Bipolar transistör npn. Bipolar transistör: çalışma prensibi

KONU 4. BİPOLAR TRANSİSTÖRLER

4.1 Tasarım ve çalışma prensibi

Bipolar transistör, alternatif elektrik iletkenliği tiplerine sahip üç bölgeden oluşan ve güç amplifikasyonu için uygun olan bir yarı iletken cihazdır.

Şu anda üretilen bipolar transistörler aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılabilir:

Malzemeye göre: germanyum ve silikon;

Bölgelerin iletkenlik tipine göre: p-n-p ve n-p-n tipi;

Güç olarak: düşük (Pmax £ 0,3W), orta (Pmax £ 1,5W) ve yüksek güç (Pmax > 1,5W);

Frekansa göre: düşük frekans, orta frekans, yüksek frekans ve mikrodalga.

Bipolar transistörlerde akım, iki tip yük taşıyıcının hareketi ile belirlenir: elektronlar ve delikler (veya temel ve küçük). Bu nedenle isimleri - bipolar.

Şu anda sadece düzlemsel p-n bağlantılı transistörler üretilmekte ve kullanılmaktadır.

Düzlemsel bir bipolar transistörün cihazı, Şek. 4.1.

Farklı elektriksel iletkenliğe sahip üç bölgenin oluşturulduğu bir germanyum veya silikon levhadır. Bir n-p-n transistöründe orta bölge bir deliğe sahiptir ve uç bölgeler elektronik elektrik iletkenliğine sahiptir.

p-n-p tipi transistörler, elektronik ile orta bir bölgeye ve delik elektrik iletkenliğine sahip aşırı bölgelere sahiptir.

Transistörün orta bölgesi taban olarak adlandırılır, bir uç bölge emitör, diğeri kollektördür. Böylece, transistörün iki p-n-bağlantısı vardır: yayıcı - yayıcı ile taban arasında ve toplayıcı - taban ile toplayıcı arasında. Yayıcı bağlantı alanı, kollektör bağlantı alanından daha küçüktür.

Yayıcı, amacı tabana yük taşıyıcıları enjekte etmek olan bir transistörün bir bölgesidir. Toplayıcı, amacı tabandan yük taşıyıcıları çıkarmak olan bir alandır. Baz, bu bölge için küçük olan yük taşıyıcılarının emitör tarafından enjekte edildiği bölgedir.

Yayıcıdaki çoğunluk yük taşıyıcılarının konsantrasyonu, bazdaki çoğunluk yük taşıyıcılarının konsantrasyonundan birçok kez daha fazladır ve toplayıcıdaki konsantrasyonları, emitördeki konsantrasyondan biraz daha azdır. Bu nedenle, emitör iletkenliği, baz iletkenliğinden birkaç kat daha yüksektir ve kollektör iletkenliği, emitör iletkenliğinden biraz daha azdır.

Baz, emitör ve toplayıcıdan sonuçlar çıkarılır. Giriş ve çıkış devrelerinde hangi sonuçların ortak olduğuna bağlı olarak, üç transistör anahtarlama devresi vardır: ortak bir taban (OB), ortak bir emitör (OE), ortak bir toplayıcı (OK).

Giriş veya kontrol devresi, transistörün çalışmasını kontrol etmek için kullanılır. Çıkışta veya kontrollü devrede gelişmiş salınımlar elde edilir. Güçlendirilmiş salınımların kaynağı giriş devresine, yük ise çıkış devresine bağlanır.

Ortak bir temel devresine göre bağlanmış bir p-n-p tipi transistör örneğini kullanarak bir transistörün çalışma prensibini düşünün (Şekil 4.2).

Şekil 4.2 - Bipolar transistörün çalışma prensibi (p-n-p tipi)

EE ve Ek iki güç kaynağının harici voltajları, transistöre, emitör bağlantısı P1 ileri yönde (ileri voltaj) ve kollektör bağlantısı P2 ters yönde (ters voltaj) polarlanacak şekilde bağlanır. ).

Kolektör bağlantısına bir ters voltaj uygulanırsa ve yayıcı devre açıksa, kollektör devresinde küçük bir ters akım Iko (mikroamper birimleri) akar. Bu akım, bir ters voltajın etkisi altında ortaya çıkar ve taban deliklerinin azınlık yük taşıyıcılarının ve kollektör bağlantısı boyunca kollektör elektronlarının yönlü hareketi ile oluşturulur. Ters akım devreden geçer: +Ek, baz toplayıcı, −Ek. Kollektör ters akımının büyüklüğü kollektör voltajına değil yarı iletkenin sıcaklığına bağlıdır.

Yayıcı devresine ileri yönde sabit bir voltaj EE bağlandığında, yayıcı bağlantısının potansiyel bariyeri azalır. Tabana deliklerin enjeksiyonu (enjeksiyonu) başlar.

Transistöre uygulanan harici voltajın esas olarak P1 ve P2 bağlantılarına uygulandığı ortaya çıkıyor, çünkü taban, emiter ve kollektör bölgelerinin direncine göre yüksek bir dirence sahiptirler. Bu nedenle tabana enjekte edilen delikler difüzyon yoluyla içinde hareket eder. Bu durumda, delikler baz elektronlarla yeniden birleşir. Bazdaki taşıyıcıların konsantrasyonu emitördekinden çok daha az olduğundan, çok az sayıda delik yeniden birleşir. Küçük bir taban kalınlığı ile hemen hemen tüm delikler P2 kollektör bağlantısına ulaşacaktır. Yeniden birleştirilen elektronlar, Ek güç kaynağından gelen elektronlarla değiştirilir. Tabandaki elektronlarla yeniden birleşen delikler, taban akımı IB'yi oluşturur.

Ek voltajının etkisi altında, kollektör bağlantısının potansiyel bariyeri artar ve P2 bağlantısının kalınlığı artar. Ancak kollektör bağlantısının potansiyel bariyeri, deliklerin içinden geçmesini engellemez. Kolektör bağlantısı bölgesine giren delikler, kollektör voltajı tarafından bağlantıda oluşturulan güçlü bir hızlanma alanına düşer ve kollektör tarafından dışarı çekilir (çekilir), bir kollektör akımı Ik oluşturur. Kolektör akımı devreden geçer: + Ek, baz-kolektör, -Ek.

Böylece, transistörde üç akım akar: yayıcı, toplayıcı ve taban akımı.

Tabanın çıkışı olan telde emiter ve kollektör akımları zıt yönlerdedir. Bu nedenle, baz akım, emitör ve kollektör akımları arasındaki farka eşittir: IB \u003d IE - IK.

n-p-n tipi bir transistördeki fiziksel işlemler, p-n-p tipi bir transistördeki işlemlere benzer şekilde ilerler.

Toplam emitör akımı IE, emitör tarafından enjekte edilen ana yük taşıyıcılarının sayısı ile belirlenir. Bu yük taşıyıcıların ana kısmı toplayıcıya ulaşarak bir kollektör akımı Ik oluşturur. Baza enjekte edilen yük taşıyıcılarının önemsiz bir kısmı, bazda yeniden birleşerek bir baz akımı IB oluşturur. Bu nedenle emiter akımı, baz ve kollektör akımlarına bölünecektir, yani. IE \u003d IB + Ik.

Yayıcı akım giriş akımı, kollektör akımı çıkıştır. Çıkış akımı, girişin bir parçasıdır, yani.

(4.1)

a, OB devresi için akım transfer katsayısıdır;

Çıkış akımı giriş akımından küçük olduğundan, a katsayısı<1. Он показывает, какая часть инжектированных в базу носителей заряда достигает коллектора. Обычно величина a составляет 0,95¸0,995.

Ortak bir emitör devresinde çıkış akımı kollektör akımı ve giriş akımı temel akımdır. OE devresi için akım kazancı:

(4.2) (4.3)

Sonuç olarak, OE devresi için akım kazancı onlarca birimdir.

Transistörün çıkış akımı giriş akımına bağlıdır. Bu nedenle, bir transistör akım kontrollü bir cihazdır.

Yayıcı bağlantı voltajındaki bir değişikliğin neden olduğu emitör akımındaki değişiklikler, tamamen kollektör devresine aktarılır ve kollektör akımında bir değişikliğe neden olur. Dan beri Ek toplayıcı güç kaynağının voltajı, emitör Ee'ninkinden çok daha büyükse, kollektör devresinde Pk tüketilen güç, emitör devresi Re'deki güçten çok daha büyük olacaktır. Böylece emiter devresinde harcanan düşük bir güçle, yani transistörün kollektör devresindeki büyük bir gücü kontrol etmek mümkündür. güçte bir artış var.

4.2 Bipolar transistörleri açma şemaları

Transistör, elektrik devresine, terminallerinden biri (elektrot) giriş, ikincisi çıkış ve üçüncüsü giriş ve çıkış devreleri için ortak olacak şekilde bağlanır. Hangi elektrotun ortak olduğuna bağlı olarak, üç transistör anahtarlama devresi vardır: OB, OE ve OK. Bir p-n-p transistörü için bu devreler, Şek. 4.3. Bir n-p-n transistörü için, anahtarlama devrelerinde sadece gerilimlerin polaritesi ve akımların yönü değişir. Herhangi bir transistör anahtarlama devresi için (aktif modda), güç kaynaklarını açmanın polaritesi, emitör bağlantısı ileri yönde ve kollektör bağlantısı ters yönde açılacak şekilde seçilmelidir.

Şekil 4.3 - Bipolar transistörleri açma şemaları: a) HAKKINDA; b) OE; c) tamam

4.3 Bipolar transistörlerin statik özellikleri

Transistörün statik çalışma modu, çıkış devresinde yük olmadığındaki moddur.

Transistörlerin statik özelliklerine, giriş devresinin (giriş VAC) ve çıkış devresinin (çıkış VAC) voltaj ve akımının grafiksel olarak ifade edilen bağımlılıkları denir. Özelliklerin türü, transistörün açılma şekline bağlıdır.

4.3.1 OB devresine göre bağlanan transistörün özellikleri

Giriş özelliği bağımlılıktır:

UKB \u003d const ile IE \u003d f (UEB) (Şekil 4.4, a).

Çıkış karakteristiği bağımlılıktır:

IE \u003d const ile IK \u003d f (UKB) (Şekil 4.4, b).

Şekil 4.4 - OB devresine göre bağlanan iki kutuplu bir transistörün statik özellikleri

Çıkış I–V karakteristiklerinin üç karakteristik bölgesi vardır: 1 – Ik'nin UKB'ye güçlü bağımlılığı (doğrusal olmayan başlangıç ​​bölgesi); 2 – Ik'nin UKB'ye zayıf bağımlılığı (doğrusal bölge); 3 - kollektör bağlantısının bozulması.

Makalede, beta katsayısı gibi önemli bir transistör parametresini analiz ettik. (β) . Ancak transistörde ilginç bir parametre daha var. Kendi başına önemsizdir, ancak iş hoo yapabilir! Bir sporcunun spor ayakkabılarına giren bir çakıl taşı gibidir: küçük gibi görünür, ancak koşarken rahatsızlığa neden olur. Peki bu çok “çakıl”ı transistörden engelleyen nedir? Anlayalım...

PN bağlantısının doğrudan ve ters bağlantısı

Hatırladığımız gibi, bir transistör üç yarı iletkenden oluşur. baz yayıcı dediğimiz yayıcı bağlantı, ve temel toplayıcı olan geçiş - kollektör geçişi

Bu durumda bir NPN transistörümüz olduğundan, tabanı 0,6 Volt'tan daha fazla bir voltaj uygulayarak açmamız koşuluyla akımın kollektörden emitere akacağı anlamına gelir (yani, transistörün açılması için) .

Varsayımsal olarak ince bir bıçak alalım ve yayıcıyı PN bağlantısı boyunca keselim. Bunun gibi bir şey alacağız:

Durmak! Bir diyotumuz var mı? Evet, o en iyisidir! Akım-voltaj karakteristiği (CVC) makalesinde bir diyotun IV karakteristiğini dikkate aldığımızı unutmayın:

CVC'nin sağ tarafında, grafiğin dalının nasıl çok keskin bir şekilde yükseldiğini görüyoruz. Bu durumda diyota bu şekilde sabit bir voltaj uyguladık, yani diyotun doğrudan bağlantısı.

Diyot kendi içinden bir elektrik akımı geçirdi. Sen ve ben, diyotun doğrudan ve ters açılmasıyla deneyler bile yaptık. Kim hatırlamaz, okuyabilirsiniz.

Ama polariteyi tersine çevirirseniz

o zaman diyot akımı geçmez. Bize her zaman bu şekilde öğretildi ve bunda bazı gerçekler var, ama ... dünyamız mükemmel değil).

Bir PN bağlantısı nasıl çalışır? Bunu bir huni olarak temsil ettik. Yani bu çizim için

hunimiz akıntıya doğru ters çevrilecek

Su akışının yönü, elektrik akımının yönüdür. Huni diyottur. Ama huninin dar boynundan geçen su burada mı? Nasıl denilebilir? Ve o denir ters akım PN bağlantısı (I arr).

Sizce suyun akış hızını da eklerseniz huninin dar boğazından geçecek su miktarı artar mı? Kesinlikle! Yani voltaj eklersek u var, sonra ters akım artacak ben varım diyotun VAC grafiğinde sol tarafta gördüğümüz:

Fakat suyun akışı ne ölçüde arttırılabilir? Eğer çok büyükse hunimiz dayanmaz, duvarlar çatlar ve paramparça olur, değil mi? Bu nedenle, her diyot için aşağıdaki gibi bir parametre bulabilirsiniz. U dizi.maks, diyot için hangisinin aşılması ölüme eşdeğerdir.

Örneğin, bir D226B diyot için:

U dizi.maks\u003d 500 Volt ve maksimum ters darbe Var. imp.max= 600 volt. Ancak elektronik devrelerin dedikleri gibi "%30'luk bir marjla" tasarlandığını unutmayın. Ve devrede diyot üzerindeki ters voltaj 490 volt olsa bile, devreye 600 volttan daha fazla dayanabilecek bir diyot konulacaktır. Kritik değerlerle oynamamak daha iyidir). Darbe ters voltajı, 600 volta kadar genliğe ulaşabilen keskin bir voltaj patlamasıdır. Ancak burada da küçük bir farkla almak daha iyidir.

Peki ... ama diyot ve diyot hakkında neyim var ... Transistörleri inceliyor gibiyiz. Ama ne derse desin diyot, bir transistör inşa etmek için bir yapı taşıdır. Yani kollektör bağlantısına ters voltaj uygularsak, diyotta olduğu gibi bağlantıdan ters akım mı akacak? Aynen öyle. Ve bu parametre transistörde çağrılır. . olarak adlandırıyoruz ben KBO, burjuvalar arasında - ben CBO. anlamına gelir "açık emitörlü kollektör ve baz arasındaki akım". Kabaca söylemek gerekirse, emitör ayağı hiçbir yere yapışmaz ve havada asılı kalır.

Kollektörün ters akımını ölçmek için bu kadar basit devreleri toplamak yeterlidir:

NPN transistörü için PNP transistörü için

Silikon transistörler için ters kollektör akımı 1 μA'dan azdır, germanyum transistörler için: 1-30 μA. Sadece 10 μA'dan ölçüm yaptığım ve elimde germanyum transistörler olmadığı için cihazın çözünürlüğü izin vermediği için bu deneyi yapamayacağım.

Kollektör ters akımının neden bu kadar önemli olduğu ve referans kitaplarında verildiği sorusuna cevap veremedik. Mesele şu ki, çalışma sırasında transistör bir miktar gücü uzaya dağıtır, bu da ısındığı anlamına gelir. Ters kollektör akımı sıcaklığa çok bağlıdır ve her 10 santigrat derece için değerini ikiye katlar. Hayır, peki, nedir? Bırak büyüsün, kimseyi rahatsız etmiyor gibi görünüyor.

Ters kollektör akımının etkisi

Mesele şu ki, bazı anahtarlama devrelerinde bu akımın bir kısmı emitör bağlantısından geçer. Ve senin ve benim hatırladığımız gibi, temel akım emitör bağlantısından geçer. Kontrol akımı (temel akım) ne kadar büyük olursa, kontrol edilen (kolektör akımı) o kadar büyük olur. Makalede tartıştığımız şey budur. Bu nedenle baz akımındaki en ufak bir değişiklik kollektör akımında büyük bir değişikliğe neden olur ve tüm devre arızalanmaya başlar.

Ters kollektör akımı ile nasıl başa çıkılır

Yani, transistörün ana düşmanı sıcaklıktır. Radyo-elektronik ekipman (REA) geliştiricileri bununla nasıl başa çıkıyor?

- ters kollektör akımının çok küçük olduğu transistörler kullanın. Bunlar elbette silikon transistörlerdir. Küçük bir ipucu - silikon transistörlerin işaretlenmesi "KT" harfleriyle başlar, yani İle kemer T fidyeci.

- kollektör ters akımını en aza indiren devrelerin kullanılması.

Kollektör ters akımı önemli bir transistör parametresidir. Her transistör için veri sayfasında verilmiştir. Aşırı sıcaklık koşullarında kullanılan devrelerde kollektör dönüş akımı çok büyük rol oynayacaktır. Bu nedenle, soğutucu ve fan kullanmayan bir devre kuruyorsanız, elbette, minimum ters kollektör akımına sahip transistörler almak daha iyidir.

Bir PNP transistörü, belirli bir anlamda bir NPN transistörünün tersi olan elektronik bir cihazdır. Bu tip transistör tasarımında, PN bağlantıları NPN tipine göre ters polarite voltajları ile açılır. Cihaz sembolünde, emiter terminalini de tanımlayan ok, bu süre transistör sembolünün içini gösterir.

Enstrüman tasarımı

Bir PNP tipi transistörün yapısal diyagramı, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir n-tipi malzeme bölgesinin her iki tarafında bulunan iki p-tipi yarı iletken malzeme bölgesinden oluşur.

Ok, emitörü ve akımının genel olarak kabul edilen yönünü tanımlar (bir PNP transistörü için "in").

PNP transistörü, içindeki akımların yönü ve voltajların polaritesinin üç olası anahtarlama devresinden herhangi biri için tersine çevrilmesi dışında, NPN iki kutuplu karşılığına çok benzer özelliklere sahiptir: ortak taban, ortak yayıcı ve ortak kollektör.

İki tip bipolar transistör arasındaki temel farklar

Aralarındaki temel fark, deliklerin PNP transistörleri için ana akım taşıyıcıları olması, NPN transistörlerinin bu kapasitede elektronları olmasıdır. Bu nedenle, transistörü besleyen voltajların polariteleri tersine çevrilir ve giriş akımı tabandan akar. Buna karşılık, bir NPN transistöründe, temel akım, ortak bir tabana ve ortak bir yayıcıya sahip her iki cihaz türü için aşağıdaki bağlantı şemasında gösterildiği gibi ona akar.

PNP tipi transistörün çalışma prensibi, çok daha büyük bir emitör-toplayıcı akımı sürmek için küçük (NPN tipi gibi) bir baz akımı ve bir negatif (NPN tipinin aksine) bir baz önyargı voltajının kullanılmasına dayanır. Başka bir deyişle, bir PNP transistörü için emitör, tabana ve ayrıca toplayıcıya göre daha pozitiftir.

Ortak bir tabana sahip anahtarlama devresindeki PNP tipinin farklılıklarını göz önünde bulundurun

Gerçekten de, kollektör akımı IC'nin (bir NPN transistörü durumunda) B2 pilinin pozitif kutbundan dışarı aktığı, kollektör terminalinden geçtiği, içine girdiği ve daha sonra baz terminalinden çıkması gerektiği görülebilir. akünün eksi kutbuna dönmek için. Aynı şekilde, emitör devresine bakarak, B1 pilinin pozitif kutbundan gelen akımının baz terminal üzerinden transistöre nasıl girdiğini ve ardından emitöre nüfuz ettiğini görebilirsiniz.

Böylece hem kollektör akımı I C hem de emiter akımı I E baz terminalinden geçer. Devrelerinde zıt yönlerde dolaştıkları için ortaya çıkan taban akımı farklarına eşittir ve çok küçüktür, çünkü I C, I E'den biraz daha azdır. Ancak ikincisi hala daha büyük olduğu için, diferansiyel akımın (baz akımı) akış yönü IE ile çakışır ve bu nedenle PNP tipi bipolar transistörün tabandan akan bir akımı vardır ve bir NPN tipi bipolar transistörün bir akımı vardır. içeri akıyor.

Ortak emitörlü bir anahtarlama devresi örneğinde PNP tipinin farklılıkları

Bu yeni devrede, taban-verici PN bağlantısı, akü voltajı B1 ile açılır ve kollektör-taban bağlantısı, batarya voltajı B2 ile ters yönlüdür. Yayıcı terminal böylece taban ve kollektör devreleri arasında paylaşılır.

Toplam emitör akımı, I C ve I B akımlarının toplamı ile verilir; emitörün çıkışından bir yönde geçer. Böylece, I E = I C + I B'ye sahibiz.

Bu devrede, temel akım I B, emitör akımından I E basitçe "dallanır" ve bununla aynı doğrultuda çakışır. Aynı zamanda, PNP tipi bir transistörün hala I B tabanından akan bir akımı vardır ve bir NPN tipi transistörün akan bir akımı vardır.

Bilinen transistör anahtarlama devrelerinin üçüncüsünde ortak bir kollektör ile durum tamamen aynıdır. Bu nedenle okuyuculara yer ve zaman kazandırmak için sunmuyoruz.

PNP transistörü: voltaj kaynaklarının bağlantısı

Baz ve emitör arasındaki voltaj kaynağı (V BE), baza negatif ve emitöre pozitif olarak bağlanır, çünkü PNP transistörünün çalışması, baz emitöre göre negatif polarlandığında gerçekleşir.

Yayıcı besleme gerilimi de kollektöre göre (V CE) pozitiftir. Bu nedenle, PNP tipi bir transistörde emiter terminali hem tabana hem de kollektöre göre her zaman daha pozitiftir.

Gerilim kaynakları, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi PNP transistörüne bağlanır.

Bu sefer kollektör, cihazdan akan maksimum akımı sınırlayan bir yük direnci, R L aracılığıyla besleme gerilimine V CC bağlanır. Vericiye göre onu negatif yönde öngerilimlendiren taban gerilimi V B, yine maksimum taban akımını sınırlamak için kullanılan rezistör R B aracılığıyla ona uygulanır.

PNP transistör aşamasının çalışması

Bu nedenle, bir PNP transistöründe taban akımının akmasına neden olmak için, tabanın yayıcıdan (akım tabandan ayrılmalıdır) silikon için yaklaşık 0,7 volt veya germanyum için 0,3 volt daha negatif olması gerekir. Baz direnci, baz akımı veya kollektör akımını hesaplamak için kullanılan formüller, eşdeğer NPN transistörü için kullanılanlarla aynıdır ve aşağıda gösterilmiştir.

Bir NPN ve bir PNP transistörü arasındaki temel farkın, akımların yönleri ve içlerindeki voltajların polaritesi her zaman zıt olduğundan, pn bağlantılarının doğru polarizasyonu olduğunu görüyoruz. Yani yukarıdaki devre için: I C = I E - I B çünkü akımın tabandan akması gerekir.

Kural olarak, çoğu elektronik devrede bir PNP transistörü bir NPN transistörü ile değiştirilebilir, fark sadece voltajın polaritesinde ve akımın yönündedir. Bu tür transistörler, anahtarlama cihazları olarak da kullanılabilir ve aşağıda bir PNP anahtarı örneği gösterilmektedir.

Transistör özellikleri

Bir PNP transistörünün çıkış özellikleri, voltajların ve akımların ters polaritesini hesaba katmak için 180° döndürülmeleri dışında eşdeğer bir NPN transistörününkilere çok benzer (PNP transistörünün taban ve kollektör akımları negatiftir). Benzer şekilde, bir PNP transistörünün çalışma noktalarını bulmak için dinamik yük çizgisi, Kartezyen koordinat sisteminin 3. çeyreğinde çizilebilir.

2N3906 PNP transistörünün tipik özellikleri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Amplifikatör aşamalarında transistör çiftleri

Amplifikatör veya katı hal anahtarları olarak kullanılabilecek birçok NPN transistörü varken PNP transistörlerini kullanmanın nedeninin ne olduğunu merak ediyor olabilirsiniz? Ancak, NPN ve PNP olmak üzere iki farklı tipte transistörün varlığı, güç amplifikatörü devrelerinin tasarımında büyük avantajlar sağlar. Bu amplifikatörler, çıkış aşamasında "tamamlayıcı" veya "eşleşen" transistör çiftlerini (bunlar bir PNP transistörü ve bir NPN aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi birbirine bağlanmıştır) kullanır.

Birbiriyle aynı özelliklere sahip iki karşılık gelen NPN ve PNP transistörüne tamamlayıcı denir. Örneğin, TIP3055 (NPN tipi) ve TIP2955 (PNP tipi), tamamlayıcı silikon güç transistörlerinin iyi örnekleridir. Her ikisi de %10'luk bir sabit akım kazancı β=I C /I B'ye ve yaklaşık 15A'lık yüksek bir kollektör akımına sahiptir, bu da onları motor kontrolü veya robotik uygulamalar için ideal kılar.

Ek olarak, B sınıfı amplifikatörler, güç çıkış aşamalarında da eşleşen transistör çiftlerini kullanır. Onlarda, NPN transistörü sinyalin sadece pozitif yarım dalgasını iletir ve PNP transistörü sadece negatif yarısını iletir.

Bu, amplifikatörün belirli bir güç derecesi ve empedans için gerekli gücü hoparlörden her iki yönde de taşımasını sağlar. Sonuç olarak, genellikle birkaç amper mertebesinde olan çıkış akımı, iki tamamlayıcı transistör arasında eşit olarak dağıtılır.

Motor kontrol devrelerinde transistör çiftleri

Ayrıca tersinir DC motorlar için H-köprü kontrol devrelerinde de kullanılırlar, bu da akımın motordan her iki dönüş yönünde de eşit şekilde düzenlenmesini mümkün kılar.

Yukarıdaki H-köprü devresi, dört transistör anahtarının temel konfigürasyonu, motorun çapraz çizgide olduğu "H" harfine benzediği için bu şekilde adlandırılmıştır. Transistör H köprüsü, muhtemelen en yaygın kullanılan tersinir DC motor kontrol devrelerinden biridir. Her dalda, motoru kontrol etmede anahtar görevi gören "tamamlayıcı" NPN ve PNP tipi transistör çiftlerini kullanır.

Kontrol girişi A, motorun bir yönde çalışmasına izin verirken, B girişi ters dönüş için kullanılır.

Örneğin, TR1 transistörü açık ve TR2 kapalı olduğunda, A girişi besleme voltajına (+Vcc) bağlanır ve TR3 transistörü kapalı ve TR4 açıksa, B girişi 0 volta (GND) bağlanır. Bu nedenle motor, A girişinin pozitif potansiyeline ve B girişinin negatifine karşılık gelen bir yönde dönecektir.

Şalter durumları TR1 kapalı, TR2 açık, TR3 açık ve TR4 kapalı olacak şekilde değiştirilirse, motor akımı ters yönde akacak ve tersine dönmesine neden olacaktır.

A ve B girişlerinde zıt mantık "1" veya "0" seviyeleri kullanılarak motorun dönüş yönü kontrol edilebilir.

Transistör tipinin belirlenmesi

Herhangi bir bipolar transistör, temelde arka arkaya bağlı iki diyot olarak düşünülebilir.

Bu benzetmeyi, bir transistörün PNP veya NPN tipi olup olmadığını, üç terminali boyunca direncini test ederek belirlemek için kullanabiliriz. Her bir çifti bir multimetre ile her iki yönde test ederek, altı ölçümden sonra aşağıdaki sonucu elde ederiz:

1. Verici - Baz. Bu pinler normal bir diyot gibi davranmalı ve akımı sadece bir yönde iletmelidir.

2.Toplayıcı - Baz. Bu pinler aynı zamanda normal bir diyot gibi davranmalı ve akımı sadece bir yönde iletmelidir.

3. Verici - Toplayıcı. Bu bulgular herhangi bir yönde tutulmamalıdır.

Her iki tip transistörün geçiş direnci değerleri

O zaman PNP transistörünü iyi ve kapalı olarak tanımlayabiliriz. Küçük bir çıkış akımı ve tabanındaki (B) emitörüne (E) göre negatif bir voltaj onu açacak ve çok daha büyük bir emitör-kolektör akımının akmasına izin verecektir. PNP transistörleri pozitif bir emitör potansiyelinde iletir. Başka bir deyişle, bir PNP bipolar transistör, yalnızca taban ve kollektör terminalleri emitöre göre negatifse iletecektir.

Deneyimli elektrikçiler ve elektronik mühendisleri, tam bir transistör kontrolü için özel problar olduğunu bilirler.

Onların yardımıyla, yalnızca ikincisinin sağlığını kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda kazancını da kontrol edebilirsiniz - h21e.

Sonda ihtiyacı

Prob gerçekten gerekli bir cihazdır, ancak transistörü servis kolaylığı açısından kontrol etmeniz gerekiyorsa, oldukça uygundur.

transistör cihazı

Teste geçmeden önce transistörün ne olduğunu anlamak gerekir.

Kendi aralarında diyot (yarı iletken) oluşturan üç terminali vardır.

Her pinin kendi adı vardır: toplayıcı, verici ve taban. İlk iki sonuç pn geçişler tabana bağlanır.

Taban ve toplayıcı arasındaki bir p-n bağlantısı bir diyot oluşturur, taban ve emitör arasındaki ikinci p-n bağlantısı ikinci bir diyot oluşturur.

Her iki diyot da tabanın karşısındaki bir devreye bağlanmıştır ve bu devrenin tamamı bir transistördür.

Bir transistör üzerinde taban, emitör ve kollektör arıyoruz.

Bir koleksiyoncu nasıl bulunur

Kollektörü hemen bulmak için, transistörün önünüzde hangi güçte olduğunu bulmanız gerekir ve bunlar orta güçte, düşük güçte ve güçlüdür.

Orta güçte ve güçlü transistörler çok sıcaktır, bu nedenle onlardan ısı çıkarılmalıdır.

Bu, özel bir soğutma radyatörü kullanılarak yapılır ve bu tip transistörlerde ortada bulunan ve doğrudan kasaya bağlanan kollektör terminalinden ısı çıkarılır.

Böyle bir ısı transfer şeması ortaya çıkıyor: kollektör çıkışı - mahfaza - soğutma radyatörü.

Toplayıcı tanımlanırsa, diğer sonuçları belirlemek zor olmayacaktır.

Aramayı büyük ölçüde basitleştiren durumlar vardır, bu, cihazın aşağıda gösterildiği gibi gerekli tanımlamalara sahip olduğu zamandır.

Direkt ve ters direnç için gerekli ölçümleri yapıyoruz.

Bununla birlikte, yine de, transistördeki çıkıntılı üç bacak, birçok acemi elektronik mühendisini bir sersemliğe götürebilir.

Tabanı, emitörü ve toplayıcıyı nasıl buluyorsunuz?

Bir multimetre veya sadece bir ohmmetre olmadan yapamazsınız.

Öyleyse aramaya başlayalım. İlk önce üssü bulmamız gerekiyor.

Cihazı alıp transistörün ayaklarında gerekli direnç ölçümlerini yapıyoruz.

Pozitif probu alın ve doğru terminale bağlayın. Alternatif olarak, olumsuz sonda ortaya ve ardından sol sonuçlara getirilir.

Örneğin sağ ile orta arasında 1 (sonsuz) ve sağ ile sol arasında gösterdik. 816 Ohm.

Bu tanıklıklar bize henüz bir şey vermiyor. Ölçümleri daha da ileri alıyoruz.

Şimdi sola hareket ediyoruz, pozitif probu orta terminale getiriyoruz ve negatif prob ile art arda sol ve sağ terminallere dokunuyoruz.

Tekrar orta - sağda sonsuz (1) ve orta sol gösterir 807 Ohm.

Ayrıca bize hiçbir şey söylemez. Daha da ölçüyoruz.

Şimdi daha da sola hareket ediyoruz, pozitif sondayı en soldaki sonuca ve negatif sondayı sırayla sağa ve ortaya getiriyoruz.

Her iki durumda da direnç sonsuzu (1) gösterecekse, bu, tabanın sol terminal olduğu anlamına gelir.

Ancak yayıcı ve toplayıcının (orta ve doğru sonuçlar) hala bulunması gerekecek.

Şimdi doğrudan direnci ölçmeniz gerekiyor. Bunu yapmak için, şimdi her şeyi tersine yapıyoruz, negatif probu tabana (sol terminal) ve pozitif probu dönüşümlü olarak sağ ve orta terminallere bağlarız.

Önemli bir noktayı hatırlayın, taban-yayıcı p-n bağlantısının direnci her zaman taban-toplayıcı p-n bağlantısından daha büyüktür.

Ölçümler sonucunda, direnç tabanı (sol terminal) - sağ terminalin eşit olduğu bulundu. 816 Ohm ve taban direnci - ortalama çıktı 807 Ohm.

Yani doğru pin emitör, orta pin ise toplayıcıdır.

Böylece taban, emitör ve toplayıcı arayışı tamamlandı.

Servis kolaylığı için transistör nasıl kontrol edilir

Transistörü servis kolaylığı açısından bir multimetre ile kontrol etmek için, şimdi yapacağımız iki yarı iletkenin (diyot) geri ve ileri direncini ölçmek yeterli olacaktır.

Bir transistörde genellikle iki bağlantı yapısı vardır. p-n-p ve n-p-n.

P-n-p- bu bir emitör kavşağıdır, bunu tabanı gösteren ok ile belirleyebilirsiniz.

Tabandan çıkan ok, bunun bir n-p-n geçişi olduğunu gösterir.

P-n-p bağlantısı, tabana uygulanan bir negatif voltaj ile açılabilir.

Multimetre çalışma modu anahtarını işaretteki direnç ölçüm konumuna ayarladık " 200 ».

Siyah negatif kablo taban terminaline bağlanır ve kırmızı pozitif kablo sırayla emitör ve kollektör terminallerine bağlanır.

Şunlar. Verici ve kollektör bağlantılarını çalışabilirlik açısından kontrol ediyoruz.

arasında değişen multimetre okumaları 0,5 önceki 1,2 kOhm diyotların sağlam olduğunu söyleyecekler.

Şimdi kontakları değiştiriyoruz, pozitif kabloyu tabana ve negatif kabloyu sırayla emitör ve kollektör terminallerine bağlıyoruz.

Multimetre ayarlarının değiştirilmesi gerekmez.

Son okuma öncekinden çok daha büyük olmalıdır. Her şey normalse, cihazın ekranında "1" sayısını göreceksiniz.

Bu, direncin çok büyük olduğunu, cihazın 2000 ohm'un üzerindeki verileri görüntüleyemediğini ve diyot bağlantılarının sağlam olduğunu gösterir.

Bu yöntemin avantajı, transistörün buradan lehimini çözmeden doğrudan cihaz üzerinde kontrol edilebilmesidir.

Düşük dirençli dirençlerin p-n bağlantılarına lehimlendiği hala transistörler olmasına rağmen, bunların varlığı doğru direnç ölçümüne izin vermeyebilir, hem emitör hem de kollektör bağlantılarında küçük olabilir.

Bu durumda, sonuçların lehimlenmesi ve ölçümlerin tekrar yapılması gerekecektir.

Transistör Arızasının İşaretleri

Yukarıda belirtildiği gibi, doğrudan direnç (tabanda siyah eksi ve sırayla toplayıcı ve emitörde artı) ve ters (tabanda kırmızı artı ve kollektör ve emitörde dönüşümlü olarak siyah eksi) ölçümleri, yukarıdaki göstergeler, o zaman transistör arızalı.

Bir başka arıza belirtisi, en az bir ölçümde p-n bağlantılarının direncinin sıfıra eşit veya sıfıra yakın olmasıdır.

Bu, diyotun bozulduğunu ve transistörün kendisinin arızalı olduğunu gösterir. Yukarıdaki önerileri kullanarak, servis kolaylığı için transistörü bir multimetre ile kolayca kontrol edebilirsiniz.

Gerekli açıklamalar yapılmış, gelelim konuya.

Transistörler. Tanım ve tarihçe

transistör- iki elektrotun devresindeki akımın üçüncü bir elektrot tarafından kontrol edildiği elektronik bir yarı iletken cihaz. (transistörler.ru)

Alan etkili transistörler ilk icat edildi (1928) ve bipolar transistörler 1947'de Bell Laboratuarlarında ortaya çıktı. Ve abartısız, elektronikte bir devrimdi.

Transistörler, çeşitli elektronik cihazlarda vakum tüplerinin yerini hızla aldı. Bu bağlamda, bu tür cihazların güvenilirliği arttı ve boyutları büyük ölçüde azaldı. Ve bugüne kadar, bir mikro devre ne kadar “süslü” olursa olsun, hala birçok transistör (diyotlar, kapasitörler, dirençler vb.) içerir. Sadece çok küçük olanlar.

Bu arada, başlangıçta "transistörler", uygulanan voltajın büyüklüğü kullanılarak direnci değiştirilebilen dirençler olarak adlandırıldı. İşlemlerin fiziğini göz ardı edersek, modern bir transistör, kendisine uygulanan sinyale bağlı bir direnç olarak da temsil edilebilir.

Alan ve bipolar transistörler arasındaki fark nedir? Cevap onların isimlerinde yatıyor. Bipolar transistörde, yük transferi şunları içerir: ve elektronlar, ve delikler ("bis" - iki kez). Ve alanda (aka tek kutuplu) - veya elektronlar, veya delikler.

Ayrıca bu tip transistörler uygulama alanlarında farklılık göstermektedir. Bipolar esas olarak analog teknolojide ve sahada - dijital olarak kullanılır.

Ve sonunda: herhangi bir transistörün ana uygulama alanı- ek bir güç kaynağı nedeniyle zayıf bir sinyalin yükseltilmesi.

bipolar transistör. Çalışma prensibi. Temel özellikleri

Bipolar transistör üç bölgeden oluşur: her biri enerjili olan bir emitör, bir baz ve bir toplayıcı. Bu alanların iletkenlik türüne bağlı olarak, n-p-n ve p-n-p transistörleri ayırt edilir. Tipik olarak, toplayıcı bölge yayıcı bölgeden daha geniştir. Taban, hafif katkılı bir yarı iletkenden yapılmıştır (çünkü yüksek bir dirence sahiptir) ve çok ince yapılmıştır. Verici-taban temas alanı, taban-toplayıcı temas alanından çok daha küçük olduğundan, bağlantının polaritesini değiştirerek emitör ve toplayıcıyı değiştirmek mümkün değildir. Bu nedenle, transistör asimetrik cihazlara atıfta bulunur.

Transistörün fiziğini düşünmeden önce, genel problemi özetleyelim.


Aşağıdakilerden oluşur: emitör ve toplayıcı arasında güçlü bir akım akar ( kollektör akımı) ve verici ile taban arasında - zayıf bir kontrol akımı ( baz akım). Taban akımı değiştikçe kollektör akımı da değişecektir. Neden? Niye?
Transistörün p-n bağlantılarını düşünün. Bunlardan ikisi vardır: emitör-taban (EB) ve baz-toplayıcı (BC). Transistörün aktif modunda, bunlardan birincisi ileri önyargı, ikincisi ise ters önyargı ile bağlanır. O zaman p-n kavşaklarında ne olur? Daha fazla kesinlik için, bir n-p-n transistörünü ele alacağız. p-n-p için her şey aynıdır, sadece "elektronlar" kelimesi "delikler" ile değiştirilmelidir.

EB geçişi açık olduğundan, elektronlar kolayca tabana "geçer". Orada kısmen deliklerle yeniden birleşiyorlar, ancak hakkındaÇoğu, tabanın küçük kalınlığı ve zayıf alaşımlaması nedeniyle, baz-kolektör geçişine ulaşmayı başarır. Hangi, hatırladığımız gibi, ters bir önyargı ile dahil edilmiştir. Ve tabandaki elektronlar küçük yük taşıyıcıları olduğundan, geçişin elektrik alanı onların üstesinden gelmelerine yardımcı olur. Böylece kollektör akımı emitör akımından sadece biraz daha azdır. Şimdi ellerine dikkat et. Baz akımı arttırırsanız, EB bağlantısı daha fazla açılır ve emitör ile toplayıcı arasında daha fazla elektron kayabilir. Ve kollektör akımı başlangıçta temel akımdan daha büyük olduğu için, bu değişiklik çok, çok fark edilir olacaktır. Böylece, baz tarafından alınan zayıf bir sinyalin amplifikasyonu olacak. Bir kez daha, kollektör akımındaki büyük bir değişiklik, baz akımındaki küçük bir değişikliğin orantılı bir yansımasıdır.

Bipolar transistörün çalışma prensibinin bir su musluğu örneği kullanılarak sınıf arkadaşıma açıklandığını hatırlıyorum. İçindeki su kollektör akımıdır ve taban kontrol akımı topuzu ne kadar çevirdiğimizdir. Musluktan su akışını artırmak için küçük bir çaba (kontrol eylemi) yeterlidir.

Ele alınan işlemlere ek olarak, transistörün p-n bağlantılarında bir dizi başka fenomen meydana gelebilir. Örneğin, taban-kolektör bağlantısındaki voltajda güçlü bir artışla, darbe iyonizasyonu nedeniyle çığ yükü çoğalması başlayabilir. Ve tünel etkisi ile birleştiğinde, bu önce bir elektrik arızası ve ardından (artan akımla birlikte) bir termal arıza verecektir. Bununla birlikte, bir transistördeki termal bozulma, elektrik olmadan da meydana gelebilir (yani, kollektör voltajını arıza voltajına yükseltmeden). Bunun için kollektörden geçen bir aşırı akım yeterli olacaktır.

Diğer bir olgu ise kollektör ve emitör bağlantılarındaki gerilimler değiştiğinde kalınlıklarının değişmesi ile ilgilidir. Ve eğer taban çok inceyse, o zaman kapanma etkisi (tabanın "delinmesi" olarak adlandırılır) meydana gelebilir - kollektör bağlantısının emitör ile bağlantısı. Bu durumda, taban bölgesi kaybolur ve transistör normal şekilde çalışmayı durdurur.

Transistörün normal aktif modunda transistörün kollektör akımı, belirli sayıda baz akımından daha büyüktür. Bu numara denir şu anki kazanç ve transistörün ana parametrelerinden biridir. tayin edildi h21. Transistör kollektör yükü olmadan açılırsa, sabit bir kollektör-yayıcı voltajında, kollektör akımının baz akımına oranı verecektir. statik akım kazancı. Onlarca veya yüzlerce birime eşit olabilir, ancak gerçek devrelerde, yük açıldığında kollektör akımının doğal olarak azalması nedeniyle bu katsayının daha az olduğu gerçeğini dikkate almaya değer.

İkinci önemli parametre ise transistör giriş direnci. Ohm yasasına göre, taban ile emitör arasındaki voltajın, bazın kontrol akımına oranıdır. Ne kadar büyükse, taban akımı o kadar düşük ve kazanç o kadar yüksek olur.

Bipolar transistörün üçüncü parametresi voltaj kazancı. Çıkış (yayıcı-toplayıcı) ve giriş (baz-yayıcı) alternatif voltajlarının genlik veya etkin değerlerinin oranına eşittir. İlk değer genellikle çok büyük (birimler ve onlarca volt) ve ikincisi çok küçük (onda biri volt) olduğu için bu katsayı on binlerce birime ulaşabilir. Her bir baz kontrol sinyalinin kendi voltaj kazancına sahip olduğuna dikkat edilmelidir.

Ayrıca transistörler, frekans tepkisi, transistörün frekansı amplifikasyonun kesme frekansına yaklaşan sinyali yükseltme yeteneğini karakterize eder. Gerçek şu ki, giriş sinyalinin artan frekansı ile kazanç azalır. Bunun nedeni, ana fiziksel süreçlerin zamanının (vericiden toplayıcıya taşıyıcıların hareket süresi, bariyer kapasitif bağlantıların şarjı ve deşarjı) giriş sinyalinin değişim süresi ile orantılı hale gelmesidir. Şunlar. transistörün giriş sinyalindeki değişikliklere yanıt verecek zamanı yoktur ve bir noktada onu yükseltmeyi durdurur. Bunun gerçekleştiği frekansa denir. sınır.

Ayrıca, bipolar transistörün parametreleri şunlardır:

• toplayıcı-yayıcı ters akım
• açılma zamanı
• toplayıcı ters akım
• izin verilen maksimum akım

n-p-n ve p-n-p transistörlerinin sembolleri yalnızca emitörü gösteren ok yönünde farklılık gösterir. Belirli bir transistörde akımın nasıl aktığını gösterir.

Bipolar transistörün çalışma modları

Yukarıda tartışılan seçenek, transistörün normal aktif modudur. Bununla birlikte, her biri transistörün ayrı bir çalışma modunu temsil eden birkaç açık / kapalı p-n bağlantısı kombinasyonu vardır.

1. Ters aktif mod. Burada BC geçişi açıktır ve aksine EB kapalıdır. Bu moddaki yükseltme özellikleri elbette hiçbir yerde daha kötü değildir, bu nedenle bu moddaki transistörler çok nadiren kullanılır.
2. Doygunluk modu. Her iki geçiş de açıktır. Buna göre, toplayıcı ve yayıcının ana yük taşıyıcıları, ana taşıyıcılarıyla aktif olarak yeniden birleştikleri tabana "koşar". Ortaya çıkan yük taşıyıcı fazlalığı nedeniyle, taban ve p-n bağlantılarının direnci azalır. Bu nedenle, doyma modunda bir transistör içeren bir devre kısa devre olarak kabul edilebilir ve bu radyo elemanının kendisi bir eş potansiyel nokta olarak gösterilebilir.
3. kesme modu. Her iki transistör bağlantısı da kapalıdır, yani. verici ve toplayıcı arasındaki ana yük taşıyıcılarının akımı durur. Küçük yük taşıyıcıların akışları, yalnızca küçük ve kontrolsüz termal geçiş akımları yaratır. Üssün yoksulluğu ve yük taşıyıcılarının geçişleri nedeniyle dirençleri büyük ölçüde artar. Bu nedenle, genellikle kesme modunda çalışan bir transistörün bir açık devreyi temsil ettiğine inanılır.
4. bariyer rejimi Bu modda, taban doğrudan veya kollektöre kapalı küçük bir direnç vasıtasıyla. Ayrıca, transistör üzerinden akımı ayarlayan kollektör veya emitör devresine bir direnç dahildir. Bu şekilde seri dirençli bir diyotun devre eşdeğeri elde edilir. Bu mod, devrenin hemen hemen her frekansta, geniş bir sıcaklık aralığında çalışmasına izin verdiği ve transistörlerin parametrelerinden bağımsız olduğu için çok kullanışlıdır.

Bipolar transistörler için anahtarlama devreleri

Transistörün üç kontağı olduğundan, genel durumda, ona birlikte dört çıkışa sahip iki kaynaktan güç sağlanmalıdır. Bu nedenle, transistörün kontaklarından birinin her iki kaynaktan da aynı işarette bir voltaj ile beslenmesi gerekir. Ve ne tür bir temas olduğuna bağlı olarak, bipolar transistörleri açmak için üç devre vardır: ortak yayıcı (OE), ortak toplayıcı (OK) ve ortak taban (OB). Her birinin hem avantajları hem de dezavantajları vardır. Aralarındaki seçim, hangi parametrelerin bizim için önemli olduğuna ve hangilerinin feda edilebileceğine bağlı olarak yapılır.

Ortak emitörlü anahtarlama devresi

Bu şema, voltaj ve akımda (ve dolayısıyla güçte - on binlerce birime kadar) en büyük amplifikasyonu sağlar ve bu nedenle en yaygın olanıdır. Burada emitör-taban bağlantısı doğrudan açılır ve taban-toplayıcı bağlantısı geri değiştirilir. Hem taban hem de toplayıcı aynı işarete sahip bir voltajla beslendiğinden, devreye tek bir kaynaktan güç sağlanabilir. Bu devrede, AC çıkış voltajının fazı, giriş AC voltajının fazına göre 180 derece değişir.

Ancak tüm güzellikler için, OE şemasının da önemli bir dezavantajı vardır. Frekans ve sıcaklıktaki bir artışın, transistörün yükseltme özelliklerinde önemli bir bozulmaya yol açması gerçeğinde yatmaktadır. Bu nedenle, transistörün yüksek frekanslarda çalışması gerekiyorsa, farklı bir anahtarlama devresi kullanmak daha iyidir. Örneğin, ortak bir taban ile.

Ortak bir tabana sahip bağlantı şeması

Bu devre önemli bir sinyal amplifikasyonu sağlamaz, ancak transistörün frekans yanıtını daha tam olarak kullanmanıza izin verdiği için yüksek frekanslarda iyidir. Aynı transistör, şemaya göre önce ortak bir yayıcı ve daha sonra ortak bir taban ile açılırsa, ikinci durumda, kesme amplifikasyon frekansında önemli bir artış olacaktır. Böyle bir bağlantıyla, giriş empedansı düşük olduğundan ve çıkış empedansı çok büyük olmadığından, OB devresine göre monte edilen transistör kaskadları, kabloların dalga empedansının genellikle 100 Ohm'u geçmediği anten yükselticilerinde kullanılır. .

Ortak bir temel devrede, sinyalin fazı ters çevrilmez ve yüksek frekanslardaki gürültü seviyesi azaltılır. Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, mevcut kazancı her zaman birlikten biraz daha azdır. Doğru, buradaki voltaj kazancı, ortak bir emitörlü devredeki ile aynıdır. Ortak bir tabana sahip devrenin dezavantajları, iki güç kaynağı kullanma ihtiyacını da içerebilir.

Ortak bir toplayıcı ile anahtarlama şeması

Bu devrenin özelliği, giriş voltajının tamamen girişe geri aktarılmasıdır, yani negatif geri besleme çok güçlüdür.

Negatif geri beslemenin, çıkış sinyalinin girişe geri beslendiği ve giriş sinyalinin seviyesini düşürdüğü böyle bir geri besleme olduğunu hatırlatmama izin verin. Böylece, giriş sinyalinin parametreleri yanlışlıkla değiştirildiğinde otomatik ayarlama gerçekleşir.

Akım kazancı, ortak emitör devresindeki ile hemen hemen aynıdır. Ancak voltaj kazancı küçüktür (bu devrenin ana dezavantajı). Birliğe yaklaşır, ancak her zaman ondan daha azdır. Böylece, güç kazancı sadece birkaç on birime eşittir.

Ortak kollektör devresinde giriş ve çıkış gerilimleri arasında faz kayması yoktur. Gerilim kazancı bire yakın olduğu için çıkış gerilimi giriş ile faz ve genlik olarak çakışır yani tekrarlar. Bu nedenle böyle bir devreye emitör takipçisi denir. Verici - çünkü çıkış voltajı, ortak kabloya göre yayıcıdan çıkarılır.

Bu tür bir dahil etme, transistör aşamalarını eşleştirmek için veya giriş sinyali kaynağının yüksek bir giriş empedansına sahip olduğu durumlarda (örneğin, bir piezoelektrik alıcı veya bir yoğunlaştırıcı mikrofon) kullanılır.

Kaskadlar hakkında iki kelime

Çıkış gücünü artırmanız gerekir (yani, kollektör akımını artırın). Bu durumda gerekli sayıda transistörün paralel bağlantısı kullanılır.

Doğal olarak, özellikler açısından yaklaşık olarak aynı olmalıdırlar. Ancak, maksimum toplam kollektör akımının, kaskaddaki herhangi bir transistörün sınırlayıcı kollektör akımının 1,6-1,7'sini geçmemesi gerektiği unutulmamalıdır.
Ancak (bunu belirttiği için kurt adama teşekkürler), bu bipolar transistörler için önerilmez. Çünkü iki transistör, aynı değerde bile olsa, en azından biraz ama birbirinden farklıdır. Buna göre, paralel bağlandığında, aralarından farklı büyüklükteki akımlar geçecektir. Bu akımları eşitlemek için transistörlerin emiter devrelerine dengeli dirençler yerleştirilir. Dirençlerinin değeri, çalışma akımı aralığında aralarındaki voltaj düşüşü en az 0,7 V olacak şekilde hesaplanır. Bunun devrenin verimliliğinde önemli bir bozulmaya yol açtığı açıktır.

İyi hassasiyete ve iyi kazanıma sahip bir transistöre de ihtiyaç olabilir. Bu gibi durumlarda, daha güçlü bir muadili güç kaynağını kontrol eden (şekil - VT2) hassas ancak düşük güçlü bir transistörün bir kademesi kullanılır (şekil - VT1).

Bipolar Transistörler için Diğer Uygulamalar

Transistörler sadece sinyal amplifikasyon devrelerinde kullanılamaz. Örneğin doygunluk ve kesme modlarında çalışabilmeleri nedeniyle elektronik anahtar olarak kullanılırlar. Sinyal üreteci devrelerinde transistör kullanmak da mümkündür. Anahtar modunda çalışıyorlarsa, dikdörtgen bir sinyal üretilecek ve amplifikasyon modundaysa, kontrol eylemine bağlı olarak keyfi bir dalga formu üretilecektir.

İşaretleme

Makale zaten uygunsuz bir hacme ulaştığından, bu paragrafta, yarı iletken cihazlar (transistörler dahil) için ana işaretleme sistemlerini ayrıntılı olarak açıklayan iki iyi bağlantı vereceğim: http://kazus.ru/guide/transistors /mark_all .html ve .xls dosyası (35 kb) .

Yararlı yorumlar:
http://habrahabr.ru/blogs/easyelectronics/133136/#comment_4419173

Etiketler: Etiketler ekle