Bipolar Transistoro: ŝaltanta cirkvitoj. La cirkvito conmutación de la transistoro bipolar kun komuna emisor

Unu el la tri-elektrodo tipo semikonduktaĵaj aparatoj estas dupolusaj transistoroj. de la cirkvito dependas ĉu ili havas conductividad (truo aŭ elektrono) kaj funkcioj.

klasado

Transistoroj estas dividitaj en grupojn:

1. Laŭ la materialoj: la plej kutime uzita galio arseniuro kaj silicio.
2. Ĉar la signalo frekvenco: malalta (ĝis 3 MHz), meza (ĝis 30 MHz), alta (ĝis 300 MHz), ultra-alta (super 300 MHz).
3. Por maksimuma potenco disipado: ĝis 0,3 W, ĝis 3 vatoj, pli ol 3W.
4. Laŭ la tipo de aparato: tri ligitaj al la semikonduktaĵo tavolo de alterne ŝanĝas la rekta kaj inversaj metodoj malpureco alkonduko.

Kiel la transistoroj?

La ekstera kaj interna tavoloj de la transistoro estas konektitaj al la plumbo elektrodoj, respektive nomita la emisor, kolektanto kaj bazo.

La elsendilo kaj la kolektilo ne malsamaj unu de la aliaj specoj de konduktiveco, sed la grado de dopaje malpuraĵoj de tiu lasta estas multe pli malalta. Tio certigas pliigon en la permesita eligo tensio.

La bazo, kiu estas meza tavolo havas altan reziston, kiel farita el duonkonduktaĵo kun malforta dopaje. Ĝi havas grandan kontakton areon kun la kolektanto, kiu plibonigas la forigo de varmego generita pro inversigi emo la transiron, kaj faciligas la pasejo de la minoritataj portantoj - elektronoj. Malgraŭ tio, ke la transiro tavoloj estas bazitaj sur la sama principo, la transistoro estas nesimetria aparato. Per ŝanĝi lokojn ekstremaj tavoloj de la sama konduktiveco akceptas la respondaj parametroj de la mekanismo semiconductor.

Schematics de dupolusaj transistoroj povas konservi ĝin en du ŝtatoj: ĝi povas esti malfermita aŭ fermita. En la aktiva maniero, kiam la transistoro malfermita emisor kompensi transiro estas farita en la antaŭa direkto. Por ilustri ĉi konsideri, ekzemple, transistoro de npn tipo, ĝi devus esti fortigita de la fonto, kiel montrita en la figuro malsupre.

La rando de la dua kolektanto krucvojo kiam tiu estas fermita kaj kurenton flui tra ĝi ne devus. Sed praktike, la malo okazas pro la proksima loko de la transiroj por unu la alian kaj ilia reciproka influo. Ekde la emisor estas konektita al la "minus" baterio malfermita transiro permesas elektronojn flui en la bazo zono, kie ili estas parta rekombino kun truoj - ĉefa portantoj. Formita bazo nuna mi _b. La pli forta ĝi estas, la proporcie pli eligo fluo. Laŭ ĉi tiu principo laboro amplifiloj uzante dupolusaj transistoroj.

Post la bazo estas nur _diffusive_ transporto de elektronoj, ĉar ekzistas neniu ago de elektra kampo. Pro eta tavolo dikeco (mikronoj) kaj granda grando de la koncentriĝo gradiento de negative ŝargitaj partikloj, preskaŭ ĉiuj el ili falos en la kolektanto regiono, kvankam la bazo rezisto estas sufiĉe granda. Tie ili movi tiras elektra kampo, antaŭeniganta ilian aktiva transporto. La kolektanto kaj emisor fluoj estas substance egala, se ne neglektebla perdo de zorge kaŭzita de la rekombino en la bazo; mi _e = mi _b + I _k.

La parametroj de transistoroj

1. La gajno faktoroj por la tensio U _eq / U _BE kaj nuna: β = mi _estas / mi _b (reala valoro). Tipe, la koeficiento β ne superas 300, sed atingos valorojn de 800 kaj supre.
2. Eniro impedanco.
3. La frekvenca respondo - de la transistoro rendimenton ĝis antaŭdeterminita ofteco super kiu transients ĝi ne havas tempon por la ŝanĝoj de la aplikata signalo.

Bipolar Transistoro: ŝaltanta cirkvitoj, operacio modaloj

Modoj de funkciado diferencas en funkcio kiu la cirkvito estas kunmetita. Signalo devas esti aplikata kaj forigis en du punktoj por ĉiu kazo, sed estas nur tri najlojn. Sekvas, ke unu elektrodo devas ambaŭ apartenas al la enigo kaj eligo. Do inkluzivi ajnan dupolusaj transistoroj. de la cirkvito ON, OE kaj okej.

1. Veturado per OK

La cirkvito conmutación de la transistoro bipolar kun komuna kolektanto: la signalo estas nutrita al rezistilo R _L, kiu estas ankaŭ inkluzivita en la kolektanto cirkviton. Tia ligo estas referita kiel komunan-kolektanto.

Tiu opcio nur kreas nuna gajno. La avantaĝo de la emisor sekvanto estas provizi grandan enigo impedanco (10-500 omoj), kiu permesas konvenan koordinato akvofaloj.

2. Veturado per SUR

La cirkvito conmutación de la transistoro bipolar en komuna bazo: alvenanta signalo tra la C ₁ kaj post amplificación estas forigita en la eligo de la kolektanto cirkviton, kie la bazo elektrodo estas dividita. En ĉi tiu kazo, tensio gajno estas simila al laboranta kun la MA.

La malavantaĝo estas malgranda enigo impedanco (30-100 omoj), kaj cirkviton kun SUR estas uzata kiel oscilo.

3. Diagramo kun MA

En multaj enkorpiĝoj, kiam dupolusaj transistoroj estas uzitaj, ŝaltanta cirkvitoj plejparte farita per komuna emisor. La provizo voltaro estas nutrita tra ŝarĝo rezistilo R _L, kaj emisor konektita al la negativa poluso de fonto de ekstera nutrado.

AC signalo de la enigo terminalo eniras la emisor kaj bazo elektrodoj (V _en), kaj ĝi fariĝas pli granda en grandeco (V _CE) en la kolektanto cirkviton. La baza cirkviton elementoj: a transistoro, rezistilo R _L kaj la produktado de la amplifilo cirkvito kun fonto de ekstera nutrado. Helpa: kondensilo C _1, kiu neebligas la paŝon de fluo en la nutrado cirkvito de la eniga signalo, kaj rezistilo R _1, per kiu transistoro malfermiĝas.

La kolektanto tensio de la transistoro cirkvito kaj la eligo de la rezistilo R _L kune egala grando _{EMF: V CC = Mi C R L} + V CE.

Tiel, V _en la malgranda signalo ĉe la enigo estas donita per la variado de PK potenco al AK produktadon inverter transistoro sukcesis. La skemo provizas kreskon en la enigo nuna 20-100 fojojn, kaj la tensio - en 10-200 fojojn. Laŭe, la potenco ankaŭ pliigas.

Manko skemo: malgranda enigo rezisto (500-1000 omoj). Pro tio, ekzistas problemoj en la formado de amplificación stadioj. La produktado rezisto estas 2-20 omoj.

Ĉi tiuj diagramoj montras kiel la transistoro bipolar. Se vi ne prenas plu ago sur ilia agado estos ege tuŝita de eksteraj influoj, kiel ekzemple la sobrecalentamiento kaj signalo frekvenco. Ankaŭ, la emisor bazanta kreas harmona distordon en la produktado. Plibonigi fidindeco, la cirkvito estas koneksa reagojn, filtriloj, ktp. N. En tiu kazo la gajno estas reduktita, sed la aparato iĝas pli efika.

modoj de operacio

La transistoro funkcio influas la valoron de la koneksa tensio. Ĉiuj formoj povas esti montrita se aplikita cirkvito de la transistoro bipolar provizita antaŭe kun komuna emisor.

1. La tranĉo-off modon

Ĉi tiu modo estas kreita kiam la V _BE tensio malgrandiĝas al 0,7 V. En ĉi tiu kazo, la emisor krucvojo estas fermita kaj la nuna kolektanto forestas, ĉar neniu liberaj elektronoj en la bazo. Tiel, la transistoro blokoj.

2. Aktivaj Mode

Se tensio estas aplikita al la bazo kiu estas sufiĉa por malfermi la transistoro, ekzistas malgranda enigo nunaj kaj pliigita produktadon, depende de la grando de la gajno. Tiam la transistoro funkcios kiel amplifilo.

3. saturación modon

Ĝi diferencas de la aktiva maniero por ke la transistoro estas plene malfermita, kaj la kolektanto nuna atingas la maksimuman eblan valoron. Lia kresko estas atingebla nur per ŝanĝo de la aplikita forto electromotriz aŭ ŝarĝo en la produktadon cirkviton. Ŝanĝinte bazo nuna kolektanto ne sxangxigxis. saturación reĝimo karakterizita de la fakto ke la transistoro estas tre malfermita, kaj jen ĝi funkcias kiel ŝaltilo estas ŝaltita. Schematics de dupolusaj transistoroj kombinante la tranĉo-off kaj saturo formoj permesos krei kun iliaj elektronikaj ŝlosilojn.

Ĉiuj modoj de funkciado dependas de la naturo de la eligo karakterizaĵoj montrita en la grafikaĵo.

Ili povas pruvi, se ĝi estas kunmetita drataron diagramon de la transistoro bipolar kun OE.

Se vi metas sur la vertikala akso kaj la horizontala segmentojn reprezentas la maksimuman kolektanto nuna kaj la kvanto de provizo voltaro V _CC, kaj tiam konekti la finoj al la alia, ricevas ŝarĝon linio (ruĝa). Ĝi estas priskribita per la _{esprimo: mi C = (V CC -} V CE) / R C. De la figuro sekvas ke la mastruma punkto kiu difinas la kolektanto nuna mi _C kaj la tensio V _CE, estos delokita laŭ la ŝarĝo linio de sube kun kreskanta bazo nuna mi _B.

Zono V _CE inter la akso kaj la unuan produktadon karakteriza (ombrita) kie mi _B = 0 karakterizas _cutoff_ modo. En ĉi tiu revés nuna mi _C estas bagatela kaj la transistoro estas fermita.

La plej supra karakteriza en la punkto A sekcas la linion ŝarĝo, post kiuj, kun pli kresko _{de la} kolektanto nuna mi ne ŝanĝiĝis. Saturado areon en la grafikaĵo estas la ombrita areo inter la akso mi _C kaj la plej kruta karakteriza.

Kiel funkcias la transistoro en malsamaj modoj?

La transistoro funkcias kun variablo aŭ konstanta signaloj provizis al la enigo cirkvito.

Bipolar Transistoro: ŝaltanta cirkvitoj, povo

Plejparte transistoro funkcias kiel amplifilo. La alterna eniga signalo kaŭzas ŝanĝon en lia produktado nuna. Vi povas apliki la skemo kun OK aŭ kun la MA. En la produktado cirkviton por signalo postulata ŝarĝo. Tipe uzi rezistilo muntita en la kolektanto produktadon cirkviton. Se konvene elektita, la eligo tensio valoro estas signife pli alta ol la enigo.

amplifilon laboro bone ilustrita en la tempigo diagramoj.

Kiam la konvertis pulso signaloj, la modo estas la sama kiel tiu por la sinusa. Kvalito igi ilin harmona komponantojn determinita de la ofteco karakterizaĵoj de transistoroj.

Laboro en switching mode

Transistoro ŝaltiloj estas desegnitaj por ne-kontakton conmutación ligojn en elektraj cirkvitoj. La principo estas la _stepwise_ ŝanĝon en la rezisto de la transistoro. Bipolar tipo estas tre taŭga al la postuloj de la ŝlosilo aparato.

konkludo

Semiconductor elementoj uzataj en cirkvitoj por konverto elektra signaloj. Diverstalenta kaj grandaj klasado permesos larĝa uzo de dupolusaj transistoroj. ŝaltanta cirkvitoj determini iliajn funkciojn kaj modoj de funkciado. Multe dependas de la karakterizaĵoj.

La ĉefa cirkvito ŝaltanta dupolusaj transistoroj amplifi, konverti kaj generi enigo signaloj, kaj ŝanĝi cirkvitoj.