Bipolar Transistor: pārslēgšanas shēmas. Ķēde pārslēgšanās bipolāros tranzistors ar kopējo emisiju

Viens no trīs elektrodu tipa pusvadītāju ierīces ir tranzistori. ķēde ir atkarīga no tā, vai tie ir vadītspēja (caurums vai elektronu) un funkcijas.

klasifikācija

Tranzistori ir sadalīti grupās:

1. Saskaņā ar materiāliem: visbiežāk izmanto gallija arsenīda un silīcija.
2. Kā signāla frekvences: mazs (līdz 3 MHz), vidējā (līdz 30 MHz), augsts (līdz 300 MHz), ultra-augstu (virs 300 MHz).
3. Lai nodrošinātu maksimālu jaudas izkliedes: līdz 0,3 W, līdz 3 vati, vairāk nekā 3W.
4. Pēc ierīces tipam: trīs saistīta ar pusvadītāju slāni pārmaiņus mainot tiešās un inversās metodes piemaisījumu vadāmību.

Kā tranzistori?

Ārējais un iekšējais slāņi tranzistors ir savienoti ar svina elektrodiem, attiecīgi sauc par emitētājs, kolektora un bāzi.

Emitētājs un kolektors ir ne atšķiras viens no otra veida vadītspēju, bet pakāpe dopinga piemaisījumus tā ir daudz zemāks. Tas nodrošina šajā pieļaujamo izejas sprieguma pieaugumu.

Bāzes, kas ir vidējais slānis, kas ir augsta izturība, kā izgatavota no pusvadītāja ar vāju dopingu. Tā ir liela kontakta laukumu ar kolektoru, kas uzlabo noņemšana siltuma radīti, lai mainītu Bias pāreju, un atvieglo pagājušo minoritāšu pārvadātāju - elektroniem. Neskatoties uz to, ka pārejas slāņi ir balstīta uz to pašu principu, tranzistors ir asimetriska ierīce. Mainot izvirza augstas slāņus pašā vadītspēju nevar saņemt attiecīgos parametrus pusvadītāju ierīces.

Shēmas no tranzistori ir iespēja, lai saglabātu to divās valstīs: tā var būt atvērts vai aizvērts. Aktīvajā režīmā, kad tranzistors atvērtā emitētājs kompensēt pāreja tiek veikta šajā virzienā. Lai ilustrētu šo apsvērt, piemēram, tranzistors NPN tipa, būtu barošanās no avota, kā parādīts attēlā.

Otrā kolektora krustojuma robeža, kad tas ir aizvērts, un pašreizējā plūst caur to nevajadzētu darīt. Bet praksē, notiek pretējs process, jo cieši vietu pārejām uz otru un to savstarpējo ietekmi. Tā emitētājs ir saistīts ar "mīnus" akumulatoru atvērto pārejas ļauj elektroni plūst bāzes zonā, kur tie ir daļēji rekombināciju ar caurumiem - galvenie nesēji. Veidojas bāzes strāva I _b. Spēcīgāka tas ir, proporcionāli vairāk izejas strāva. Uz šo principu darba pastiprinātājus izmanto tranzistori.

Pēc tam, kad bāze ir vienīgi liekvārdīgs transportēšana elektroniem, jo nav rīcība elektriskā lauka. Pateicoties nedaudz slāņa biezums (mikroni) un lielā apjomā no koncentrācijas gradienta ar negatīvi lādētu daļiņu, gandrīz visi no tiem ietilpst kolektoru reģionā, lai gan bāze pretestība ir pietiekami liels. Tur viņi pāriet vērš elektriskā lauka, veicinot viņu aktīvu transportu. The kolektora un emitera straumes ir būtībā vienāds, ja nav niecīgs zaudējums maksas, ko izraisa rekombinācijas pamatnes: es _E = I _b + I _k.

Parametri tranzistoru

1. Guvumos faktori sprieguma U _eq / U _BE un strāva: β = I _a / I _b (faktiskā vērtība). Raksturīgi, ka koeficients β nepārsniedz 300, bet var sasniegt vērtības 800 un augstāk.
2. Ieejas pretestība.
3. Frekvences reakcija - no tranzistors darbības līdz ar iepriekš noteiktu frekvenci virs kura ĪSLAICĪGA tai nav laika izmaiņām lietišķo signālu.

Bipolar Transistor: komutācijas shēmas, darbības režīmi

Ekspluatācijas režīmi atšķiras atkarībā no tā, kā ķēde ir samontēts. Signāls ir jāpiemēro un noņemt diviem punktiem, kas katrā atsevišķā gadījumā, bet ir tikai trīs tapas. No tā izriet, ka viens elektrods ir gan pie ieejas un izejas. Tātad ietvert jebkādus tranzistori. no ķēdes: ON, OE un OK.

1. Braukt ar OK

Ķēde komutācijas no bipolāriem tranzistors ar kopēju kolektoru: signāls tiek padots uz rezistors R _L, kas ir iekļauts arī kolektoru ķēdē. Šāds savienojums ir minēta kā kopīgu-kolektoru.

Šī opcija tikai rada pašreizējo pieaugumu. No izstarotāja sekotājs priekšrocība ir nodrošināt lielu ieejas pretestība (10-500 Omi), kas ļauj ērti koordinātu kaskādēm.

2. Braukšana ar ON

Ķēde komutācijas no bipolāriem tranzistors kopējas bāzes: ienākošo signālu caur C ₁ un pēc pastiprināšanas tiek noņemts izejas kolektora ķēdes, pie kam bāze elektrods ir dalīta. Šādā gadījumā sprieguma pieaugums ir līdzīgs darbam ar MA.

To trūkums ir neliela ieejas pretestība (30-100 Omi), un ķēde ar ON tiek izmantots kā oscilators.

3. diagramma ar MA

Daudzās iemiesojumu, kad tranzistori tiek izmantoti, komutācijas shēmas pārsvarā veikti ar kopējo emisiju. Barošanas spriegums tiek padots caur slodzes rezistoru R _L, un emisiju saistīts ar negatīvo polu ārējā barošanas avota.

AC signāls no ievades termināla ieiet emitera un bāzes elektrodus _(V), un tas kļūst lielāks apmēra (V _CE) kolektora ķēdē. Pamata ķēdes elementi ir: a tranzistoru, rezistoru R _L un produkcijas vērtību pastiprinātāju ar ārēju barošanas avotu. Papildpakalpojumi: kondensators C _1, kas novērš pagājušo līdzstrāvai barības ķēdē no ievades signālu, un rezistoru _R1, caur kuru atveras tranzistors.

Kolektora spriegumu tranzistors ķēdes un izejas pretestības R _L kopā vienāds apjoms _{EMF: V CC = I C R L} + V CE.

Tādējādi V _mazajā signālu pie ieejas ir dota izmaiņām līdzstrāvas uz maiņstrāvas izejas invertora tranzistors pārvaldīta. Shēma sniedz ievades pašreizējo 20-100 reižu palielinājumu, un spriegumu - in 10-200 reizes. Attiecīgi, jauda arī palielinās.

Trūkums shēma: neliela ieejas pretestība (500-1000 omi). Šī iemesla dēļ ir problēmas veidošanos pastiprinājuma posmos. Izejas pretestība ir 2-20 omi.

Šīs diagrammas rāda, kā bipolāros tranzistors. Ja jums nav veikt turpmākus pasākumus to darbība tiks ievērojami ietekmē ārējie faktori, piemēram, pārkaršanas un signāla frekvenci. Arī emisiju zemējuma rada kropļojumu pie izejas. Lai uzlabotu uzticamību, ķēde ir savienotas feedbacks, filtri un tā tālāk. N. Tādā gadījumā ieguvums ir samazinātas, taču ierīce kļūst efektīvāka.

darbības režīmi

Tranzistors funkcija ietekmē vērtību pieslēgtā sprieguma. Visiem transporta veidiem var parādīt, ja piemēro ķēde bipolāros tranzistors iepriekš sniegto ar kopējo emisiju.

1. cut-off režīmā

Šis režīms ir izveidots, ja V _BE spriegums samazinās līdz 0,7 V. Šajā gadījumā emitētājs krustojums ir slēgts un pašreizējais savācējs ir klāt, jo nav brīvo elektronu pamatnē. Tādējādi tranzistors blokiem.

2. Aktīvais režīms

Ja spriegums tiek piemērots bāzes, kas ir pietiekams, lai atvērtu tranzistoru, ir neliela ieejas strāvu un palielināt izlaidi, atkarībā no lieluma laimestu. Tad tranzistors darbosies kā pastiprinātāju.

3. piesātinājums režīms

Tas atšķiras no aktīvā režīma, lai tranzistors ir pilnībā atvērts, un kolektora strāva sasniedz maksimālo iespējamo vērtību. Tās pieaugums var sasniegt tikai, mainot lietišķo EDS vai slodzi uz izejas ķēdē. Mainot bāzes strāvas kolektoru netiek mainīts. piesātinājums režīms raksturīgs ar to, ka tranzistors ir ļoti atvērta, un šeit tā kalpo kā slēdzis ir ieslēgts. Shēmas, tranzistori, apvienojot Nogrieztajam un piesātinājuma režīmi ļauj jums izveidot ar savu elektronisko atslēgu.

Visas darbības režīmi ir atkarīgi no rakstura izejas parametriem, kas norādīti diagrammā.

Tās var pierādīt, ja tas ir samontēts elektroinstalācijas diagrammu bipolāros tranzistors ar OE.

Ja jūs likts uz vertikālās ass un horizontālās segmenti veido maksimālā kolektora strāvu un apjomu sprieguma V _CC, un pēc tam pievienojiet gali ar otru, iegūt slodzes līniju (sarkans). Tas tiek raksturots ar _{izteiksmi: I C = (V CC -} V CE) / R C. No Attēlā izriet, ka darba punkts, kas nosaka, ka kolektora strāva es _C un spriegums V _CE, tiks pārvietoti gar kravas līnijas, no apakšas uz augšu ar pieaugošo bāzes pašreizējā I _B

Zone V _CE starp asi un pirmo izejas raksturīgo (shaded) kur I _B = 0 raksturo nogriešana režīmā. Šajā apgrieztā Pašreizējā I _C ir niecīgs, un tranzistors ir slēgts.

Augšējā raksturīga punktā A šķērso līnijas slodze, pēc kura, ar turpmāku _pieaugumu kolektora strāvu man nav mainījies. Saturation platība diagrammā ir iekrāsoti apgabals starp ass I _C un straujākais īpašība.

Kā tranzistors dažādos režīmos?

Tranzistors darbojas ar mainīgu vai nemainīgu signālu piegādā ieejas ķēdi.

Bipolar Transistor: komutācijas ķēžu, strāvas

Galvenokārt tranzistors kalpo kā pastiprinātāju. Ka mainīgo ievades signāls izraisa izmaiņas savā izejas strāvu. Jūs varat pieteikties shēmu ar OK, vai ar MA. Jo izejas strāvas ķēdes signālu nepieciešams slodzi. Parasti izmanto rezistoru ierīkots kolektora izejas ķēdē. Ja pareizi izvēlēts, izejas spriegums vērtība ir ievērojami augstāka nekā ievadi.

pastiprinātājs strādā labi ilustrē arī laika diagrammas.

Kad Konvertēti pulsa signālus, režīms ir tāds pats kā par sinusoidālas. Kvalitātes pārvēršot tos harmoniskas sastāvdaļas nosaka pēc frekvenču īpašības tranzistoru.

Darbs pārslēgšanas režīmā

Transistor slēdži ir paredzēti bezkontakta komutācijas savienojumu elektriskajām ķēdēm. Princips ir posmveida izmaiņas pretestību tranzistors. Bipolar veids ir labi piemērots ar galveno ierīces prasībām.

secinājums

Pusvadītāju elementi, ko izmanto ķēdēs konvertēšanai elektrisko signālu. Daudzveidīga un plaša klasifikācija ļauj plaši izmantot tranzistori. komutācijas shēmas noteikt savas funkcijas un darbības režīmus. Daudz kas ir atkarīgs no parametriem.

Galvenais ķēde pārslēgšanas tranzistori paplašināt, pārveidot un radīt ieejas signālu, un pāriet ķēdēm.