Bipolêre transistor: skakel kringe. Die kringskakeling van die bipolêre transistor met 'n gemeenskaplike emittor

Een van die drie-elektrode tipe halfgeleiertoestelle is bipolêre transistors. van die kring hang af of hulle geleidingsvermoë (gat of elektron) en funksies.

klassifikasie

Transistors word in groepe verdeel:

1. Volgens die materiaal: die mees algemeen gebruikte galliumarsenied en silikon.
2. As die sein frekwensie: lae (tot 3 MHz), medium (tot 30 MHz), 'n hoë (tot 300 MHz), ultra-hoë (bo 300 MHz).
3. Vir 'n maksimum drywing: tot 0,3 W, tot 3 watt, meer as 3W.
4. Volgens die tipe van toestel: drie wat verband hou met die halfgeleier laag deur die beurt die verandering van die direkte en omgekeerde metodes onreinheid geleiding.

Hoe doen die transistors?

Die buitenste en binneste lae van die transistor is verbind tot die voortou elektrodes, onderskeidelik bekend as die emittor, versamelaar en base.

Die emittor en versamelaar is nie verskillend van mekaar tipes geleiding, maar die graad van doping onsuiwerhede van die laasgenoemde is baie laer. Dit verseker 'n toename in die toelaatbare uitsetspanning.

Die basis, wat is 'n middel laag het 'n hoë weerstand, as gemaak van 'n halfgeleier met 'n swak doping. Dit het 'n groot kontak area met die versamelaar, wat verhoog die verwydering van hitte wat gegenereer word as gevolg van vooroordeel te keer die oorgang, en fasiliteer die verloop van die draers minderheid - elektrone. Ten spyte van die feit dat die oorgang lae is gebaseer op dieselfde beginsel, die transistor is asimmetriese toestel. Deur die verandering van plekke uiterste lae van dieselfde geleidingsvermoë kan nie die ooreenstemmende parameters van die halfgeleier toestel ontvang.

Skedule van bipolêre transistors in staat is om dit in twee state te hou: dit kan oop of geslote wees. In die aktiewe modus, wanneer die transistor oop emittor geneutraliseer oorgang gemaak in die voorwaartse rigting. Om te illustreer hierdie oorweeg, byvoorbeeld, 'n transistor van npn tipe, dit moet energie van die bron, soos getoon in die figuur hieronder.

Die grens van die tweede versamelaar aansluiting wanneer dit gesluit is en 'n stroom daardeur moet nie te laat vloei. Maar in die praktyk, die teenoorgestelde gebeur as gevolg van die noue ligging van die oorgange vir mekaar en hul onderlinge invloed. Sedert die emittor is verbonde aan die "minus" battery oop oorgang kan elektrone om te vloei in die basis sone, waar hulle gedeeltelike rekombinasie met gate - hoof draers. Gevorm basisstroom ek _b. Die sterker dit is, die verhouding meer uitset stroom. Op hierdie beginsel werk versterkers met behulp van bipolêre transistors.

Na afloop van die basis is uitsluitlik diffusieve vervoer van elektrone, want daar is geen aksie van elektriese veld. As gevolg van geringe laag dikte (mikron) en 'n groot omvang van die konsentrasiegradiënt van negatief gelaaide deeltjies, byna almal van hulle val in die versamelaar streek, hoewel die basis weerstand is groot genoeg. Daar het hulle beweeg trek elektriese veld, die bevordering van hul aktiewe vervoer. Die versamelaar en emittor strome is aansienlik gelyke, indien nie gering verlies van beheer wat veroorsaak word deur die rekombinasie in die basis: Ek _E = Ek _b + Ek _k.

Die parameters van transistors

1. Die wins faktore vir die spanning U _EQ / U _WEES en huidige: β = I _a / I _b (werklike waarde). Tipies, is die koëffisiënt β nie meer as 300, maar kan waardes van 800 en bo te bereik.
2. Insetimpedansie.
3. Die frekwensieweergawe - van die transistor prestasie tot 'n voorafbepaalde frekwensie bo wat oorgang dit nie tyd het om die veranderinge van die toepassing sein.

Bipolêre transistor: skakel kringe, werking modi

Maatskappy modi verskil afhangende van hoe die kring is saamgestel. Sein toegepas moet word en verwyder word teen twee punte vir elke geval, maar daar is net drie penne. Dit volg dat 'n mens elektrode moet beide behoort aan die toevoer en afvoer. So sluit enige bipolêre transistors. van die kring: OP, OE en OK.

1. Ry met OK

Die kringskakeling van die bipolêre transistor met 'n gemeenskaplike versamelaar: die sein gevoer om R _L, wat ook ingesluit is in die versamelaar kring weerstand. So 'n verband word na verwys as 'n gemeenskaplike-versamelaar.

Hierdie opsie skep net 'n huidige wins. Die voordeel van die emittor volger is om 'n groot insetimpedansie (10-500 ohm), wat dit moontlik maak gerieflik koördineer cascades te voorsien.

2. Ry met OP

Die kringskakeling van die bipolêre transistor in 'n gemeenskaplike basis: inkomende sein deur die C ₁ en nadat versterking verwyder in die uitset van die versamelaar kring, waarin die basis elektrode word gedeel. In hierdie geval, 'n spanningswins is soortgelyk aan die werk met die MA.

Die nadeel is 'n klein insetimpedansie (30-100 ohm), en baan met OP is gebruik as 'n ossillator.

3. Diagram met MA

In baie belichaming, wanneer bipolêre transistors gebruik word, skakel kringe meestal gemaak met 'n gemeenskaplike emittor. Die toevoerspanning is gevoed deur 'n lasweerstand R _L, en 'n emittor verbind om die negatiewe pool van 'n eksterne kragbron.

AC sein van die insette terminale gaan die emittor en base elektrodes (V _in), en dit word groter in omvang (V _CE) in die versamelaar kring. Die basiese stroombaanelemente: 'n transistor, 'n resistor R _L en die uitset van die versterker met 'n eksterne kragbron. Hulp: kapasitor C ₁ dat die verloop van gelykstroom verhoed in die voer kring van die insetsein, en 'n resistor R _1, via wat transistor open.

Die kollektorspanning van die transistor stroombaan en die opbrengs van die resistor R _L saam gelyke grootte _{EMF: V CC = I C R L} + V CE.

So, is V _in die klein sein by die insette wat deur die variasie van DC krag tot krag uitset inverter transistor beheer. Die skema bied 'n toename in die invoer huidige 20-100 keer, en die spanning - in 10-200 keer. Gevolglik is die krag verhoog ook.

Gebrek skema: 'n klein inset weerstand (500-1000 ohm). Om hierdie rede, is daar probleme in die vorming van versterking stadiums. Die uitset weerstand is 2-20 ohm.

Hierdie diagramme te wys hoe die bipolêre transistor. As jy nie verdere stappe te doen op hul prestasie sal grootliks beïnvloed word deur eksterne invloede, soos oorverhit en sein frekwensie. Ook, die emittor grou skep harmoniese distorsie by die uitset. Om betroubaarheid te verbeter, die kring gekoppel terugvoer, filters, en so aan. N. In hierdie geval is die wins verminder, maar die toestel word meer doeltreffend te maak.

maniere van werking

Die transistor funksie affekteer die waarde van die gekoppelde spanning. Alle vorme bewys kan word as toegepas kring van die bipolêre transistor voorheen voorsien met 'n gemeenskaplike emittor.

1. Die afsnypunt af

Hierdie modus word geskep wanneer die V _WEES spanning verlaag tot 0,7 V. In hierdie geval, die emittor aansluiting is geslote en die huidige versamelaar afwesig is, aangesien daar geen vrye elektrone in die basis. So, die transistor blokke.

2. Aktiewe af

As 'n spanning is van toepassing op die basis wat voldoende is om die transistor oop, daar is 'n klein inset stroom en 'n verhoogde uitset, na gelang van die grootte van die wins. Dan sal die transistor werk as 'n versterker.

3. volop af

Dit verskil van die aktiewe modus, sodat die transistor ten volle oopgemaak word en die kollektorstroom die maksimum moontlike waarde bereik. Sy verhoging kan slegs bereik word deur die verandering van die toegepaste elektromotoriese krag of vrag in die uitset kring. Wanneer die verandering van basisstroom versamelaar word nie verander nie. volop regime wat gekenmerk word deur die feit dat die transistor is baie oop, en hier is dit dien as 'n skakelaar aangeskakel. Skedule van bipolêre transistors deur die kombinasie van die cut-off en volop modes toelaat om te skep met hul elektroniese sleutels.

Alle vorme van die operasie is afhanklik van die aard van die opbrengs eienskappe getoon in die grafiek.

Hulle kan demonstreer, indien dit bedradingsdiagram van die bipolêre transistor met OE is saamgestel.

As jy sit op die vertikale as en die horisontale segmente verteenwoordig die maksimum kollektorstroom en die bedrag van toevoerspanning V _CC, en dan verbind die punte aan mekaar, kry 'n laslyn (rooi). Dit word beskryf deur die _{uitdrukking: Ek c = (V CC -} V CE) / R C. Van die figuur volg dit dat die bedryfstelsel punt wat die versamelaar huidige Ek _C en die spanning V _{CE bepaal,} sal ontwortel langs die laslyn van onder na bo met 'n toenemende basis huidige Ek _B.

Sone V _CE tussen die as en die eerste produksie eienskap (skadu) waar ek _B = 0 kenmerkend afgesnyde af. In hierdie omgekeerde stroom I _C is weglaatbaar en die transistor is gesluit.

Die boonste eienskap in die punt A sny die lyn las, waarna, met verdere verhoging _{in die} kollektorstroom Ek het nie verander nie. Volop area in die grafiek is die skadu area tussen die as ek _C en die steilste kenmerk.

Hoe werk die transistor in verskillende maniere?

Die transistor bedryf met veranderlike of konstante seine na die insette kring verskaf.

Bipolêre transistor: skakel kringe, krag

Meestal transistor dien as 'n versterker. Die wisselende insetsein veroorsaak 'n verandering in sy uitset stroom. Jy kan die skema van toepassing met OK of met die MA. In die uitset kring vir sein nodig vrag. Tipies gebruik 'n resistor gemonteer in die versamelaar uitset kring. As dit behoorlik gekies, die uitsetspanning waarde is aansienlik hoër as die insette.

versterker werk goed geïllustreer in die tydsberekening diagramme.

Wanneer die omskep pols seine, 'n modus is dieselfde as dié vir die sinusvormige. Kwaliteit omskakeling van hulle harmoniese komponente bepaal deur die frekwensie eienskappe van transistors.

Werk in te skakel af

Transistorskakelaars is ontwerp vir nie-kontak skakel verbindings in elektriese stroombane. Die beginsel is die stapsgewyse verandering in die weerstand van die transistor. Bipolêre tipe is geskik vir die vereistes van die sleutel toestel.

gevolgtrekking

Halfgeleier elemente gebruik word in kringe vir die omskakeling van elektriese seine. Veelsydig en groot klassifikasie toelaat wye gebruik van bipolêre transistors. skakel kringe te bepaal hul funksies en modes van die operasie. Baie hang af van die eienskappe.

Die belangrikste kring skakel bipolêre transistors te versterk, te omskep en te genereer insetseine, en skakel kringe.