Bipolyar tranzistor sxemalari

1-amaliy mashg’ulot


Mavzu: Geterooʼtish parametrlarini hisoblash. Diskret bipolyar tranzistor konstruktsiyasini hisoblash


Bipolyar tranzistor sxemalari

Bipolyar tranzistor turli o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan uchta qatlamdan iborat bo'lgan o'tkazgich kristalidir

shartli ravishda 1-rasmda ko'rsatilgan . Qatlamlarning har biri tashqi sxemaga ulanish uchun zarur bo'lgan elektrodlar bilan jihozlangan, ular Emitter, tayanch va kollektor deb ataladi. Ikki turdagi tranzistorlar mumkin va ko'pchilik zaryad tashuvchilarga ko'ra, yarimo'tkazgich materiallarida eng tashqi Emitter va kollektor qatlamlarida va o'rta bazaviy qatlamda foydalaniladi. 1-rasmdan ko'rinib turibdiki , bipolyar tranzistorda ikkita o'tish joyi mavjud bo'lib, ular Emitter va kollektor deb ataladi.

1-rasm
Emitter qatlamining maqsadi tranzistorning ishchi zaryad tashuvchilarni shakllantirishdir. Ushbu tashuvchilarning turi Emitter qatlamining asosiy tashuvchisi turiga qarab belgilanadi. Shuning uchun, turdagi tranzistorda ishlaydigan zaryad tashuvchilar teshiklar, tranzistorlar turida esa elektronlar.
Kollektor qatlamida ishchi zaryad tashuvchilar yig'iladi, ular Emitterdan kollektorga o'tishda ­asosiy qatlamdan o'tadi. Asosiy qatlamda ishchi zaryad tashuvchilarning bir qismi asosiy qatlam materialining asosiy zaryadlari bilan neytrallanadi. Bipolyar tranzistorlar Emitter qatlamidagi asosiy zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi asosiy qatlamdagi asosiy zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasidan ancha yuqori bo'ladigan tarzda ishlab chiqariladi, shuning uchun Emitterdan keladigan tashuvchilarning faqat kichik bir qismi. asosiy qatlamda neytrallanadi va ishchi zaryad tashuvchilarning 90-99% kollektorga etib boradi.
Yuqorida tavsiflangan bipolyar tranzistorda ishlaydigan zaryad tashuvchilarning siljishi jarayonini ta'minlash uchun uning elektrodlari o'rtasida EMF manbalaridan kuchlanishni qo'llash kerak. Bir turdagi tranzistorni yoqish sxemalaridan biri 2-rasmda ko'rsatilgan .


2-rasm

Emitter qatlamidan ishlaydigan zaryad tashuvchilarning (elektronlarning) oqimi asosiy qatlamga kirishi uchun Emitter o'tish joyi ochiq bo'lishi kerak, ya'ni. "minus" emitter elektrodiga, "ortiqcha" esa asosiy elektrodga qo'llanilishi kerak. Emitter-baza kuchlanishining oshishi bilan zaryad tashuvchilarning oqimi ortadi va shuning uchun Emitter oqimi.

tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan manbasi hisobidan amalga oshiriladi . Bu asosiy qatlamda neytrallangan ishchi zaryad tashuvchilar oqimining kichik qismi tufayli qiymati Emitter oqimidan ancha past bo'lgan asosiy oqim oqimiga olib keladi.
boshqaruvchi sifatida funktsiyasini aniqlaydi . ­Haqiqatan ham, samarali tranzistorni boshqarish faqat past quvvat darajasini iste'mol qiladigan bo'lishi mumkin.
Asosiy qatlamga kirgan Emitter elektronlar tomonidan kollektorga etib borish uchun kollektor va asosiy elektrodlar o'rtasida bog'langan EMF manbai kollektorga asosga nisbatan ijobiy potentsialni ta'minlashi kerak. Bu 2-rasmda ko'rsatilgan .
2-rasmda tranzistorning umumiy tayanch sxemasiga muvofiq kiritilishi ko'rsatilgan. Bunday sxema bilan birga, 3-rasmda. tranzistorni yoqishning yana ikkita mumkin bo'lgan sxemasi keltirilgan: umumiy Emitter (OE) va umumiy kollektor (OC). Ushbu rasmdan ko'rinib turibdiki, sxemalar mos keladigan EMF manbalariga ega bo'lgan ikkita tashqi sxemani o'z ichiga oladi: kirish (sxemaning chap qismlari) va chiqish (o'ng qismlar). Sxema nomi



3-rasm
tranzistorni yoqish elektrod tomonidan aniqlanadi, ­bu ikki davr uchun umumiydir. Barcha uchta sxemada asosiy elektrod kirish pallasining bir qismidir, chunki tranzistorning ishlashi tayanch tomonidan boshqariladi va kirish signali manbai ushbu sxemaga kiritilgan. Yuk chiqish pallasiga ulangan.
Taqdim etilgan tranzistorli kommutatsiya davrlaridagi kirish va chiqish oqimlari, shuningdek, EMF manbalari tomonidan aniqlangan tranzistor elektrodlari orasidagi kuchlanishlar har xil va 1-jadvalda ko'rsatilgan.
Uning ish rejimini to'g'ri tanlash uchun zarur bo'lgan ma'lum turdagi tranzistorlar haqidagi ma'lumotlar odatda xarakteristikalar va parametrlar tizimi shaklida beriladi.
Transistor birinchi navbatda kirish va chiqish xarakteristikalari oilasi bilan tavsiflanadi ­. Chiqish davrining bir qator qat'iy belgilangan kuchlanish qiymatlari uchun qurilgan tranzistorli kommutatsiya davrining kirish pallasida joriy kuchlanish xususiyatlarining oilasi kirish deb ataladi. Chiqish - bu kirish oqimining bir qator sobit qiymatlari uchun qurilgan tranzistorning chiqish pallasining joriy kuchlanish xususiyatlari oilasi. 1-jadvaldan ko'rinib turibdiki , har bir tranzistorli kommutatsiya davri kirish va chiqish oqimlari va kuchlanishlarining ma'lum bir kombinatsiyasiga mos keladi. Shuning uchun tranzistorning kirish ­va chiqish xususiyatlari uni kiritish davri bilan belgilanadi.
Quyida OE sxemasiga muvofiq ulangan tranzistorning xarakteristikalari ko'rib chiqiladi. Ushbu kommutatsiya sxemasi eng katta taqsimotni topdi.
Bir turdagi tranzistorning odatiy kirish va chiqish statik xarakteristikalari 4 va 5 * rasmlarda ko'rsatilgan. Kirish xarakteristikasi U KE doimiy kuchlanish qiymatlarida qurilgan I _B ( U _{BE )} oqim kuchlanish xususiyatlari oilasidir _. Odatda, 4-rasmdan ko'rinib turibdiki, ikkita xususiyat berilgan: biri U _KE =0 uchun , ikkinchisi esa ushbu parametr qiymatlarining ish diapazonining markaziga mos keladigan ­U _{KE kuchlanish qiymati uchun.} Buning sababi, U _{QE qiymatlarining ishlash diapazoni uchun kirish pallasining joriy kuchlanish xususiyatlari} deyarli bir-biridan farq qilmaydi.
Transistorning chiqish statistik xarakteristikasi, 5-rasmda ko'rsatilganidek, bir qator oqim qiymatlari uchun qurilgan I _K ( U _KE ) oqim kuchlanish xususiyatlari oilasi I _B . Ish maydoni odatda chiqish xarakteristikasi bo'yicha quriladi, ya'ni. tranzistorning ishlashiga ruxsat berilgan chiqish parametrlarining qiymatlari diapazoni. Ushbu hududning chegaralari 5-rasmda ko'rsatilgan . uchta omil bilan bog'liq:

__________ ­­__

U _BE va U _KE kuchlanishli tranzistorlar uchun - salbiy polarit.

4-rasm

5-rasm

- kuchlanishning maksimal qiymati U _KEMah , uning ortishi tranzistorning kollektor birikmasida elektr uzilishiga olib keladi;

- kollektor oqimining maksimal qiymati I _Kmax , uning ortishi Emitter birikmasining haddan tashqari qizib ketishiga olib kelishi mumkin;
- kollektor birlashmasida tarqaladigan quvvatning maksimal qiymati, uning ortishi ushbu birikmaning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi, R _{Kmax .}
Chiqish xarakteristikasida 5-rasm. , giperbola oxirgi omilga mos keladi


(1)

4 va 5-rasmlardan ko'rinib turibdiki, tranzistor chiziqli bo'lmagan elementdir, chunki uning kirish va chiqish oqim kuchlanish xususiyatlari chiziqli emas, shuning uchun kirish va chiqish qarshilik qiymatlari mos keladigan oqimlarga va kuchlanishlar. Biroq, tranzistorning kirish va chiqish xarakteristikalari bo'yicha, bog'liqliklar lineerga yaqin bo'lgan qismlarni ajratish mumkin. Xususan, agar kollektor-emitter kuchlanishining kichik qiymatlarini istisno qilsak, 5-rasmdagi ish maydonidagi bog'liqliklarni chiziqli deb hisoblash mumkin . Kichik qiymatlar hududi U _KE , oqimning keskin o'sishi bo'lgan joyda, tranzistor kuchaytirgichlar va generatorlarning chiziqli rejimida ishlaganda ishlatilmaydi.