Tranzystora bipolarnego: przełączanie obwodów. Przełączanie obwodu bipolarnego tranzystora ze wspólnym emiterem

Jedno z trzech elektrod typu przyrządów półprzewodnikowych są tranzystory bipolarne. układu zależy od tego, czy mają przewodność (otwór lub elektronów) i funkcje.

klasyfikacja

Tranzystory są podzielone na grupy:

1. Zgodnie z następujących materiałów: z najbardziej powszechnie stosowanych arsenek galu i krzemu.
2. Ponieważ częstotliwości sygnałów: niski (maksymalnie 3 MHz), średniego (do 30 MHz), wysoka (do 300 MHz), bardzo wysoka (powyżej 300 MHz).
3. W celu uzyskania maksymalnej mocy rozpraszanej: do 0.3 W, do 3 watów, ponad 3W.
4. W zależności od rodzaju urządzenia: trzech połączonych z warstwą półprzewodnika o naprzemiennie zmieniających Metody bezpośrednie i odwrotne zanieczyszczeń przewodzenia.

Jak tranzystory?

Zewnętrzna i wewnętrzna warstwy tranzystora są połączone z elektrodami ołowiu odpowiednio zwany kolektor emiter i bazę.

Emiter i kolektor nie różnią się od siebie typami przewodności, ale Stopień domieszkowania zanieczyszczenia tego ostatniego jest znacznie niższa. Zapewnia to zwiększenie dopuszczalnego napięcia wyjściowego.

Podstawa, który jest środkowa warstwa ma dużą rezystancję, tak jak z półprzewodnika o słabej domieszkowania. Ma ona dużą powierzchnię kontaktu z kolektorem, który poprawia usuwanie ciepła wytworzonego w wyniku zaporowym przejścia i ułatwia przejście nośników mniejszościowych – elektrony. Pomimo tego, że warstwy przejściowe w oparciu o tę samą zasadę, tranzystor jest urządzeniem asymetryczny. Zmieniając miejscom skrajne warstwy tej samej przewodności nie można otrzymać odpowiednie parametry urządzenia półprzewodnikowego.

Schemat z tranzystorów bipolarnych są w stanie utrzymać go w dwóch stanach: może być otwarty lub zamknięty. W aktywnym trybie, gdy emiter tranzystora otwarty przesunięcie następuje przejście w kierunku do przodu. Aby to zilustrować rozważyć, na przykład tranzystorów typu NPN, powinno być zasilane ze źródła, jak to pokazano na rysunku.

Granica drugim skrzyżowaniu kolektora gdy jest zamknięty i prąd przepływa przez nie powinno. Ale w praktyce, naprzeciwko występuje z powodu bliskiej lokalizacji przejść dla siebie oraz ich wzajemnego oddziaływania. Ponieważ emiter jest połączony z „minus” otwartą akumulatorów umożliwia przejście elektronów przepływać do podstawowej strefy, gdzie są one częściowo rekombinacji z otworami – podstawowe nośniki. Uformowana podstawa prądu _Ib. Im silniejsze, tym proporcjonalnie więcej prądu wyjściowego. Na tej zasadzie wzmacniaczy roboczych wykorzystujących tranzystory bipolarne.

Po podstawy jest wyłącznie dyfuzyjny transport elektronów, ponieważ nie ma działania pola elektrycznego. Ze względu na grubość warstwy (niewielkim mikronów) i dużej wielkości gradientu stężenia ujemnie naładowanych cząstek, prawie wszystkie z nich wchodzą w obszar kolektora, chociaż odporność podstawa jest wystarczająco duża. Nie poruszają rysuje pole elektryczne, promowanie ich aktywnego transportu. Prądów emitera i kolektora są w zasadzie równe, jeżeli nie jest nieznaczna utrata za spowodowane przez rekombinację w bazie: I _e = _Ib + i _K.

Parametry tranzystorów

1. Współczynniki wzmocnienia dla napięcia U _eq / U _będzie natężenia prądu: β = _Ia / I _B (wartość rzeczywista). Zazwyczaj, współczynnik β nie przekracza 300, ale może osiągnąć wartość 800 i powyżej.
2. impedancja wejściowa.
3. Charakterystyka częstotliwościowa – tranzystora wydajność do pewnej uprzednio określonej częstotliwości, powyżej której procesy przejściowe nie ma czasu na zmiany zastosowanego sygnału.

Bipolar Transistor: układy przełączające, tryby pracy

Tryby pracy różnią się w zależności od tego, jak obwód jest zmontowane. Sygnał musi być stosowana i usuwany w dwóch punktach, dla każdego przypadku, ale nie tylko trzy kołki. Wynika stąd, że zarówno jedna elektroda musi należeć do wejścia i wyjścia. Więc zawierać żadnych tranzystory bipolarne. obwodu: ON, OE i OK.

1. Prowadzenie OK

Układ przełączający z tranzystora bipolarnego z wspólnego kolektora że sygnał jest doprowadzany do rezystora _RL, który jest również dołączony do obwodu zasilania. Takie połączenie jest określany jako wspólny kolektor.

Ta opcja tworzy tylko aktualny zysk. Zaletą wtórnika emiterowego jest dostarczenie dużej impedancji wejściowej (10-500 omów), co pozwala na wygodne współrzędnych kaskady.

2. Jazda z ON

Przełączający obwód tranzystora bipolarnego na wspólnej podstawie: odbieranego sygnału przez _C1 i po wzmocnieniu jest usuwany na wyjściu obwodu kolektora, znamienny tym, że elektroda masowa jest wspólna. W tym przypadku, wzmocnienie napięciowe jest podobna do pracy z IZ.

Wadą jest mała impedancja wejściowa (30-100 omów), i z obwodu jest używane, jak oscylator.

3. Schemat z MA

W wielu rozwiązaniach, gdy używane są tranzystory bipolarne, układy przełączające w większości wykonane ze wspólnym emiterem. Napięcie zasilania jest podawany przez rezystor obciążający R _L, oraz nadajnik połączony z biegunem ujemnym zewnętrznego źródła prądu.

sygnał prądu przemiennego AC z zaciskiem wejściowym wchodzi do emitera i zasadowe elektrody _(vw), i staje się większe ilości (V _CE) w obwodzie kolektora. Podstawowe elementy układu: tranzystor, rezystor _Rl, a wyjście obwodu wzmacniacza z zewnętrznym źródłem zasilania. Pomocniczy: kondensatora _C1, który uniemożliwia przepływ prądu stałego w obwodzie doprowadzania sygnału wejściowego i rezystor _R1, za pomocą której tranzystor otwiera się.

Napięcie na kolektorze tranzystora w obwodzie, a wyjście rezystora _RL razem równa wielkości _{EMF V CC I C = RL} + V CE.

Zatem V _w małym sygnału na wejściu jest przez zmianę napięcia zasilania AC przetwornicy tranzystor wyjściowy zarządzanym. Program przewiduje wzrost prądu wejściowego 20-100 razy, a napięcie – w 10-200 razy. W związku z tym moc również wzrasta.

Brak schematu: mała rezystancja wejściowa (500-1000 omów). Z tego powodu istnieją problemy w formacji etapach amplifikacji. Rezystancja wyjściowa jest 2-20 omów.

Te wykresy pokazują, jak tranzystora bipolarnego. Jeśli nie podjąć dalsze działania na ich wydajność będzie znacznie ograniczona przez czynniki zewnętrzne, takie jak przegrzanie i sygnału częstotliwości. Również uziemienie emiter tworzy zniekształcenia harmoniczne na wyjściu. Aby zwiększyć niezawodność, obwód jest połączony sprzężenia zwrotne, filtry i tak dalej. N. W tym przypadku zysk jest zmniejszona, ale urządzenie staje się bardziej efektywne.

tryby pracy

Funkcja tranzystor wpływa na wartość podłączone napięcie. Wszystkie tryby mogą być wyświetlane, jeśli zastosowano obwód tranzystora bipolarnego przewidzianej uprzednio ze wspólnym emiterem.

1. Sposób wyłączania

Ten tryb jest tworzony, gdy V _jest napięcie spada do 0,7 V. W tym przypadku emiter jest zamknięty, prąd kolektora nie występuje, ponieważ ma wolnych elektronów podstawy. W ten sposób, bloki tranzystora.

2. Aktywny tryb

Jeśli napięcie jest przyłożone do podstawy, która jest wystarczająca, aby otworzyć tranzystor, znajduje się niewielki prąd wejściowy i zwiększona moc, w zależności od wielkości zysku. Wtedy tranzystor działa jak wzmacniacz.

3. Tryb nasycenia

Różni się on od aktywnego trybu pracy tak, że tranzystor jest w pełni otwarta, a prąd kolektora osiągnie maksymalną dopuszczalną wartość. Jego wzrost może być osiągnięte jedynie przez zmianę zastosowanej siły elektromotorycznej lub obciążenia w obwodzie wyjściowym. Przy zmianie podstawy kolektora prądu nie ulega zmianie. Reżim nasycenia charakteryzuje się tym, że tranzystor jest bardzo otwarty, a tu służy jako wyłącznik jest włączony. Schemat tranzystorów bipolarnych łącząc sposoby odcięcia i nasycenia pozwala na tworzenie swoich kluczy elektronicznych.

We wszystkich trybach pracy zależy od natury właściwości wyjściowych przedstawionych na wykresie.

Mogą one wykazywać, o ile jest on zmontowany schemat bipolarnego tranzystora OE.

Jeśli umieścisz na osi pionowej i poziome segmenty reprezentują maksymalny prąd kolektora i ilość napięcia zasilania V _CC, a następnie połączyć końce do siebie, uzyskać linii ładunkowej (czerwone). Został on opisany przez _{wyrażenie: I C = (V CC –} V CE) / R C. Z rysunku wynika, że punkt operacyjny, który określa prąd kolektora _Ic i napięcia V _CE będzie przemieszczał się wzdłuż linii ładowania od dołu do góry z podstawy zwiększa prąd I _B.

Strefa V _CE pomiędzy osią i pierwszego elementu wyjściowego (zacienione), gdzie _B = 0 charakteryzuje tryb odcięcia. W tej odwróconej _C prąd I jest nieznaczna, a tranzystor jest zamknięty.

Najwyższa charakterystyka w punkcie A przecina obciążenie liniowe, po którym, z dalszym _{wzrostem prądu} kolektora nie zmieniły się. Powierzchnia nasycenia na wykresie jest zaciemniony obszar pomiędzy osią i _C i stromej charakterystyce.

Jak działa tranzystor w różnych trybach?

Tranzystor pracuje przy zmiennych lub stałych sygnały dostarczane do układu wejściowego.

Bipolar Transistor: przełączanie obwodów zasilania

Głównie służy tranzystor jako wzmacniacz. Sygnał wejściowy przemienny powoduje zmianę jego wydajności prądowej. Można zastosować schemat z OK lub IZ. W obwodzie wyjściowym dla sygnału wymagane obciążenia. Zwykle używać rezystora zamontowanego w obwodzie wyjściowym kolektora. Jeśli prawidłowo wybrany, wartość napięcia wyjściowego jest znacznie wyższa niż na wejściu.

praca wzmacniacza jak to przedstawiono na wykresach czasowych.

Gdy przekształconych sygnałów impulsowych, tryb jest taka sama, jak w przypadku sinusoidalny. Jakość konwersji im składowych harmonicznych wyznaczane na podstawie charakterystyki częstotliwościowe tranzystorów.

Praca w trybie przełączania

przełączniki tranzystorowe są przeznaczone do bezstykowych przełączania połączeń w obwodach elektrycznych. Zasada jest stopniowe zmiany rezystancji tranzystora. Dwubiegunowe typu doskonale nadaje się do wymagań urządzenia klucza.

wniosek

Elementy półprzewodnikowe stosowane w układach do przetwarzania sygnałów elektrycznych. Klasyfikacja wszechstronny i duży umożliwić szerokie zastosowanie tranzystorów bipolarnych. Układy przełączające określić ich funkcje i tryby pracy. Wiele zależy od cech.

Obwód główny przełączania tranzystorów bipolarnych wzmacniać, konwersji i generowanie sygnałów wejściowych i przełączanie obwodów.