Ბიპოლარული ტრანზისტორები: გადართვის სქემები. ბიპოლარული ტრანზისტორზე გადართვის სქემა საერთო ემისიით

სამი ტიპის ელექტროდიდის ნახევარგამტარების ერთერთი ტიპია ბიპოლარული ტრანზისტორი. გადართვის სქემები დამოკიდებულია გამტარუნარიანობაზე (ხვრელი ან ელექტრონული) და შესრულებული ფუნქციები.

კლასიფიკაცია

ტრანზისტორები იყოფა ჯგუფებად:

1. მასალებზე: გალიუმის არსენიდი და სილიკონი ყველაზე ხშირად გამოიყენება.
2. სიგნალის სიხშირის მიხედვით: დაბალი (მდე 3 მჰც), საშუალო (30 მჰც), მაღალი (მდე 300 მჰზ), ულტრა მაღალი (ზემოთ 300 მჰც).
3. მაქსიმალური დენის გაფრქვევის მიხედვით: 0.3 W- მდე, 3 W- ზე, 3-ზე მეტი
4. მოწყობილობის ტიპის მიხედვით: ნახევარგამტარების სამი დაკავშირებული ფენა, უწმინდურ გამტარობის პირდაპირი და შებრუნებული მეთოდების ალტერნატიული ვარიაციით.

როგორ მუშაობს ტრანზისტორი?

ტრანზისტორი გარე და შიდა ფენები უკავშირდება მიწოდების ელექტროდებს, რომელსაც ემიტრი, კოლექტორი და ბაზა უწოდებენ.

გამამხნევებელი და კოლექტორი არ განსხვავდება კონდიციურობის ტიპებში, მაგრამ დოპინგის ხარისხი ამ უკანასკნელში გაცილებით დაბალია. ეს ითვალისწინებს ნებადართული გამომავალი ძაბვის ზრდას.

ბაზა, რომელიც შუა ფენაა, დიდი წინააღმდეგობა აქვს, რადგან ის მზადდება ნახევარგამტარული სუსტი დოპინგისგან. მას აქვს დიდი საკონტაქტო ტერიტორია კოლექტორთან, რომელიც აუმჯობესებს სითბოს გაფრქვევას ტრანსმისიის საპირისპირო მიკერძოების გამო, ასევე ხელს უწყობს უმცირესობათა გადამყვანების ელექტრონებს. მიუხედავად იმისა, რომ გარდამავალი ფენები ერთ პრინციპზეა დაფუძნებული, ტრანზისტორი ასიმეტრიული მოწყობილობაა. უკიდურესი ფენების ადგილებზე იგივე გამტარუნარიანობის შეცვლა, შეუძლებელია ნახევარგამტარული მოწყობილობის ანალოგიური პარამეტრების მიღება.

Bipolar ტრანზისტორი გადართვის სქემები მხარს უჭერს მას ორ სახელმწიფოს: ეს შეიძლება იყოს ღია ან დახურული. აქტიური რეჟიმის დროს, როდესაც ტრანზისტორი ღიაა, ემისრის გადაკვეთაზე გადადიან ფორდის მიმართულებით. მაგალითად, ვიზუალური თვალსაზრისით, მაგალითად, npn ტიპის ნახევარგამტარების ტრიოდზე, უნდა იყოს წყაროების წყაროები, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე.

მეორე კოლექტორის გადაკვეთაზე დახურულია დახურვა და მისი მეშვეობით მიმდინარე არ უნდა მიედინება. მაგრამ პრაქტიკაში, საპირისპირო ხდება ერთმანეთის გადასვლის მჭიდრო მდებარეობა და მათი გავლენა. მას შემდეგ, რაც ბატარეის "მინუსი" უკავშირდება ემისტერს, ღია ტრანსფორმაცია საშუალებას იძლევა ელექტრონებით შემოვიდეს ბაზის ზონაში, სადაც ნაწილობრივი recombination ხდება ხვრელები - ძირითადი მატარებლები. ჩამოყალიბებულია ბაზის მიმდინარეობა _b . უფრო ძლიერია, უფრო პროპორციული გამომავალი მიმდინარეა. ამ პრინციპით, გამაძლიერებლები მუშაობენ ბიპოლარული ტრანზისტებზე.

ბაზის მეშვეობით არსებობს მხოლოდ ელექტრონების ექსპრესიული მოძრაობა, ვინაიდან არ არსებობს ელექტრული ველის მოქმედება. ფენების უმნიშვნელო სისქის გამო და ნეგატიურად დამუხტული ნაწილაკების კონცენტრაციის გრადიენტის დიდი ღირებულება, თითქმის ყველა მათგანი კოლექციონერულ რეგიონში მოხვდება, თუმცა ბაზის წინააღმდეგობა საკმაოდ დიდია. ისინი იქნებიან ტრანსმისიის ელექტრული ველით, რაც ხელს უწყობს მათ აქტიურ გადაცემას. კოლექტორის და ემისიის დენებისაგან პრაქტიკულად ერთმანეთისაა თანაბარი, თუ ჩვენ უგულებელყოფენ ბაზის რეკონსტრუქციის შედეგად გამოწვეული ბრალდებების უმნიშვნელო დაკარგვას: I = I _b + I _k .

ტრანზისტთა პარამეტრები

1. ძაბვის გამაძლიერებელი ფაქტორები U _eq / U _b და მიმდინარე: β = I _k / I _b (ფაქტობრივი ღირებულებები). როგორც წესი, კოეფიციენტი β არ აღემატება 300, მაგრამ მას შეუძლია მიაღწიოს 800 და უფრო მაღალი.
2. შეყვანის წინააღმდეგობა.
3. სიხშირის რეაქცია - ტრანზისტორის ფუნქცია განსაზღვრულ სიხშირეზე, თუ მასში გადაცემული მატარებლების აღემატება არ შეინარჩუნებს სიგნალის ცვლილებებს.

ბიპოლარული ტრანზისტორი: გადართვის სქემები, ოპერაციული რეჟიმები

მოქმედი რეჟიმები განსხვავდებიან იმის შესახებ, თუ როგორ იკრიბება წრიული. სიგნალი უნდა გადაიღოს და გადაიღოს ორი ქულა თითოეულ შემთხვევაში, და მხოლოდ სამი შედეგები ხელმისაწვდომია. აქედან გამომდინარე, ერთი ელექტროდი ერთდროულად უნდა შედიოდეს შემავალი და გამომავალი. ეს მოიცავს ნებისმიერი ბიპოლარული ტრანზისტების. ჩართვის სქემები: OB, MA და OK.

1. სქემა OK

ბიპოლარული ტრანზისტორზე გადართვის სქემა საერთო კოლექტორთან: სიგნალი გამოიყენება რეზერვუარის R _{L- ს} , რომელიც ასევე შედის კოლექტორის წრეში. ეს კავშირი ეწოდება საერთო კოლექტორის წრედ.

ეს ვარიანტი ქმნის მხოლოდ მიმდინარე მოგებას. Emitter მიმდევრის უპირატესობა წარმოადგენს დიდი შეყვანის წინააღმდეგობის შექმნას (10-500 კმო), რაც საშუალებას მისცემს კომფორტის კოორდინაციას.

2. სქემა OB

ბიპოლარული ტრანზისტორზე გადართვის სქემა საერთო ბაზაა: შემომავალი სიგნალი C _1-ით იკვებება, ხოლო გაძლიერების შემდეგ იგი ამოღებულია კოლექტორის მიკროსქემის გამონაბოლქვიდან, სადაც ბაზის ელექტროდი საერთოა. ამ შემთხვევაში, ძაბვის მოგება იქმნება ანალოგიურად MA- სთან მუშაობის მიზნით.

მინუსი არის მცირე შეყვანის წინააღმდეგობა (30-100 ომსი), და ცვლა ერთად OBs გამოიყენება oscillator.

3. სქემა OE- თან

ხშირ შემთხვევაში, როდესაც ბიპოლარული ტრანზისტორი გამოიყენება, გადართვის სქემები სასურველია საერთო ემისიით. მიწოდების ძაბვა მიეწოდება დატვირთვის რეზონანსული R _{L- ს მეშვეობით} და გარე მიწოდებაზე უარყოფითი ბოჭკოვანი უკავშირდება ემისიას.

შეყვანის ცვლადი სიგნალი მიდის ემისრისა და ბაზის (V- _ს ) ელექტროდებს და კოლექტორის წრეში ხდება უფრო დიდი (V _CE ). მიკროსქემის ძირითად ელემენტებს: ტრანზისტორი, რეზისტორი R _ლ და გამაძლიერებელი გამტარუნარიანობა გარე ენერგიით. დამხმარე: კაპიტატორი C ₁ , რომელიც ხელს უშლის DC- ს დენის მიწოდებას, რომელიც შედის სიგნალის გადასაღებად და რეციპირი R ₁ , რომლის მეშვეობითაც ხდება ტრანზისტორი.

კოლექტორის წრეში, ტრანზისტორიდან გამომავალი და ვარდნის R _L- ის ძაბვა ემთხვევა EMF ღირებულებას: V _CC = I _C R _L + V _CE .

ამდენად, მცირე სიგნალი V- ის შეყვანაში განსაზღვრავს DC მიწოდების ძაბვის შეცვლის კანონი კონტროლირებადი ტრანზისტორი კონვერტორის AC გამომუშავებაში. წრე უზრუნველყოფს გაზრდის შეყვანის მიმდინარე 20-100 ჯერ და ძაბვის - 10-200 ჯერ. შესაბამისად, ძალაც გაიზარდა.

მიკროსქემის ნაკლოვანება: პატარა შეყვანის წინააღმდეგობა (500-1000 ohms). ამ მიზეზით, პრობლემები წარმოიქმნება კასკადების გაფართოების ფორმირებაში. გამომავალი წინააღმდეგობა 2-20 კილომეტრია.

ზემოთ დიაგრამები აჩვენებს, თუ როგორ მუშაობს ბიპოლარული ტრანზისტორი. თუ არ მიიღებთ დამატებით ზომებს, მათი შესრულება ძლიერ გავლენას მოახდენს გარე გავლენებზე, როგორიცაა გადახურვა და სიგნალი სიხშირე. ასევე, emitter საფუძველი ქმნის არახაზოვანი დამახინჯება გამომავალი. კვლევის მუშაობის, ფურცლის მიმოქცევის, ფილტრების და სხვა საიმედოობის გაზრდის მიზნით, ამავე დროს, ზრდის ფაქტორი მცირდება, მაგრამ აპარატი უფრო ეფექტური ხდება.

ოპერაციის რეჟიმი

ტრანზისტორის ფუნქცია გავლენას ახდენს დაკავშირებული ძაბვის ღირებულებით. ოპერაციის ყველა რეჟიმი შეიძლება ნაჩვენები იყოს, თუ გამოყენებულია ბიპოლარული ტრანზისტორის ჩართვა ადრე გავრცელებულ მიკროსქემთან ერთად.

1. გამორთვის რეჟიმი

ეს მოდელი იქმნება, როდესაც ძაბვის V- ის ღირებულება 0.7 ვ-მდე შემცირდება. ამ შემთხვევაში ემისიის დახურვა დახურულია და კოლექტორის მიმდინარეობა არ არსებობს, რადგან ბაზა არ არის თავისუფალი ელექტრონები. ამდენად, ტრანზისტორი ჩაკეტილია.

2. აქტიური რეჟიმი

იმ შემთხვევაში, თუ ტრანზისტორი გახსნის საკმარისი ძაბვა ბაზაზე გამოიყენება, მცირე შეყვანის მიმდინარეობა გამოჩნდება და გაზრდის გამომუშავებას, რაც დამოკიდებულია მოგების სიდიდის მიხედვით. შემდეგ ტრანზისტორი იმუშავებს როგორც გამაძლიერებელი.

3. სატელიტური რეჟიმი

რეჟიმი განსხვავდება აქტიურიდან იმით, რომ ტრანზისტორი მთლიანად გახსნილია და კოლექციონერი მიმდინარეობს მაქსიმალურად მაქსიმალურ მნიშვნელობას. მისი გაზრდა მიიღწევა მხოლოდ EMF- ის გამოყენებამ ან გამომავალი წრეში. ბაზის მიმდინარე ცვლილებებისას კოლექტორის მიმდინარეობა არ იცვლება. სატურაციის რეჟიმში ხასიათდება ის ფაქტი, რომ ტრანზისტორი უკიდურესად ღიაა და აქ ის სახელმწიფოში ჩართულია. ბიპოლარული ტრანზისტორების გადართვის სქემები, როდესაც გათიშვისა და გაჯერების რეჟიმის კომბინირება საშუალებას იძლევა, ელექტრონული დახმარების საშუალებით მათი დახმარებით შეიქმნას.

ოპერაციის ყველა რეჟიმი დამოკიდებულია გრაფაში ნაჩვენები გამომავალი მახასიათებლების ბუნებაზე.

ისინი შეიძლება ვიზუალურად აჩვენონ, თუ ბიპოლარული ტრანზისტორი აკავშირებს OE- თან ერთად.

თუ ჩვენ ვაგროვებთ ბრძანებისა და abscissas სეგმენტების ღერძებს, რომლებიც შეესაბამება მაქსიმალური შესაძლო კოლექტორის მიმდინარეობას და მიწოდების ძაბვის V- ის სიდიდის სიდიდეს და შემდეგ აკავშირებს ერთმანეთს, ჩვენ ვიღებთ დატვირთვის ხაზს (წითელ ფერს). აღწერილია გამოხატულება: I _C = (V _CC -V _CE ) / რ _C. ეს ფიგურაა, რომელიც მოქმედი პუნქტია, რომელიც განსაზღვრავს კოლექტორის მიმდინარე I _C და ძაბვის V- ს, განსაზღვრავს დატვირთვის ხაზის გასწვრივ ქვედა ხაზის გასწვრივ, ბაზის მიმდინარე _B I იზრდება.

ზონა ღერძის V- ს შორის და პირველი გამომავალი დამახასიათებელი (shaded), სადაც I _B = 0 ახასიათებს დაჭრილი რეჟიმს. ამ შემთხვევაში, საპირისპირო დენის I _{C არის} უმნიშვნელო და ტრანზისტორი დახურულია.

ყველაზე მაღალი მახასიათებელია წერტილზე პირდაპირი გადატვირთვისას, რის შემდეგაც კოლექტორი მიმდინარე აღარ იცვლება, როგორც მე უფრო იზრდება. დიაგრამა ზონაში გრაფა არის shaded ფართობი შორის I _C ღერძი და steepest დამახასიათებელი.

როგორ ტარდება ტრანზისტორი სხვადასხვა რეჟიმებში?

ტრანზისტორი მუშაობს ცვლადი ან მუდმივი სიგნალები შეყვანის ჩართულობით.

ბიპოლარული ტრანზისტორი: გადართვის სქემები, გამაძლიერებელი

ძირითადად ტრანზისტორი ემსახურება როგორც გამაძლიერებელი. ცვლადი შეყვანის სიგნალი იცვლება მისი გამომუშავების მიმდინარეობაში. აქ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სქემა OK ან OE- თან. გამომავალი წრეში სიგნალი სიგნალისთვისაა საჭირო. ჩვეულებრივ, გამოიყენება კოლექტორის წრიდის გამომავალზე დამონტაჟებული რეზისტორი. თუ ის სწორად არის შერჩეული, გამომავალი ძაბვა გაცილებით მაღალია, ვიდრე შეყვანის ძაბვა.

ამპერიის მუშაობის დრო აშკარად ჩანს დიაგრამაზე.

როდესაც პულსი სიგნალები გარდაიქმნება, რეჟიმი იგივეა, რაც სინუსოიდული სიგნალებისთვის. მათი ჰარმონიული კომპონენტების კონვერტაციის ხარისხი განისაზღვრება ტრანზისტორების სიხშირის მახასიათებლებით.

ოპერაცია გადართვის რეჟიმში

ტრანზისტორი გასაღებები განკუთვნილია ელექტრული სქემით კავშირების გადანაწილებისათვის. პრინციპი არის ტრანზისტორიის წინააღმდეგობის გადადგმის ნაბიჯი. ბიპოლარული ტიპი საკმარისია საკვანძო მოწყობილობის მოთხოვნებისთვის.

დასკვნა

ნახევარგამტარული ელემენტები გამოიყენება ელექტრო სიგნალის კონვერტაციის სქემებში. უნივერსალური შესაძლებლობები და დიდი კლასიფიკაცია საშუალებას იძლევა, ფართოდ გამოიყენონ ბიპოლარული ტრანზისტორი. გადართვის სქემები განსაზღვრავენ თავიანთ ფუნქციებსა და მოქმედებებს. ბევრ რამეზეა დამოკიდებული მახასიათებლები.

ბიპოლარული ტრანზისტების გადართვის ძირითად სქემებს გააძლიერებენ, შეაქვთ და შეაქვს კონტაქტების სიგნალები და ასევე გადადიან ელექტრული სქემები.