O’zbekiston respublikasi oliy va orta maxsus ta’lim vazirligi

2. Bipolyar tranzistorning statik xarakteristikalari.
Ebers — Moll tenglamalari Вipolyar tranzistor statik rejimlarini tahlil qilish va statik xarakteristikalarni topish uchun qo'llaniladi. Chunki, bu tenglamalar transistor p-n o'tishlaridagi har qanday kuchlanishlarda uning asosiy xususiyatlarini to‘liq aks ettiradi. Ammo, shuni ham aytib o‘tish kerak-ki, modelda va toklar p-n o‘tishlarning o‘zida zaryad tashuvchilarning generatsiyalanish va rekombinatsiyalanishini hamda Yerli effektini e’tiborga olmaydi. Shu sababdan UB, UE va UK ulangan sxemalarda Bipolyar tranzistorning real xarakteristikalarini ko‘rib chiqamiz.Вipolyar tranzistor statik kirish xarakteristikalari.Kirish xarakteristikasi deb chiqish kuchlanishining berilgan va o‘zgarmas qiymatlarida, kirish tokining kirish kuchlanishiga bog‘liqligini ko‘rsatuvchi grafikka aytiladi. UВ sxema. UB ulangan sxemada kirish toki bo‘lib emitter toki ,kirish kuchlanishi bo‘lib emitter-baza kuchlanishi , chiqish kuchlanishi bo‘lib esa kollektor-baza kuchlanishi xizmat qiladi. Shuning uchun UB ulangan sxemaning kirish xarakteristikalari KO‘dagi kuchlanishi ning belgilangan qiymatlarida bog‘lanish orqali ifodalanadi.

Вipolyar tranzistorda emitter va kollektor o‘tishlarning o‘zaro ta’siri o‘tishlarga quyilgan kuchlanish qutblariga bog‘liq. Masalan, aktiv rejimda KO‘

toki baza — emitter kuchlanishi bilan aniqlanadigan EO‘ tokiga bog‘liq. KO‘ kuchlanishining E 0 ‘ tokiga ta’siri nisbatan sustroq bo‘ladi. T o‘yinish rejimida ikkala o'tish bazaga zaryad tashuvchilarni injeksiyalaydi va KO‘ning E 0 ‘ tokiga ta’siri kuchli bo‘ladi. Agar emitter toki da kovaklar toki elektronlar tokiga nisbatan foizning ulushlarini tashkil etish e ’tiborga olinsa, simmetrik tuzilmali UB ulangan Bipolyar tranzistorning kirish xarakteristikalar oilasi quyidagi tenglama bilan ifodalash mumkin: bo’lganda xarakteristikasi tenglamasi.
k

o‘rinishga ega bo‘lib diod VAXiga o‘xshaydi. Shunga qaramasdan, diodda ga, tranzistorda esa ekanligini e ’tiborga olish lozim. Aktiv rejimda ni e’tiborga olmasa ham boladi

K o‘rinib turibdiki, UB ulangan sxemada kirish xarakteristikasi ordinatalar o‘qida Ig kesma kesuvchi eksponenta orqali ifodalanadi.KO‘ga berilgan teskari kuchlanish qiymati ortgan sari Erli effekti hisobiga baza kengligi kamayadi, esa - ortadi, chunki, baza kengligi ga teskari proporsional bog'langan. Shu sababli, ortishi bilan kirish xarakteristikalari chapga va yuqoriga siljiydi.
3– Rasm UB (a) va UE (b) ulangan Bipolyar tranzistorning kirish xarakteristikalari oilasi. UE sxema. UE ulangan sxemada kirish toki bo‘lib baza toki chiqish kuchlanishi bo'lib kollektor-emitter kuchlanishi xizmat qiladi. Shuning uchun kirish xarakteristikalar oilasi bo'lib, kollektor- em itter kuchlanishi ning belgilangan qiymatlarida ) bog‘lanish xizmat qiladi bo‘lgani uchun ning o ‘zgarmas qiymatlarida kirish kuchlanishi ning o ‘zgarishlari KO' dagi kuchlanishning o‘zgarishlariga olib keladi. Bu esa, o‘z navbatida, toki qiymatlariga va KO ‘ning xususiy toki qiymatlariga ta’sir ko‘rsatadi. Aktiv rejimida, | | > | | b o ‘lganda, tran zisto r kirish xarakteristikalarini ko‘rib chiqamiz. Bu holda emitter toki kirish xarakteristikasi muvofiq larni - solishtirib UB va UE ulangan sxemalarda kirish xarakteristikalar ko‘rinishi eksponensia l ekanini va tikligi bo‘yicha bir-biridan farqlanishini ko‘ramiz. UE ulangan sxemada kirish xarakteristikasi tiklig i UB sxemada ulangan Вipolyar transistor kirish xarakteristikasi tikligidan 1/ marta kichik. =0 bo‘lg anda < l va baza toki amalda ga teng bolib qoladi, ya’ni o‘z yo‘nalishini o‘zgartiradi. Teskari kuchlanish qiymati ortishi bilan tok ham ortishi m a’lum. Shuning uchun kuchlanish ortishi bilan kirish xarakteristikalari pastga va o‘ngga siljiydi. A gar >0 va bunda = 0 b o ‘lsa (kollektr va emitter potensiallari bir xil), ikkala p-n o‘tish to‘g‘ri yo‘nalishda siljigan bo‘ladi.Kirish xarakteristikasi to‘yinish rejimiga mos keladi, baza toki esa em itterd an va kollektordan bir vaqtning o ‘zida elektronlar injeksiyalangani uchun baza toklari yig‘indisiga teng boladi. kuchlanishi ortishi bilan ikkala p-n o‘tishdagi injeksiya ortadi, bazada noasosiy zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi ortadi, bu esa o ‘z navbatida bazada rekombinatsiyaning ortishiga, baza tokining keskin ortishiga olib keladi. UK sxema UK ulangan sxemada kirish toki –baza toki chiqish kuchlanishi esa kuchlanishdir. Demak, kirish xarakteristikalar oilasi kuchlanishning belgilangan belgilangan qiymatlarida Boq’liqda ifodalanadi bo‘lgani uchun ning o‘zgarmas qiymatlarida o‘zgarishlari baza toki ni eksponensial kamaytiradi. Tranzistorning dinamik kirish qarshiligi UE ulangan sxemadagidek bo‘ladi. Bipolyar tranzistorning statik chiqish xarakteristikalari. Chiqish xarakteristikasi deb kirish tokining berilgan, o‘zgarmas qiymatlarida chiqish toki bilan chiqish kuchlanishi orasidagi bog‘liqlikga aytiladi.
4
-rasm Bipolyar tranzistorning UK ulanishdagi kirish xarakteristikalari. UВ sxema. UB ulangan sxemada chiqish toki bo‘lib , chiqish kuchlanishi bo‘lib , kirish toki bo‘lib esa — emitter toki xizmat qiladi. Shuning uchun UB ulangan sxemaning chiqish xarakteristikalar oilasi emitter toki ning belgilangan qiymatlarida ) bog'lanishdan iborat bo‘ladi. Chiqish xarakteristikasi tenglama bilan ifodalanadi. Aktiv Rejimda xarakteristikalar bilan tanishamiz. n- p -n tuzilmali BTlar uchun aktiv rejim faqat va bo‘lgandagina amalga oshadi. bo'lganda KO‘ning kollektor-baza zanjiri bo‘ylab oquvchi teskari toki chiqish xarakteristikani tashkil etadi. qiymati ortishi bilan chiqish xarakteristikalar yuqoriga siljiydi.
Yerli effekti e ’tiborga olinmaganda tok uzatish koeffitsienti ni o'zgarmas, g a bog'liq emas va chiqish xarakteristikalarni gorizontal deb hisoblash mumkin. UB ulangan sxemada rekombinatsiya hisobiga yo‘qotishlar kamaygani uchun aslida asta-sekin ortib boradi. Odatda chiqish xarakteristikalarning gorizontal chiziqlardan farqi deyarli sezilmaydi. Aktiv rejimning boshlang‘ich sohasidagi keskin, lekin qiymati bo‘yicha katta bolmagan ortishi bo‘lganda KO‘ teskari tokining noldan maksimal qiymatgacha o‘zgarishi bilan bog‘liq. Agar kuchlanish ishorasi teskarisiga o‘zgartirilsa, KO‘ to ‘g‘ri siljitilgan bo‘lib qoladi va tranzistor to‘yinish rejimga o ‘tadi. Bunda t
englama to ‘yinish rejimi uchun quyidagi ko‘rinishda yoziladi:
To'yinish rejimida ortishi bilan emitter toki o‘zgarishsiz qolgan holda kollektor toki kollektordan injeksiya sodir bo‘lishi hisobiga kamayadi. bo'lganda amalda KO‘ ochiladi. Shu sababdan bo'lganda tokning sezilarli kamayishi boshlanadi. To'yinish rejimida tranzistorning chiqish xarakteristikalari 6 a- Rasmda ikkinchi kvadrantda keltirilgan.UE sxema. UE ulangan sxemada chiqish toki boiib kollektor toki , kirish toki bo‘lib baza toki , chiqish kuchlanishi bo‘lib esa kuchlanishi xizmat qiladi. Shu sababdan UE ulangan sxemaning chiqish xarakteristikalari baza toki ning berilgan qiymatlarida ) bog‘lanishdan iborat (5 b-rasm)
5
-rasm UB (a)va (UE) (b) ulangan Bipolyar tranzistorning chiqish xarakteristikalari.Kollektor tokening baza tokiga bog‘liqligi tenglama orqali ifodalanadi. Ko‘rganimizdek, va parametrlar qiymatlari K 0 ‘ qanday ulanganiga bog‘liq. Kollektor sohasining hajmiy qarshiligi hisobga olingan holda KO‘dagi kuchlanish ga teng. Natijada, va, bo'lganda ham aktiv rejim amalga oshishi mumkin. Rejimlar almashishi KO‘dagi kuchlanish bo‘lganda sodir bo‘ladi. Bundan ning izlanayotgan bo‘sag‘aviy qiymati ning qiymati berilgan baza tokiga muvofiq kirish Xarakteristikalardan ning qiymati esa tenglamada deb qabul qilinib topiladi, chunki KO‘dagi kuchlanish nolga teng deb berilgan natijada bu yerda: — kuchlanish = 0 bo'lgandagi ning qiymati, °=0 — tok esa, baza tokining berilgan qiymatidagi kollektor toki qiymati. Shunday qilib tenglamalar yordamida berilgan baza toki
Nuqtalari ordinata o ‘qida bo‘sag‘aviy kuchlanish ° ni va abscissa o‘qida kollektor toki ° qiymatlarini beruvchi chiziqni chizish mumkin (6, b-rasmda punktir chiziq). Baza tokining har bir qiymati uchun soha aktiv rejim sohasiga, soha esa to ‘yinish rejimi sohasiga mos keladi. Aktiv rejim uchun chiqish xarakteristikalami ko‘rib chiqamiz. bo‘lganda barcha qiymatlarda aktiv rejim o‘rinli bo‘ladi, bunda kollektor toki ifoda bilan aniqlanadi. ortishi bilan, Yerli effekti ta’siri natijasida ning qiymati ortadi. Shuning uchun UE sxemada chiqish xarakteristikalar tikligi UB ulangan sxemaga nisbatan p marta ortib, sezilarli bo‘lib qoladi.
To‘yinish rejimida va lar KO‘ dagi to‘g‘ri kuchlanishga kuchli bog‘liq funksiyalarga aylanadi. ortishi bilan tok yo‘nalishini o'zgartiradi va eksponensial o‘sadi, qiymati esa injeksiya koeffitsienti n in g kamayishi hisobiga nolgacha keskin kam ayadi. U shbu omillarning birgalikdagi ta’siri hisobiga kollektor toki kamayishi bilan keskin kamayadi va ) da nolga teng bo‘lib qoladi ( ~ emitter tokini uzatishning invers koeffitsienti).UE ulangan ВТ ning Yerli effekti e’tiborga olingan statik chiqish xarakteristikalari 7-rasmda keltirilgan.Chiqish xarakteristikalar oilasi aktiv rejimda baza toki yoki kollektor-baza kuchlanishi ni ortishi bilan kuchlanishidan chiquvchi to‘g‘ri chiziqlar bilan ifodalanadi.
6
-rasm UK sxemada ulangan Bipolyar transistor chiqish xarakteristikakari. UK sxema. UK ulangan sxemada chiqish toki bo‘lib emitter toki , kirish toki bo‘lib baza toki , chiqish kuchlanishi bo‘lib esa xizmat qiladi. Shuning uchun UK ulangan sxemaning chiqish xarakteristikalar oilasi kuchlanishning belgilangan qiymatlarida bog'lanishdan iborat ( 8-rasm). Chiqish xarakteristikasi kuchlanish qiymatiga siljigan diod VAX iga o‘xshaydi. UK ulangan tranzistorning o'ziga xos xususiyati uning dinamik qarshiligining kichikligidir. UK ulangan sxema kuchlanish stabilizatorlari va quvvat kuchaytirgichlarda keng qóllaniladi.

7-rasm UK sxemada ulangan BT chiqish xarakteristikalari.

ВТ p-n o‘tishlari toklari va bazasida noasosiy zaryad tashuvchilarning harakatlanish jarayoni temperaturaga bog'liq. Bu bog‘liqlik nbtranzistor param etr va xarakteristikalarini tem peraturaga moso‘zgarishiga olib keladi. UB ulangan BTning kirish xarakteristikalariga temperatura ta’sirini ko‘rib chiqamiz.
Aktiv rejimda EO‘ tokini quyidagicha ifodalash mumkin:

Temperatura ortishi bilan to‘yinish toki eksponenta kamayishiga nisbatan tezroq kattalashadi. Ikkita omilning qarama-qarshi ta ’siri natijasida UB ulangan sxemaning kirish xarakteristikalari tanlangan emitter toki da qiymatga chapga siljiydi (10a -rasm).

UE ulangan BTning turli temperaturalardagi kirish xarakteristikalari 10, b-rasmda keltirilgan. (8rasm ) tenglamadan ko‘rinib turibdiki, bo'lganda baza toki qiymati amalda teskari siljitilgan KO‘ toki ga teng b o ‘ladi. Bu tok temperaturaga bog‘liq b o ‘lgani sababli, temperature ortishi bilan xarakteristikaning boshlanish qismi pastga tushadi.
(8- rasm UB (a) va UE (b) ulangan Bipolyar transistorning kirish xarakteristikalariga temperaturaning ta’siri. , qiymatlarda temperatura ortishi bilan bazaning to‘g‘ri vat eskari toklari ortadi. Bu tranzistor toklarining tem peraturaga eksponensial bog‘liqligi bilan asoslanadi. Tranzistorning turli temperaturalarda olingan xarakteristikalari o‘zaro kesishishini qayd qilish zarur, ifodadagi tashkil etuvchilaming temperaturaga turlicha bog‘liqligi bilan tushuntiriladi.
Temperaturaning UB va UE ulangan tranzisto r chiqish xarakteristikalariga ta’sirini ko‘rib chiqamiz. Ulanish sxemalariga mos ravishda chiqish toklari tenglamalar bilan ifodalanadi: va Turli temperaturalarda chiqish xarakteristikalarni o‘lchash UB ulangan sxema uchun va UE sxema uchun esa hollarda bajarilishi kerak. Shuning uchun temperatura ortganda UB ulangan sxemada bo'lib ning ortishi faqat qiymatining ortishiga bog‘liq. Ammo, odatda ga nisbatan ancha kichik bo‘lgani uchun, ning o'zgarishlarini e’tiborga olmasa ham bo’ladi .UB ulangan sxemaning muhim afzalligi-chiqish xarakteristikalari temperature barqarorligining yuqoriligidan iborat.
9- rasm UB(a)vaUE (b) ulangan bipolyar tranzistorning chiqish xarakteristikalariga temperaturaning ta’siri.
UE ulangan ВТ chiqish xarakteristikalari temperaturaga ko‘proq bog‘liqligi sababli, temperature o‘zgarganda baza toki qiymatini o‘zgarmas saqlab turish zarur. Agar temperaturaga bog liq emas deb qaralsa, kollektor toki ning temperaturaga bog'liqligi ( +1 ) had bilan aniqlanadi. tok temperatura har 10 °C ga ortganda taxminan ikki marta ortadi va misol uchun bo‘lganda tranzistorchiqish xarakteristikalarining nisbiy dreyfi tenglamaning faqat ikkinchi hadi hisobiga 300 % ni tashkil etadi.
UE ulangan tranzistor chiqish xarakteristikalarining temperatura
o‘zgarishlarga sezgirligi 11, b-rasmdan ko‘rinib turibdi. Shu sababdan,
ishchi rejimni barqarorlash uchun tranzistorni boshqarishda baza toki
bilan boshqarish rejimidan EO‘ kuchlanishi bilan boshqarish rejimiga
o‘tish taklif etiladi.
1
0 –rasm ning kollektor tokiga (a ) va kuchlanishiga (b) boq’liqligi .

koeffitsiyenti ham tranzistor ishchi rejimiga ,ya’ni KO’dagi tok va kuchlanishga boqliq.(11va 12 rasmlar)

11- rasm ning temperaturaga boq’liqligi.
Baza tokini uzatish koeffitsienti ning kichik toklar sohasida kam ayishi E O ‘dagi va sirt b o ‘ylab rekom binatsiya hisobiga tushuntiriladi. Katta toklar sohasidagi kamayishi esa nomuvozanatzaryad tashuvchilar konsentratsiyasi katta b o ‘lganda bazaning solishtirma o‘tkazuvchanligining ortishi bilan asoslanadi.