoljna da se otvori tranzistor, postoji mala ulazna struja i povećanje proizvodnje, u zavisnosti od veličine dobit. Tada će tranzistor radi kao pojačalo.

3. zasićenost režim

Razlikuje se od aktivnog moda, tako da je potpuno otvoren tranzistora, a kolektor struja dostigne maksimalnu moguću vrijednost. Njeno povećanje može postići samo promjenom prijavljenih elektromotorna sila ili opterećenje u izlaznom krugu. Kada se mijenja struja baze kolektor se ne mijenja. zasićenost režim karakterizira činjenica da je tranzistor je vrlo otvoren, a ovdje služi kao što je uključen prekidač. Šeme bipolarnog tranzistora kombinacijom načina cut-off i zasićenost vam omogućiti da kreiraju sa svoje elektronske ključeve.

Sve režime rada zavise od prirode karakteristika izlaza što je prikazano na grafikonu.

Oni mogu dokazati, ako je sastavljen dijagram ožičenja bipolarnog tranzistora s OE.

Ako stavite na vertikalnoj osi i horizontalne segmente predstavljaju maksimalnu kolektor struja i iznos napona napajanja V _CC, a zatim povežite krajeve međusobno, dobiti liniju opterećenja (crveno). Ona je opisana _{izrazom: I C = (V CC -} V CE) / R C. Iz brojka proizlazi da radna tačka koja određuje kolektor struja I _C i napon V _CE, će biti raseljeni duž linije opterećenja odozdo sa povećanjem baze struja I _B.

Zone V _CE između ose i prve izlazne karakteristika (u hladu) gdje sam _B = 0 karakterizira cutoff mode. U ovom obrnutom struja I _C je zanemariv i tranzistor zatvoren.

Najviši karakteristika u tački A preseca opterećenje linije, nakon čega, uz dalji _{rast kolektora} struja I se nije promijenila. Zasićenje područje na grafikonu je u hladu prostor između osi _C i najstrmiji karakteristika.

Kako tranzistor u različitim režimima?

Tranzistor radi sa varijabla ili konstanta signala isporučuje ulaznog kruga.

Bipolarnog tranzistora: prebacivanje kola, snaga

Uglavnom tranzistor služi kao pojačalo. Ulazni izmjenični signal uzrokuje promjenu u izlazne struje. Možete primijeniti šemu sa OK ili sa MA. U izlaznom kolo za signal potrebno opterećenje. Tipično pomoću otpornika montiran u izlazu kolektor kolo. Ako se pravilno odabran, vrijednost napona izlaz je znatno veća od ulaza.

rad pojačalo dobro prikazano u vremenu dijagramima.

Kada se pretvaraju puls signala, režim je isto kao da je za sinusoidalni. Kvalitete pretvaranja ih harmonijskih komponenti određen frekventne karakteristike tranzistora.

Rad u switching mode

Tranzistor sklopke su dizajnirane za beskontaktno prebacivanje veze u električnim strujnim krugovima. Princip je stepenasto promjene u otporu tranzistora. Bipolarni tip je dobro prilagođen zahtjevima ključnih uređaja.

zaključak

Semiconductor elemenata koji se koriste u kola za pretvaranje električne signale. Svestran i veliki klasifikaciju omogućiti široku upotrebu bipolarnog tranzistora. prebacivanje kola odrediti svoje funkcije i načina rada. Mnogo toga ovisi o karakteristikama.

Prekidača bipolarnim tranzistorima pojačavaju glavni osigurac, pretvoriti i generirati ulaznih signala, i kretati kola.