Transistor bipolari: tibdil ċirkwiti. Il-qlib ċirkwit tal-transister bipolari bi emittenti komuni

Wieħed mill-tip bi tlett elettrodu strumenti semikondutturi huma transisters bipolari. taċ-ċirkwit tiddependi fuq jekk ikollhom konduttività (toqba jew elettroni) u l-funzjonijiet.

klassifikazzjoni

Transisters huma maqsuma fi gruppi:

1. Skond il-materjali: l-gallju iktar komunement użati u tas-silikon.
2. Peress li l-frekwenza tas-sinjal: baxxa (sa 3 MHz), medju (sa 30 MHz), għoli (sa 300 MHz), ultra-għolja ( 'il fuq minn 300 MHz).
3. Għal dissipazzjoni ta 'enerġija massima: sa 0.3 W, sa 3 watts, aktar minn 3W.
4. Skond it-tip ta 'apparat: tlieta konness mal-saff semikondutturi billi tbiddel alternattivament l-metodi diretti u invers impurità konduzzjoni.

Kif jagħmlu l-transisters?

Is-saffi ta 'barra u ta' ġewwa tal-transistor huma konnessi mal-elettrodi ċomb, rispettivament imsejjaħ il-emittent, kollettur u l-bażi.

Il emittent u kollettur mhumiex differenti minn xulxin tipi oħra ta 'konduttività, iżda l-grad ta' doping impuritajiet ta 'l-aħħar huwa ħafna inqas. Dan jiżgura żieda fil-vultaġġ output permissibbli.

Il-bażi, li huwa saff tan-nofs għandha reżistenza għolja, bħala magħmula minn semikonduttur bi doping dgħajfa. Hija żona ta 'kuntatt kbir mal-kollettur, li jtejjeb it-tneħħija ta' sħana ġġenerata minħabba ireġġgħu lura preġudizzju it-tranżizzjoni, u tiffaċilita l-passaġġ tat-trasportaturi ta 'minoranza - elettroni. Minkejja l-fatt li l-saffi ta 'transizzjoni huma bbażati fuq l-istess prinċipju, il-transistor huwa mezz asimmetrika. Billi tinbidel postijiet saffi estremi ta 'l-istess konduttività ma jistax jirċievi l-parametri li jikkorrispondu tal-apparat semikonduttur.

Skematiċi ta transisters bipolari huma kapaċi li jżommha f'żewġ stati: tista 'tkun miftuħa jew magħluqa. Fil-modalità attiva, meta l-transistor miftuħ tranżizzjoni offset emittent qed issir fil-direzzjoni 'l quddiem. Biex nispjegaw dan jikkunsidra, per eżempju, transister tat-tip Npn, għandu jiġi enerġizzat mis-sors, kif murija fil-figura hawn taħt.

Il-konfini tat-tieni junction kollettur meta din tkun magħluqa u kurrent jgħaddi minn ġo dan m'għandhomx. Iżda fil-prattika, l-oppost iseħħ minħabba l-lokazzjoni mill-qrib tal-tranżizzjonijiet għal xulxin u l-influwenza reċiproka tagħhom. Peress li l-emittent huwa konness mal-"minus" tranżizzjoni miftuħa batterija tippermetti elettroni jiġri fil-żona bażi, fejn huma rikombinazzjoni parzjali bit-toqob - trasportaturi prinċipali. Iffurmat bażi Jien kurrenti _b. Aktar ma tkun b'saħħitha huwa, l-proporzjonalment aktar output kurrenti. Fuq din il amplifikaturi xogħol prinċipju li jużaw transisters bipolari.

Wara l-bażi hija biss it-trasport diffusiva ta 'elettroni, minħabba li m'hemm l-ebda azzjoni ta' kamp elettriku. Minħabba l-ħxuna żgħir saff (mikrons) u l-ammont kbir tal-gradjent konċentrazzjoni ta 'partiċelli ċċarġjati negattiv, kważi kollha kemm huma jaqgħu fir-reġjun kollettur, għalkemm il-reżistenza bażi hija kbira biżżejjed. Hemm huma jimxu jiġbed kamp elettriku, promozzjoni ta 'trasport attiv tagħhom. Il-kurrenti kollettur u jemettu huma sostanzjalment ugwali, jekk telf mhux negliġibbli ħlas kkawżata mill-rikombinazzjoni fil-bażi: I _e = I _b + I _k.

Il-parametri ta 'transistors

1. Il-fatturi jiksbu għall-vultaġġ U _eq / U _BE u kurrenti: β = I _a / I _b (valur attwali). Tipikament, il-β koeffiċjent ma jaqbiżx 300, iżda jista 'jilħaq valuri ta' 800 u aktar.
2. impedenza input.
3. Ir-rispons frekwenza - tal-prestazzjoni sa transistor għal frekwenza predeterminat fuq minnu transients ma kellhomx żmien għall-bidliet tas-sinjal applikati.

Transistor bipolari: Ċirkwiti swiċċjar, modi operazzjoni

modalitajiet ta 'operazzjoni jvarjaw jiddependi fuq kif il-ċirkwit jiġi mmuntat. Sinjal għandu jiġi applikat u mneħħija fuq żewġ punti għal kull każ, iżda hemm biss tliet labar. Minn dan jirriżulta li elettrodu wieħed għandu kemm jappartjenu għall-input u output. Allura jinkludi kwalunkwe transisters bipolari. taċ-ċirkwit: FUQ, OE u OK.

1. Sewqan bil OK

Il-qlib ċirkwit tal-transister bipolari ma 'kollettur komuni:-sinjal jiġi sottopost għall resistor R _L, li hija inkluża wkoll fil-ċirkwit kollettur. Tali konnessjoni hija msemmija bħala 'kollettur komuni.

Din l-għażla joħloq biss qligħ kurrenti. Il-vantaġġ tal-follower emittent huwa li jipprovdi impedenza kbir input (10-500 ohms), li tippermetti konvenjenti jikkoordinaw kaskati.

2. Sewqan bi FUQ

Il-qlib ċirkwit tal-transistor bipolari fil-bażi komuni: sinjal dieħla permezz tal-C ₁ u wara amplifikazzjoni jitneħħa fil-produzzjoni taċ-ċirkwit kollettur, fejn l-elettrodu bażi hija maqsuma. F'dan il-każ, qligħ vultaġġ hija simili għall taħdem mal-MA.

L-iżvantaġġ huwa impedenza input żgħir (30-100 ohms), u ċirkwit bl FUQ jintuża bħala oxxillatur.

3. Dijagramma ma MA

F'ħafna embodiments, meta transisters bipolari huma użati, ċirkwiti jaqilbu l-aktar magħmula bi emittenti komuni. Il-vultaġġ tal-provvista huwa mitmugħ permezz ta 'resistor tagħbija R _L, u tagħmel emissjonijiet konnessi mal-arblu negattiv ta' provvista ta 'enerġija esterna.

sinjal AC mit-terminal input jidħol l jemettu u bażi elettrodi (V _in), u dan isir akbar fil-kobor (V _CE) fiċ-ċirkwit kollettur. L-elementi ċirkwiti bażiċi: a transistor, resistor R _L u l-produzzjoni taċ-ċirkwit amplifikatur bi provvista ta 'enerġija esterna. Awżiljari: kapaċitatur C ₁ li jimpedixxi l-passaġġ ta 'kurrent dirett fil-ċirkwit ta' alimentazzjoni tas-sinjal tal-input, u resistor R _1, li permezz tiegħu transistor tiftaħ.

Il-vultaġġ kollettur ta 'l-ċirkwit transistor u l-output tal-resistor R _L meħudin flimkien _{EMF kobor: V CC = I Ċ R L} V CE +.

Għalhekk, _V-sinjal żgħir fid-dħul hija mogħtija bil-varjazzjoni ta 'enerġija DC AC transistor inverter produzzjoni ġestiti. L-iskema tipprovdi għal żieda fl-input attwali 20-100 darbiet, u l-vultaġġ - fil 10-200 darbiet. Għaldaqstant, il-poter jiżdied ukoll.

Skema nuqqas: reżistenza input żgħir (500-1000 ohms). Għal din ir-raġuni, hemm problemi fil-formazzjoni ta 'stadji amplifikazzjoni. Ir-reżistenza output huwa 2-20 ohm.

Dawn dijagrammi juru kif l-transistor bipolari. Jekk inti ma tieħu azzjoni ulterjuri fuq il-prestazzjoni tagħhom se jiġu affettwati bil-kbir minn influwenzi esterni, bħal sħana żejda u sinjal frekwenza. Ukoll, l-atterrar emittent toħloq distorsjoni armonika fl-output. Biex tittejjeb l-affidabbiltà, il-ċirkwit huwa feedbacks konnessi, filtri, u l-bqija. N. F'dan il-każ il-qligħ huwa mnaqqsa, iżda l-mezz isir aktar effiċjenti.

modi ta 'operazzjoni

Il-funzjoni transistor jaffettwa l-valur tal-vultaġġ konnessi. modi kollha jista 'jintwera jekk ċirkwit tal-transister bipolari pprovduta preċedentement ma' emittenti komuni applikati.

1. Il-modalità ta 'qtugħ

Din il-modalità hija maħluqa meta lV _BE vultaġġ jonqos għal 0.7 V. F'dan il-każ, il-junction emittent huwa magħluq u l-kollettur attwali huwa assenti, peress ebda elettroni ħielsa fil-bażi. Għalhekk, il-blokki transistor.

2. Modalità Attiv

Jekk vultaġġ hija applikata għall-bażi li huwa biżżejjed li tiftaħ il-transistor, hemm dħul ta 'kurrent żgħir u l-output akbar, skond il-kobor tal-qligħ. Imbagħad il-transistor ser taħdem bħala amplifikatur.

modalità 3. saturazzjoni

Hija differenti mill-mod attiv sabiex il-transistor jinfetaħ kompletament, u l-kollettur attwali jilħaq il-valur massimu possibbli. Żieda tagħha jista 'jinkiseb biss billi jinbidlu l-forza elettromotiva applikata jew tagħbija fiċ-ċirkwit output. Meta jbiddel kollettur attwali bażi ma tinbidilx. reġim saturazzjoni kkaratterizzata mill-fatt li l-transistor hija miftuħa ħafna, u hawn sservi bħala swiċċ hija mixgħula. Skematiċi ta transisters bipolari billi tikkombina l-modi maqtugħa off u saturazzjoni jippermetti li inti toħloq ma ċwievet elettroniċi tagħhom.

modi kollha ta 'operazzjoni jiddependu fuq in-natura tal-karatteristiċi output murija fil-grafika.

Ikunu jistgħu juru, jekk jitwaħħlu dijagramma wiring tal-transister bipolari ma OE.

Jekk inti tpoġġi fuq l-assi vertikali u s-segmenti orizzontali jirrappreżentaw il-kurrent massimu kollettur u l-ammont ta 'vultaġġ tal-provvista V _CC, u mbagħad waħħal-truf ma' xulxin, jiksbu linja tat-tagħbija (aħmar). Huwa deskritt _{mill-espressjoni: I C fir = (V CC -} V CE) / R C. Mill-figura jirriżulta li l-punt operattiva li jiddetermina l-kollettur I attwali _Ċ u l-vultaġġ V _CE, se jiġu mċaqalqa tul il-linja tat-tagħbija mill-qiegħ up ma 'bażi dejjem tiżdied I attwali _B.

Żona V _CE bejn l-assi u l-ewwel karatteristika output (bil-griż) fejn _IB = 0 tikkaratterizza modalità cutoff. F'dan il-maqlub I _Ċ attwali huwa negliġibbli u l-transistor huwa magħluq.

Il-karatteristika fuqnett fil-punt A jaqsam it-tagħbija linja wara li, bi żieda ulterjuri _{fil-kollettur} I attwali ma tkunx inbidlet. żona saturazzjoni fil-graff hija l-erja oskura bejn l-assi I _Ċ u l-karatteristika akbar tnaqqis.

Kif il-transistor fil-modi differenti?

Il transister topera ma 'sinjali varjabbli jew kostanti fornuti lill-ċirkwit input.

Bipolari transistor: tibdil ċirkuwiti, l-enerġija

Għejjun transistor sservi bħala amplifikatur. Is-sinjal input jalterna tikkawża bidla fil-produzzjoni attwali tagħha. Inti tista 'tapplika l-iskema ma OK jew bil-MA. Fiċ-ċirkwit output għall sinjal meħtieġ tagħbija. Tipikament jużaw resistor mmuntat fil-ċirkwit output kollettur. Jekk sew magħżula, il-valur vultaġġ output huwa ferm ogħla mill-input.

xogħol amplifikatur tintwera tajjeb il dijagrammi ħin.

Meta l-sinjali polz konvertiti, mod hija l-istess bħal dak għall-sinusojdali. Kwalità konverżjoni tagħhom komponenti armoniċi determinati mill-karatteristiċi ta 'frekwenza ta' transisters.

Xogħol fil-qlib modalità

swiċċijiet transistor huma maħsuba għall-konnessjonijiet switching mhux kuntatt ġo ċirkuwiti elettriċi. Il-prinċipju huwa l-bidla gradwali fil-reżistenza tal-transistor. tip bipolari huwa adattat tajjeb għall-ħtiġijiet tal-mezz ewlieni.

konklużjoni

elementi semikondutturi wżati fil ċirkwiti għall-konverżjoni sinjali elettriċi. klassifikazzjoni versatili u kbar tippermetti l-użu wiesa 'ta' transisters bipolari. ċirkuwiti switching jiddeterminaw funzjonijiet tagħhom u modi ta 'operazzjoni. Ħafna jiddependi fuq il-karatteristiċi.

Iċ-ċirkwit ewlieni switching transisters bipolari jamplifikaw, jikkonverti u jiġġeneraw sinjali input, u jaqilbu ċirkwiti.