Bipolare Transistoren: Schaltkreesser. De Schema vun de Schalter op e bipolare Transistor mat engem gemeinsamen Emitter

Eng vun den dräi-Elektroden Typ semiconductor Apparater sinn bipolare transistors. D'Ëmännerung schreift vun der Leitung (Loch oder elektronesch) an de Funktiounen.

Klassifikatioun

Transistoren ginn an Gruppen agedeelt:

1. Mat Material: Gallium Arseniden an Silicium ginn am meeschten benotzt.
2. Laut der Signalfrequenz: kleng (bis 3 MHz), mëttler (bis zu 30 MHz), héich (bis zu 300 MHz), ultrahoetzt (iwwer 300 MHz).
3. Laut dem maximalen Energiedomplex: bis zu 0,3 W, bis 3 W, méi wéi 3 W.
4. Laut dem Typ vun Apparat: dräi verbonne Schichten vun engem Halbleiter mat alternierend Variatioun vu direkten an inversen Methoden vun der Verweigerungsdirektioun.

Wéi funktionéiere Transistoren?

Déi baussenzeg an d'innere Schichten vum Transistor si mat den Zouselektroden verbonnen, déi den Emitter, den Sammler a seng Basis hunn.

De Emitter an de Kollektor schwätzen net vun Leitweeër, awer de Grad vun Doping mat Verpakungen an der leschter ass vill manner. Dëst ergëtt eng Erhéijung vun der zulässeger Ausgangsspannung.

D'Basis, déi d'Mëtteschicht ass, ass eng grouss Resistenz, well si aus engem Halbleiter mat schwaach Doping gemaach gëtt. Et huet eng grouss Kontakt mat dem Kollektor, wat d'Wärmeverzéngung opgrond vun der Réckverspilleung vum Übergang verbessert an och d'Passage vun den Minoritéiteschleeder-Elektronen erleichtert. Trotz der Tatsaach, datt d'Iwwergangsschichten op engem Prinzip baséieren, ass de Transistor asymmetresch Apparat. Wann Äert Plaz vun extremen Schichten mat der selweschter Conductivitéit geännert gëtt, ass et net méiglech, analog Parameter vun dem Halbleiter-Gerät ze kréien.

Schematics vu bipolare transistors si kënnen et zu zwee Staaten ze halen: et kann oppen oder zougemaach ginn. Am aktive Modus, wann de Transistor opgemaach ass, gëtt d'Emitterverbindungsverschiebung an d'Forward Richtung gemaach. Fir dëst visuell ze gesinn, z. B. op engem Halbleiter-Triode vum npn-Typ, soll et vu Quellen ugedriwwe ginn, wéi an der folgender Figur steet.

D'Grenz an der zweeter Kollektiounsverbonn ass zou, a duerch d 'Stroum soll net fléien. Mä an der Praxis passéiert de Géigendeel wéinst der Nopeschplaz vun den Iwwergänzunge mateneen an hirem gegenseitegen Afloss. Well e "minus" vun der Batterie mat dem Emitter verbonne sinn, léisst de oppen Uschloss Elektronen erreechen fir an der Basiszon ze kommen, wou deelweis Rekombinatioun mat den Hannergrond trëfft - déi Haapttransporter. Gemaach huel aktuell ech _b. Wat ass méi staark, et ass méi proportional den Ausgangsstrom. An dësem Prinzip funktionnéiere Verstärker op bipolare Transistoren.

Duerch d'Basis ass et eng exklusiv Diffusiounsbewegung vun Elektronen, well et keng Action vum elektresche Feld ass. Wéinst liicht futti deck (däin) an enger grousser Hellegkeet vun der Konzentratioun Temperaturgefäll vun Deelchen negativ gelueden, bal all vun hinnen an der Sammelstécker Regioun falen, obwuel d'Basis Resistenz genuch grouss ass. Do ginn se aus dem elektresche Feld vun der Iwwergangszäit gezunn, déi zu hirem aktiven Transfer bäidréit. D'Sammelstécker an emitter gëtt si méi gläichberechtegt, wann net negligible Verloscht vun Vitesse vun der recombination an der Basis ëmmer: Ech _E = ech _b + ech _k.

Parameteren vun Transistoren

1. De Virdéel Facteure fir d'Volt U _verstoen / U _BE an aktuell: β = ech _e / ech _b (aktuell Wäert). Normalerweis gëtt de Koeffizient β 300 net üblech, awer et kann 800 a méi héich kommen.
2. Input Resistenz.
3. D'Frequenzgang - d'Operatioun vum Transistor bis zu enger spezifizéierter Frequenz, wann et drécke kënnt an déi et duerstellen, halen net d'Verännerungen am Signal zou.

Bipolar Transistor: Schaltkreesser, Operatiounsmodi

Déi Operatiounsmodi ënnerschreiwt jee wéi de Circuit montéiert ass. D'Signal soll bei all Fall op zwou Punkten gefördert ginn a nëmmen dräi Ausgänge sinn. Dofir ass et folgend, datt eng Elektrode muss gläichzäiteg d'Input an d'Ausgab gehéieren. Dëst beinhalt all Bipolar Transistoren. Schemes vun der Inclusioun: OB, MA an OK.

1. Schema mat OK

De Circuit Wiessel vun der bipolare Transister mat enger gemeinsamer Sammelstécker: ass d'Signal un resistor R _{L es,} déi och an der Sammelstécker Circuit abegraff ass. Dës Verbindung ass een gemeinsame Kollektivkreesser genannt.

Dës Optioun erlabt nëmmen aktuellen Gewënn. De Virdeel vum Emitterfolger ass eng grouss Input Widerstandsstatioun (10-500 kOhm), déi et praktesch mécht d'Kaskaden ze koordinéieren.

2. De Schema mat OB

De Circuit Wiessel vun der bipolare Transister an eng gemeinsam Basis: Entréeën Signal duerch d'C ₁ an der amplification ass am Wasserstoff vun der Sammelstécker Circuit geläscht, Hellef der Basis Elektroden gedeelt ass. An dësem Fall ass e Spannungsgewënn unalog gëtt fir mat der MA ze schaffen.

De Nodeel ass de kleng Inputwiderstandsstatioun (30-100 ohm), an de Circuit mam OB gëtt als Oszillator benotzt.

3. Schema mat OE

A ville Fäll, wann bipolare Transistoren agesat ginn, ginn d'Vermeidungskreesser ofgestëmmt mat engem gemeinsamen Emitter. D'Energieversuergung Volt ass duerch eng Laascht resistor R _{L es,} an eng emitter zu den negativen Pole vun engem externen Muecht Fourniture ugeschloss.

AC Signal aus dem Input Opluedstatioun Prënzenhochzäit der emitter an huel gedränkt (V _an), an et gëtt méi grouss an Magnitude (V _CE) an der Sammelstécker Parcours. Der Basis Circuit Elementer: e Transister, engem resistor R _L an der Wasserstoff vun der amplifier Circuit mat engem externen Muecht Energieversuergung. Weibëschof: capacitor C ₁ dass de Passage vun direkten aktuell am fidderen Circuit vun der Input Signal hält, an engem resistor R _1, via déi Transister inauguréiert.

D'Sammelstécker Volt vun der Transister Parcours an der Wasserstoff vun der resistor R _L zesummen selwecht Hellegkeet _{EMF: V CC = ech C R L} + V CE.

Sou, ass V _an der klenger Signal um Input vun der Variant vun DC Muecht ze AC Wasserstoff inverter Transister verlängert ginn. De Circuit stellt eng Erhéijung vum Input-Stroum vun 20-100-fach an d'Spannung - 10-200facher. Dofir gëtt d'Kraaft och erhéicht.

Nodeel vun der Schaltung: e klengen Ënnerhaltwiderstand (500-1000 Ohm). Aus dësem Grond entstinn Probleme bei der Bildung vu Kaskaden vun der Verstäerkung. De Widderstand ass 2-20 kΩ.

Déi uewe genannt Diagramm weisen wéi e bipolare Transistor funktionnéiert. Wann Dir keng extra Moossnahmen erhofft, gëtt hir Performance staark vun externen Afloss gefeelt, wéi Iwwerhëtzung an Signalfrequenz. Och den Emittergrond erschaaft net-linear Verzerrung am Ausgang. Fir d'Zouverlässegkeet vun der Aarbecht ze erhéijen, Feedbackkreesser, Filter, etc. an der Schaltung verbonne sinn. Awer och de Verstärkungsfaktor vergläicht, awer de Gerät méi efficacer.

Modus der Operatioun

D'Funktioun vum Transistor betrëfft de Wäert vun der verbonne Spannung. All Operatiounsmethoden kënnen ugewise ginn, wann déi virdru entwéckelt Schaltung fir de Schalter op e bipolare Transistor mat engem gemeinsamen Emitter benotzt gëtt.

1. Ofschneidungsmodus

Dëse Modus ass geschaf, wou d'V _BE Volt An dësem Fall zu 0,7 V. Verloschter, ass de emitter Échangeur zougemaach an déi aktuell Sammelstécker ass well keen gratis Elektronepueren an der Basis do,. Dofir ass de Transistor verdeelt.

2. Aktivmodus

Wann eng Spannung duerstellt fir den Transistor opzemaachen ass op d'Basis geluecht ginn, e klenge Steiersprung ersat a vergréissert am Ausgang, jee no der Gréisst vum Gewënn. De Transistor funktionéiert als Verstärker.

3. Saturation Modus

De Modus ënnerscheet sech vun der aktiver an datt de Transistor komplett gefrot gëtt an de Kollektorstrom erreecht de maximal méiglech Wäert. Seng Zuel kann nëmme realiséiert ginn duerch Änneren vun der applizéierten EMF oder der Belaaschtung am Ausgabkreis. Wann de Basiszoustand äntwert, geet de Kollektorstroum net ëm. Saturation Modus zeechent sech duerch déi Tatsaach datt de Transistor extrem op. Ass an et ass e Schalter am on-state. Schemere fir de Bipolar Transistoren ze wiesselen andeems d'Schnëtt a Sättigungsmodus kombinéiert zulassen datt elektronesch Schlësselen mat hirer Hëllef geschaf ginn.

All Operatioun vun der Operatioun hänkt vun der Natur vun den Ausgaachschafte vun der Grafik of.

Si kënnen visuell demonstrieren wann eng Schaltung fir de Bipolar-Transistor mat engem OE verbënnt.

Wann Dir op der vertikal Achs huet an der horizontal Segmenter déi maximal Sammelstécker aktuell vertrieden an de Montant vun V _CC Fourniture _Volt, an dann de goung un all aner Verbindung, kréien eng Laascht Linn (rout). _{(- V CC ech C =:} Et ass vun der _Ausdrock beschriwwen V CE) / R C. Vun der Figur kënnt et datt d'Betribssystemer Punkt deen d'Sammelstécker aktuell ech _C an der Volt V _{CE bestëmmt,} gëtt laanscht de Loménie Linn vun ënnen erop mat waarden huel aktuell ech _B. déplacéiert ginn

Zone V _CE tëscht der Achs an déi éischt Wasserstoff charakteristesche (Festung) wou ech _B = 0 cutoff Modus karakteriséiert. An dësem ëmgedréint aktuell ech _C ass negligible an der Transister zougemaach gëtt.

Déi héchste Charakteristik um Punkt A schneidt mat der direkter Léisung, no där den Kollektorstrom net méi verännert wéi ech méi weider gëtt. Samschten Beräich am Grafik ass d'Festung Gebitt tëscht der Achs ech _C an der steepest charakteristesche.

Wéi verhält de Transistor an ënnerschiddlech Modi'en?

De Transistor funktionéiert mat variabelen oder konstante Signaler déi an den Input Circuit kommen.

Bipolar Transistor: Schaltkreesser, Verstärker

Virun allem de Transistor di engem Verstäerker. E variable Input Signal ergëtt sech eng Verännerung vum Ausgangsstrom. Hei kann Dir Schemae mat der OK oder mat der OE maachen. An der Ausgabschaltung ass e Signal fir de Signal. Normalerweis gëtt e Widerstand an der Ausgab vun der Sammelkëscht benotzt. Wann et richteg gewielt gëtt, gëtt d'Ausgabspannung méi héich wéi d'Input Spannung.

D'Operatioun vum Verstärker ass kloer ze gesinn iwwer d'Zäitdiagramm.

Wann d'Pulsesignal ëmgewandelt ginn, bleift de Modus déi selwecht wéi fir sinusfërderlech Signaler. D'Qualitéit vum Konversioun vun hiren harmonesche Komponenten ass festgeluegt duerch d'Frequenzschéinlechkeet vun den Transistoren.

Operatioun am Ëmschaltmodus

Transister péréiert ginn fir Net-Kontakt zéien Verbindungen an elektresch Kreesleef entworf. De Prinzip ass e Schrëtt änneren am Widerstands vum Transistor. Bipolar Typ ass ganz gutt fir d'Ufuerderungen vum entscheedende Gerät.

Conclusioun

Semiconductor Elementer ginn an elektresche Signalumwandlungskreesser benotzt. Universell capacities and a large classification make it possible to widely use bipolar transistors. D'Schaltkreesser bestëmmen hir Funktionnement a Operatiounsmodi. Vill méi hänkt och vun de Charakteristiken.

D'Haaptkreesser fir Schalter op bipolare Transistoren verstäerken, generéieren an konvertéieren Inputsignale a schalten elektrësch Schaltkreesser.