Биполярен транзистор: смяна на вериги. Управлението на веригата на биполярен транзистор с общ емитер

Един тип на три електрода устройства полупроводникови са биполярни транзистори. на веригата зависи от това дали те имат проводимост (дупка или електрон) и функции.

класификация

Транзистори са разделени на групи:

1. Според материали: най-често използваната галиев арсенид и силиций.
2. Както честотата на сигнала: ниско (до 3 MHz), средно (до 30 MHz), високо (до 300 MHz), ултра-висока (над 300 MHz).
3. За максимален разход на енергия: до 0.3 W, до 3 вата, повече от 3W.
4. Според вида на устройството: три свързани с полупроводников слой чрез последователно променя преки и обратни методи примес проводимост.

Каква е разликата между транзистори?

Външните и вътрешните слоеве на транзистора са свързани след електродите съответно нарича емитер, колектор и база.

Излъчвателят и колектора не се различават един от друг тип проводимост, но степента на допинг примеси на последното е много по-ниска. Това гарантира увеличаване на допустимия изходното напрежение.

Основата, която е среден слой има висока устойчивост, както е направен от полупроводников със слаба допинг. Той има голяма контактна площ с колектора, което подобрява отстраняването на топлината, генерирана поради обратна отклонение на прехода и улеснява преминаването на малцинствените носители - електрони. Въпреки факта, че слоевете на прехода са базирани на същия принцип, транзисторът е асиметричен устройство. Чрез промяна места екстремни слоеве от същия проводимостта не може да получи съответните параметри на устройството за полупроводници.

Схеми на биполярни транзистори са в състояние да я държи в две състояния: тя може да бъде отворена или затворена. В активен режим на работа, когато е отворен емитер компенсира прехода на транзистора се прави в посока напред. За да се убедите в това помисли, например, един транзистор тип NPN, тя трябва да бъде активирано от източника, както е показано на фигурата по-долу.

Границата на втория колектор кръстовището, когато това се затваря и протичането на ток през него не трябва. Но на практика, точно обратното се случва, защото на близо местоположението на преходите един за друг и тяхната взаимното влияние. Тъй като емитер е свързан към "минус" батерия отворен прехода позволява електрони, за да се вливат в основната зона, където те са частично рекомбинация с отвори - основни носители. Създадена база ток I _б. Колкото по-силна е тя, толкова по-пропорционално изходен ток. На този принцип на работа усилватели, използващи биполярни транзистори.

След основата е единствено дифузионно транспорт на електрони, тъй като няма действие на електрическо поле. Поради слабо дебелина на слоя (микрона) и голям мащаб на градиента на концентрация на отрицателно заредени частици, почти всички от тях попадат в региона на колектора, въпреки че основната съпротивление е достатъчно голям. Там те се движат обръща електрическо поле, насърчаване на тяхното активно транспорт. течения колектор и емитер са по същество еднакви, ако не незначителна загуба на заряд, причинени от рекомбинацията в основата: I _Е = I _б + I _к.

Параметрите на транзистори

1. фактори на усилване за напрежение U _екв / U _BE и ток: β = I _а / I _б (действителната стойност). Обикновено Р на коефициентите не надвишава 300, но може да достигне стойности от 800 и по-горе.
2. Входен импеданс.
3. Честотната - на транзистора производителност до предварително определена честота, над който се преходни тя не трябва време, за да промените на прилаганата сигнал.

Биполярен транзистор: превключване на електрически вериги, режими на работа

Режими на работа са различни в зависимост от това как се сглобява на веригата. Сигнал, трябва да се поставят и отстраняват две точки за всеки отделен случай, но има само три пина. От това следва, че един електрод трябва и двамата принадлежат към входа и на изхода. Така че да включва всички биполярни транзистори. на веригата: ON, OE и ОК.

1. Шофиране с OK

Управлението на схема на биполярен транзистор с общ колектор: сигналът се подава към резистор R _L, която е включена в схемата на колектора. Такава връзка е посочена като един общ колектор.

Тази опция създава само текущата печалба. Предимството на следящия емитер е да осигури голяма входно съпротивление (10-500 ома), което позволява удобно координира каскади.

2. Шофиране с ON

Управлението на схема на биполярен транзистор в обща база: входящ сигнал чрез С ₁ и след усилване се отделя на изхода на веригата на колектора, където база електрод се споделя. В този случай, печалба напрежение е подобно на работата с УО.

Недостатъкът е малък входен импеданс (30-100 ома), и съединение с ON се използва като генератор.

3. Схема с MA

В много случаи, когато се използват биполярни транзистори, комутационни вериги направени най-вече с общ емитер. Захранващото напрежение се подава през товарно съпротивление R _L, и емитер е свързан към отрицателния полюс на външен източник на захранване.

AC сигнал от входния терминал навлиза в емитер и базови електродите (V _в), и става по-голяма по размер (V _CE) в схема на колектора. Основните елементи на схема: транзистор, резистор R _L и на изхода на веригата на усилвател с външен източник на захранване. Допълнително: кондензатор _С1, който предотвратява преминаването на постоянен ток в захранващата верига на входния сигнал, и резистор _R1, чрез който се отваря транзистор.

напрежение колектор на транзистор верига и на изхода на резистор R _л заедно еднаква амплитуда _{EMF: V CC = I C R L} + V CE.

По този начин, V _в малкия сигнал на входа се дава от промяната на постоянен ток към AC изход инвертор транзистор управлява. Схемата предвижда увеличаване на входните настоящите 20-100 пъти, а напрежението - в 10-200 пъти. Съответно, мощността също се увеличава.

Липса схема: една малка съпротива вход (500-1000 ома). Поради тази причина, че има проблеми при формирането на етапа на амплификация. Устойчивостта на продукцията е 2-20 ома.

Тези диаграми показват как биполярни транзистора. Ако не предприеме по-нататъшни действия по тяхното изпълнение ще бъде значително засегната от външни влияния, като прегряване и сигнал честота. Също така, заземяването емитер създава хармонични изкривявания на изхода. За да се подобри надеждността, веригата е свързана обратни връзки, филтри и така нататък. Н. В този случай печалбата е намалена, но устройството става по-ефективна.

режими на работа

Функцията транзистор засяга стойността на свързания напрежение. Всички режими могат да бъдат показвани, ако се приложи схема на биполярен транзистор предоставили преди това, с общ емитер.

1. Режимът на прекъсване

Този режим се създава, когато V _BE напрежение намалява до 0.7 V. В този случай връзката емитер е затворен и токоприемника отсъства, тъй като няма свободни електрони в основата. По този начин, транзисторни блокове.

2. активен режим

Ако се подава напрежение към базата, която е достатъчна, за да се отвори на транзистора, има малък входен ток и увеличаване на продукцията, в зависимост от големината на печалбата. Тогава на транзистора ще работи като усилвател.

режим 3. насищане

Той се различава от активния режим, така че на транзистора е напълно отворен, а токът колектор достига максималната възможна стойност. Нарастването й може да бъде постигнато само чрез промяна на приложната електродвижещото напрежение или товара в изходната верига. При промяна на база ток на колектора не се променя. насищане режим се характеризира с факта, че на транзистора е много отворен, а тук тя служи като ключ е включен. Схеми на биполярни транзистори чрез комбиниране на прекъсване на захранването и насищане режимите позволяват да създавате с техните електронни ключове.

Всички режими на работа зависят от естеството на характеристиките на продукцията, показани в графиката.

Те могат да се демонстрира, ако тя се сглобява електрическа схема на биполярен транзистор с OE.

Ако сложите по вертикалната ос и хоризонтални сегменти представляват максималната колектор ток и количеството на захранващото напрежение V _CC, след което свържете краищата един към друг, да получите линия натоварване (в червено). Той е описан от _{израза: I = C (V CC -} V CE) / R C. От фигурата следва, че работната точка, която определя колектор ток I _C и напрежение V _{CE на,} ще бъдат разселени по линията на натоварването от долу нагоре с увеличаване на база ток I, точка _Б.

Зона V _CE между оста и първия изход характеристика (защрихованата), където _В = 0 характеризира режим изключване. В този обратен ток I _C е пренебрежимо и транзистор е затворена.

Най-горният характеристика в точка А пресича натоварването линия, след което, с по-нататъшно увеличение _{на тока} колекционер не се е променило. Saturation площ на графиката е защрихованата област между ос I _С и най-стръмната характеристика.

Как действа на транзистора в различни режими?

Транзисторът работи с променливи или постоянни сигнали, доставени на входната верига.

Биполярен транзистор: смяна на вериги, мощност

Предимно транзистор служи като усилвател. променливо Входният сигнал води до промяна в своя изходен ток. Можете да приложите схемата с OK или с УО. В изходната верига за сигнал изисква натоварване. Обикновено се използва резистор монтиран в колектор изход верига. Ако правилно избран, стойността на изходното напрежение е значително по-висока, отколкото на входа.

усилвател работа както е показано на диаграмите на времето.

Когато превърнати импулсни сигнали режим е същата като тази за синусоидална. Качество превръщането им хармонични компоненти, определени от честотните характеристики на транзисторите.

Работата в режим на превключване

Транзисторни ключове са предназначени за безконтактни комутационни връзки в електрически вериги. Принципът е поетапно промяна в съпротивлението на транзистора. Биполярно вид е подходящ за изискванията на ключ устройството.

заключение

Полупроводникови елементи, използвани в схеми за преобразуване на електрически сигнали. Гъвкав и голям класификация позволи широко използване на транзистори. комутационни вериги определят техните функции и режими на работа. Много зависи от характеристиките.

Основната схема за превключване транзистори засилват, конвертирате и да генерират сигнали и да превключвате вериги.