ترانزیستور دوقطبی: مدارات سوئیچینگ. سوئیچینگ مدار ترانزیستور دو قطبی با امیتر مشترک

یکی از سه الکترود نوع دستگاه های نیمه هادی ترانزیستور دو قطبی هستند. از مدار بستگی دارد که آیا آنها هدایت (سوراخ یا الکترون) و توابع.

طبقه بندی

ترانزیستور به دو گروه تقسیم:

1. با توجه به مواد: به گالیم آرسنید بیشتر مورد استفاده و سیلیکون است.
2. به عنوان فرکانس سیگنال: پایین (تا 3 مگاهرتز)، متوسط (تا 30 مگاهرتز)، بالا (تا 300 مگاهرتز)، فوق العاده بالا (بالاتر از 300 مگاهرتز).
3. برای اتلاف قدرت حداکثر: تا 0.3 W، تا 3 وات، بیش از 3W.
4. با توجه به نوع دستگاه: سه با لایه نیمه هادی های متناوب در حال تغییر روش مستقیم و معکوس انتقال ناخالصی متصل می شود.

چگونه ترانزیستور؟

لایه های بیرونی و درونی از ترانزیستور به الکترود سرب متصل، به ترتیب به نام امیتر، کلکتور و پایه.

امیتر و کلکتور متفاوت از هر نوع دیگر از هدایت نیست، اما به درجه ای از ناخالصیهای از دومی بسیار پایین تر است. این تضمین می کند افزایش در ولتاژ خروجی مجاز است.

پایه است، که یک لایه میانی دارای مقاومت بالا، به عنوان یک نیمه رسانا با دوپینگ ضعیف ساخته شده است. از آن است که سطح تماس بزرگ با جمع، که باعث بهبود حذف حرارت تولید شده به دلیل معکوس بایاس گذار، و عبور از حامل های اقلیت را تسهیل - الکترون. با وجود این واقعیت است که لایه انتقال، در اصل همان است، ترانزیستور دستگاه نامتقارن است. با تغییر مکان لایه های افراطی از هدایت همان می توانید پارامترهای مربوطه را از دستگاه های نیمه هادی دریافت نمی کنند.

شماتیک ترانزیستورهای دوقطبی قادر به نگه داشتن آن در دو حالت: می توان آن را باز یا بسته. در حالت فعال، در زمانی که ترانزیستور باز امیتر انتقال جبران در جهت رو به جلو ساخته شده است. برای نشان دادن این نظر، برای مثال، یک ترانزیستور از نوع NPN، باید آن را از منبع انرژی، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده.

مرز از محل اتصال کلکتور دوم زمانی که این بسته است و یک جریان را از طریق آن باید جریان است. اما در عمل، در مقابل به دلیل موقعیت نزدیک از انتقال برای هر یک از دیگر و نفوذ متقابل آنها رخ می دهد. از آنجا که امیتر به "منفی" باتری انتقال متصل شده باز اجازه می دهد تا الکترونها به جریان به منطقه پایه، جایی که آنها نوترکیبی با مشتقات جزئی با سوراخ - حامل اصلی. پایه تشکیل من در حال حاضر _ب. قوی تر از آن است، جریان خروجی به تناسب بیشتر. در این تقویت کننده کار اصل با استفاده از ترانزیستور دو قطبی.

پس از پایه صرفا حمل و نقل پخش الکترون، چرا که هیچ عمل میدان الکتریکی وجود دارد. با توجه به ضخامت کمی لایه (میکرون) و یک قدر بزرگ از گرادیان غلظت ذرات شارژ شده منفی، تقریبا همه آنها را به منطقه جمع قرار می گیرند، اگر چه مقاومت پایه به اندازه کافی بزرگ است. تساوی میدان الکتریکی وجود دارد حرکت می کنند، ترویج حمل و نقل فعال خود را. جمع آوری و امیتر جریان قابل ملاحظه ای با هم برابر هستند، اگر از دست دادن قابل اغماض نیست هزینه ناشی از نوترکیبی در پایه: من _E = من _ب + I _{k است.}

پارامترهای ترانزیستور

1. عوامل افزایش برای ولتاژ U _{تجهیزات} / U _{داشته باشد،} و در حال حاضر: β = _من / من _ب (ارزش واقعی). به طور معمول، β ضریب تجاوز نمی کند 300، اما ممکن است مقادیر 800 و بالاتر برسد.
2. امپدانس ورودی.
3. پاسخدهی به فرکانس ها - ترانزیستور عملکرد تا یک فرکانس از پیش تعیین شده در بالا که گذرا از آن زمان به تغییرات سیگنال اعمال شده ندارد.

ترانزیستور دو قطبی: مدارات سوئیچینگ، حالت عملیات

حالت های عامل متفاوت بسته به اینکه چگونه مدار مونتاژ شده است. سیگنال باید اعمال شود و حذف در دو نقطه برای هر مورد، اما تنها سه پین وجود دارد. این شرح است که یک الکترود باید هر دو متعلق به ورودی و خروجی. بنابراین هر ترانزیستور دو قطبی. از مدار: ON، OE و OK.

1. رانندگی با OK

سوئیچینگ مدار ترانزیستور دو قطبی با یک کلکتور مشترک: سیگنال تغذیه به مقاومت R _L، که آن هم در مدار کلکتور گنجانده شده است. چنین اتصالی است به عنوان یک مشترک جمع آوری می شود.

این گزینه فقط بهره در حال حاضر ایجاد می کند. مزیت پیرو ساتع است برای ارائه یک امپدانس بزرگ ورودی (10-500 اهم)، که اجازه می دهد تا راحت هماهنگ آبشار.

2. رانندگی با ON

سوئیچینگ مدار ترانزیستور دو قطبی در یک پایه مشترک: سیگنال های دریافتی از طریق C ₁ و بعد از تقویت است که در خروجی مدار کلکتور، در جایی که الکترود پایه مشترک است حذف شده است. در این مورد، آوردن ولتاژ شبیه به کار با MA است.

ضرر یک امپدانس ورودی کوچک (30-100 اهم) است، و مدار با ON است به عنوان یک اسیلاتور استفاده می شود.

3. نمودار با MA

در بسیاری از وی، هنگامی که ترانزیستور دو قطبی استفاده می شود، مدارهای سوئیچینگ عمدتا با امیتر مشترک ساخته شده است. ولتاژ تغذیه از طریق یک مقاومت بار R _{L تغذیه،} و یک ساتع کننده به قطب منفی یک منبع تغذیه خارجی متصل است.

سیگنال AC از ترمینال ورودی وارد ساتع کننده و پایه الکترود (V _در)، و آن را در مدار کلکتور در اندازه بزرگتر (V _CE) می شود. این عناصر مداری پایه: ترانزیستور، مقاومت R _L و خروجی مدار آمپلی فایر با یک منبع تغذیه خارجی. کمکی: خازن C ₁ که در مدار خوراک از سیگنال ورودی مانع از عبور جریان مستقیم و R مقاومت _1، از طریق آن ترانزیستور باز می شود.

ولتاژ کلکتور مدار ترانزیستور و خروجی از مقاومت R _L با هم برابر _{EMF قدر: V CC = من C R L} + V CE.

بنابراین، V _در سیگنال کوچک در ورودی به وسیله تغییر قدرت DC به AC ترانزیستور اینورتر خروجی مدیریت داده می شود. در 10-200 بار - طرح افزایش در جریان ورودی 20-100 بار و ولتاژ فراهم می کند. بر این اساس، قدرت نیز افزایش می دهد.

طرح عدم: یک مقاومت ورودی کوچک (500-1000 اهم). به همین دلیل، مشکلات در شکل گیری مراحل تکثیر وجود دارد. مقاومت خروجی 2-20 اهم است.

این نمودار نشان می دهد چگونه ترانزیستور دو قطبی. اگر شما اقدامات بیشتر را در عملکرد خود خواهد شد تا حد زیادی توسط نفوذ خارجی، مانند فرکانس گرمای بیش از حد و سیگنال است. همچنین، پایه امیتر اعوجاج هارمونیکی در خروجی ایجاد می کند. به منظور بهبود قابلیت اطمینان، مدار بازخورد متصل، فیلترها، و به همین ترتیب. N. در این مورد به دست آوردن است کاهش می یابد، اما این دستگاه کارآمد تر می شود.

حالت از عمل

تابع ترانزیستور ارزش ولتاژ متصل تاثیر می گذارد. همه حالت را می توان نشان داده شده است اگر مدار ترانزیستور دو قطبی قبلا با امیتر مشترک ارائه اعمال می شود.

1. نحوه برش

این حالت ایجاد می شود که V _BE ولتاژ به 0.7 V. در این مورد کاهش می یابد، محل اتصال امیتر بسته و جمع فعلی وجود ندارد، چرا که هیچ الکترون های آزاد در پایه. بنابراین، بلوک های ترانزیستور.

2. حالت فعال

اگر یک ولتاژ به پایه است که برای باز کردن ترانزیستور کافی اعمال شود، یک جریان ورودی کوچک و یک خروجی افزایش یافته است، بسته به بزرگی به دست آورید. سپس از ترانزیستور به عنوان یک تقویت کننده کار خواهد کرد.

حالت 3. اشباع

آن را از حالت فعال متفاوت به طوری که ترانزیستور به طور کامل باز و در حال حاضر جمع آوری حداکثر مقدار ممکن می رسد. افزایش آن را تنها می توان با تغییر نیروی الکتریکی اعمال شده و یا بار در مدار خروجی به دست آورد. هنگام تغییر کلکتور پایه تغییر نکرده است. رژیم اشباع است که با این واقعیت است که ترانزیستور بسیار باز است، و در اینجا آن را در خدمت به عنوان یک سوئیچ روشن است. شماتیک از ترانزیستور دو قطبی با ترکیب قطع و اشباع حالت اجازه می دهد به شما برای ایجاد با کلید های الکترونیکی خود را.

تمام حالت های بهره برداری در طبیعت از ویژگی های خروجی نشان داده شده در نمودار بستگی دارد.

آنها می توانند نشان می دهد، آن است که اگر مونتاژ دیاگرام سیم کشی از ترانزیستور دو قطبی با OE.

اگر شما بر روی محور عمودی قرار داده و بخش های افقی نشان دهنده حداکثر جریان کلکتور و مقدار ولتاژ تغذیه V _CC، و سپس اتصال به پایان می رسد به یکدیگر، یک خط بار (قرمز). این است که توسط _بیان توصیف _{کرد: من C = (V CC -} V CE) / R C. از شکل که آن را زیر نقطه کار که تعیین جریان کلکتور من _C و _CE ولتاژ _V، خواهد شد همراه خط بار از پایین به بالا آواره با افزایش پایه فعلی من _ب

منطقه V _CE بین محور و اولین مشخصه خروجی (سایه) که در آن من _B = 0 حالت قطع مشخص می کند. در این معکوس من _C فعلی قابل اغماض است و ترانزیستور بسته شده است.

مشخصه بالاتر از نقطه ی A را قطع بار خط، و پس از آن، با افزایش بیشتر _در جریان کلکتور _من تغییر نکرده است. منطقه اشباع در نمودار منطقه سایهدار بین محور i _C و شدیدترین مشخصه است.

چگونه ترانزیستور در حالت های مختلف؟

ترانزیستور عمل با سیگنال های متغیر یا ثابت عرضه شده به مدار ورودی.

ترانزیستور دوقطبی: مدارات سوئیچینگ، قدرت

بیشتر ترانزیستور به عنوان یک تقویت کننده عمل می کند. سیگنال ورودی متناوب باعث تغییر در جریان خروجی آن است. شما می توانید طرح را با OK یا با MA اعمال می شود. در مدار خروجی برای سیگنال بار مورد نیاز است. به طور معمول با استفاده از یک مقاومت نصب شده در مدار خروجی کلکتور. اگر به درستی انتخاب، ارزش ولتاژ خروجی قابل توجهی بالاتر از ورودی می باشد.

کار آمپلی فایر به خوبی در نمودار زمان بندی شده است.

هنگامی که سیگنال های پالس تبدیل می شود، یک حالت همان است که برای سینوسی است. کیفیت تبدیل آنها مولفه های هارمونیک تعیین شده از ویژگی فرکانس ترانزیستور.

کار در حالت سوئیچینگ

سوئیچ ترانزیستور برای اتصال سوئیچینگ بدون تماس در مدارهای الکتریکی طراحی شده است. اصل تغییر گام به گام در مقاومت ترانزیستور می باشد. دو قطبی نوع به خوبی به نیاز دستگاه کلیدی مناسب است.

نتیجه

عناصر نیمه هادی در مدارات برای تبدیل سیگنال های الکتریکی استفاده می شود. طبقه بندی چند منظوره و بزرگ اجازه می دهد استفاده گسترده از ترانزیستور دو قطبی. مدارات سوئیچینگ توابع و حالت از عمل خود تعیین می کند. بستگی به ویژگی های.

مدار اصلی تعویض ترانزیستور دو قطبی تقویت، تبدیل و تولید سیگنال های ورودی، و سوئیچ مدار.