Ութ պարզ տրանզիստորային սխեմաներ սկսնակ ռադիո էնտուզիաստների համար: Սկսնակների համար `տրանզիստորներ

Տուն / Ծրագրերի տեղադրում

Տրանզիստորները էլեկտրոնային սարքերի մեծ մասի հիմքն են: Այն կարող է լինել առանձին ռադիոբաղադրիչների տեսքով կամ որպես միկրոսխեմաների մաս: Նույնիսկ ամենաբարդ միկրոպրոցեսորը բաղկացած է բազմաթիվ մանր տրանզիստորներից, որոնք սերտորեն փաթեթավորված են իր հզոր բյուրեղի մեջ:

Տրանզիստորները տարբեր են. Երկու հիմնական խմբերն են երկբևեռ և դաշտային: Երկբևեռ տրանզիստորը նշված է գծապատկերում, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում: Այն ունի առաջ (p-p-p) և հակադարձ (p-p-p) հաղորդունակություն: Տրանզիստորի կառուցվածքը և դրանում տեղի ունեցող ֆիզիկական գործընթացները ուսումնասիրվում են դպրոցում, ուստի մենք դրա մասին չենք խոսի այստեղ, այսպես ասած, ավելի մոտ պրակտիկային: Ըստ էության տարբերությունն այն է p-p-p տրանզիստորներմիացված է այնպես, որ դրանց թողարկիչը ստանում է դրական լարման պոտենցիալ, իսկ կոլեկտորը ստանում է բացասական լարում: Տրանզիստորների համար n-p -p - ամեն ինչ հակառակն է, թողարկողին տրվում է բացասական պոտենցիալ, կոլեկցիոներին՝ դրական:

Ինչու՞ է ձեզ անհրաժեշտ տրանզիստոր: Այն հիմնականում օգտագործվում է հոսանքի, ազդանշանների և լարման ուժեղացման համար։ Իսկ ուժեղացումը տեղի է ունենում էներգիայի աղբյուրի շնորհիվ: Ես կփորձեմ բացատրել «մատների վրա» աշխատելու սկզբունքը: Մեքենան ունի վակուումային արգելակման ուժեղացուցիչ։ Երբ վարորդը սեղմում է արգելակման ոտնակը, նրա թաղանթը շարժվում է, և բացվում է փական, որով մեքենայի շարժիչը ներծծում է այս թաղանթը՝ դրան ուժ ավելացնելով։ Արդյունքում, արգելակման ոտնակի վրա թույլ ճնշումը հանգեցնում է արգելակային բարձիկների վրա ուժեղ ուժի: Իսկ ուժի ավելացումը տեղի է ունենում մեքենայի գործող շարժիչի հզորության շնորհիվ։

Դա նման է տրանզիստորի հետ: Թույլ հոսանք է մատակարարվում հիմքին (նկ. 2): Այս հոսանքի ազդեցությամբ կոլեկտոր-արտադրիչ հաղորդունակությունը մեծանում է, և կոլեկտորի միջով շատ ավելի ուժեղ հոսանք է հոսում, որը գալիս է էներգիայի աղբյուրից։ Քանի որ թույլ բազայի հոսանքը փոխվում է, կոլեկտորի ուժեղ հոսանքը համապատասխանաբար փոխվում է: Իդեալում, կոլեկցիոների ընթացիկ գրաֆիկը նման է հիմնական ընթացիկ գրաֆիկի ընդլայնված պատճենին:

Թույլ բազային հոսանքի և կոլեկտորի ուժեղ հոսանքի միջև այս տարբերությունը կոչվում է տրանզիստորի հոսանքի շահույթ և նշվում է I21e: Այն սահմանվում է հետևյալ կերպ. h21e =Իկ /I6 (կոլեկտորային հոսանքը բաժանված է բազային հոսանքով): Որքան մեծ է այս պարամետրը, այնքան ավելի լավ է տրանզիստորի ուժեղացման հատկությունները:

Բայց այս ամենը իդեալական է: Փաստորեն, կոլեկտորի հոսանքի կախվածությունը բազային լարումից այնքան էլ գծային չէ։ Պետք է հիշելԲԱՔՍ դիոդ, որտեղ ընթացիկ բնութագրերի ամենաներքևում այն ​​շատ փոքր է և սկսում է կտրուկ աճել, երբ լարումը հասնում է որոշակի արժեքի: Քանի որ տրանզիստորը հիմնված է նույն ֆիզիկական պրոցեսների վրա, այստեղ նույնպես կա նմանատիպ «թերություն»:

Եթե ​​մենք հավաքենք Նկար 3-ում ներկայացված ուժեղացուցիչի միացումը և խոսենք խոսափողի մեջ, ապա բարձրախոսում ձայն չի լինի: Քանի որ խոսափողի վրա լարումը շատ ցածր է, այն գտնվում է տրանզիստորի բացման շեմից ցածր: Այստեղ ոչ միայն ուժեղացում չի լինի, այլ հակառակը՝ ազդանշանի թուլացում։

Որպեսզի տրանզիստորը աշխատի որպես ուժեղացուցիչ, անհրաժեշտ է բարձրացնել լարումը նրա հիմքում: Դա կարելի է անել միկրոֆոնի ելքի վրա լարումը ինչ-որ կերպ բարձրացնելով: Բայց հետո ուժեղացուցիչի իմաստը կորչում է: Կամ դուք պետք է խաբեք և որոշակի կայուն լարում կիրառեք տրանզիստորի հիմքի վրա (նկ. 4) ռեզիստորի միջոցով, այնպես, որ տրանզիստորը մի փոքր բացվի: Եվ այս տրանզիստորի հիմքի վրա կիրառեք թույլ փոփոխական լարում կոնդենսատորի միջոցով: Հիմա ամենակարևորն այն է, որ թույլ փոփոխական լարումը կմիավորվի բազայի մշտական ​​լարման հետ: Հիմքի լարումը ժամանակի ընթացքում կփոխվի թույլ փոփոխական լարման հետ: Բայց քանի որ հաստատուն լարումը տրանզիստորի գործառնական կետը տեղափոխել է բնութագրիչի կտրուկ գծային հատված, տեղի է ունենում ուժեղացում:

Պարզ ասած, թույլ լարումը չուներ տրանզիստորը բացելու ուժ, և մենք դրան օգնելու համար ավելացրեցինք մշտական ​​լարում, որը մի փոքր բացեց տրանզիստորը: Նույնիսկ ավելի պարզ (կրկին ջրով), ասենք, կա մի պտուտակ, որը սերտորեն պտուտակված է, և երեխան չի կարող այն պտտել: Բայց հայրիկը կարող է մի փոքր բացել այս պտուտակը, պտտելով այն մի փոքր բաց դիրքի, որտեղ այն հեշտությամբ պտտվում է: Այժմ երեխան կարող է որոշակի սահմաններում կարգավորել ջրի ճնշումը։ Այստեղ երեխան թույլ փոփոխական լարում է, իսկ հայրը կայուն լարում է, որը կիրառվում է տրանզիստորի հիմքի վրա ռեզիստորի միջոցով:

Մշտական ​​լարումը, որը կիրառվում է տրանզիստորի հիմքի վրա՝ նրա աշխատանքային ռեժիմը տեղափոխելու համար ավելի կտրուկ և գծային բնութագիր ունեցող շրջան, կոչվում է կողմնակալության լարում: Այս լարումը փոխելով մենք կարող ենք նույնիսկ հարմարեցնել ուժեղացուցիչի աստիճանի շահույթը:

Բայց տրանզիստորները միշտ չէ, որ օգտագործվում են կողմնակալության լարման հետ: Օրինակ, հաղորդիչների ուժեղացման փուլերում կողմնակալության լարումը չի կարող կիրառվել տրանզիստորների հիմքերի վրա, քանի որ այնտեղ մուտքային փոփոխական լարման ամպլիտուդը բավական է տրանզիստորը «քշելու» համար:

Եվ եթե տրանզիստորը օգտագործվում է ոչ թե որպես ուժեղացուցիչ, այլ որպես անջատիչ, ապա կողմնակալության լարումը նույնպես չի մատակարարվում բազային: Պարզապես, երբ բանալին պետք է փակվի, բազայի վրա լարումը զրո է, իսկ երբ այն պետք է բաց լինի, բազային տրանզիստորը բացելու համար բավարար լարում է մատակարարվում: Սա սովորաբար օգտագործվում է թվային էլեկտրոնիկայի մեջ, որտեղ կան միայն զրոներ (առանց լարման) և միավորները (ներկայիս լարումը) և դրանց միջև արժեքներ չկան:

Նկար 5-ը ցույց է տալիս գործնական սխեմաինչպես պատրաստել համակարգչի բարձրախոս ռադիոյի բարձրախոսից: Ձեզ անհրաժեշտ է պարզ մեկ ծրագրային բարձրախոս՝ միայն մեկ վարդակից ռադիոցանցին միանալու համար (բազմծրագրային բարձրախոսն ունի երկրորդ վարդակից էլեկտրական ցանցի համար): Բարձրախոսի միացումում որևէ փոփոխություն կատարելու կարիք չկա: Այն միացված է տրանզիստորի կոլեկտորին այնպես, ինչպես ռադիոցանցին:

Մեկ ծրագրով բարձրախոսի ներսում կա բարձրախոս, ձայնը կարգավորելու փոփոխական դիմադրություն և տրանսֆորմատոր: Այս ամենը պետք է, և մնում է։ Բարձրախոսի պատյանը բացելիս, տրանզիստորի կոլեկտորը և սնուցման պլյուսը զոդեք այն վայրերին, որոնց լարը և վարդակից զոդված են: Հաղորդալարն ինքնին կարող է հեռացվել:

Համակարգչին միանալու համար անհրաժեշտ է պաշտպանված մետաղալար՝ վերջում համապատասխան խրոցակով: Կամ սովորական երկու մետաղալարեր: Եթե ​​մետաղալարը պաշտպանված է, միացրեք հյուսը տրանզիստորի արտանետիչին, իսկ կենտրոնական միջուկը՝ C1 կոնդենսատորին:

Համակարգչի ձայնային քարտից ազդանշանը մատակարարվում է վարդակից C1 կոնդենսատորին: Մատակարարման լարումը մատակարարվում է ցանցի սնուցման աղբյուրից: Լավագույն ընտրությունը խաղային վահանակից հեռուստացույցի սնուցման աղբյուրն է, օրինակ՝ «Դանդի» կամ «Կանգա»: Ընդհանուր առմամբ, ցանկացած էլեկտրամատակարարում ելքային լարման ից 7V-ից 12V: Էներգամատակարարմանը միանալու համար ձեզ հարկավոր է համապատասխան վարդակ, այն պետք է տեղադրվի բարձրախոսի մարմնի վրա՝ դրա համար անցք փորելով։ Չնայած, իհարկե, դուք կարող եք լարերը զոդել էլեկտրամատակարարումից անմիջապես միացում: Էլեկտրաէներգիայի աղբյուրը միացնելիս պետք է դիտարկել բևեռականությունը: Դիոդ VD 1 Սկզբունքորեն, դա անհրաժեշտ չէ, բայց այն պաշտպանում է միացումը ձախողումից, եթե գումարածը շփոթում եք սնուցման մինուսի հետ: Առանց դրա, եթե էլեկտրամատակարարումը սխալ միացված է, տրանզիստորը կարող է այրվել, բայց դիոդով, եթե էլեկտրամատակարարման բևեռները խառնվեն, միացումը պարզապես չի միանա:

KT315 տրանզիստորը գտնվում է ուղղանկյուն պատյանում, որը մի կողմից ունի թեքություն (ցուցված է նկարում): Այժմ, եթե այս թեքությամբ այն շրջեք ձեզանից, իսկ լարերը վերև, ապա ձախ կողմում կլինի հիմք, աջ կողմում՝ արտանետիչ, իսկ մեջտեղում՝ կոլեկցիոներ: Ցանկացած տառով KT315 տրանզիստորը կկատարի (KT315A, KT315B...): Տրանզիստորը պետք է ճիշտ զոդել, առանց դրա տերմինալները խառնելու: Եթե ​​սխալվեք և միացնեք հոսանքը, այն կարող է մահանալ: Հետևաբար, ամեն ինչ զոդելուց հետո, մի ծույլ մի եղեք երեք անգամ ստուգել ճիշտ տեղադրման համար, արդյոք տրանզիստորի, կոնդենսատորների և դիոդի տերմինալները ճիշտ են զոդված: Եվ միայն այն ժամանակ, երբ դուք 100% վստահ եք, միացրեք այն:

Դիոդ VD 1 տեսակ KD209. Անոդը նշված է դրա վրա: Դուք կարող եք տեղադրել մեկ այլ դիոդ, օրինակ. 1N 4004 կամ մեկ ուրիշը: Եթե ​​դիոդը սխալ եք զոդում, ապա միացումը չի աշխատի

չի լինի։ Այսպիսով, եթե ամեն ինչ միացված է, բայց չի աշխատում, սկսեք ստուգելով, որ դիոդը ճիշտ է միացված:

Եվս մի քանի պատճառ, թե ինչու սխեման կարող է չաշխատել.

Էլեկտրամատակարարումը սխալ է միացված:

Համակարգչի ելքի վրա ազդանշան չկա, կամ ձայնը կրճատվում կամ անջատվում է համակարգչային ծրագրի ճշգրտումներով:

Բարձրախոսի ձայնի կարգավորիչը նվազագույն դիրքում է:

Կոնդենսատորներ՝ էլեկտրոլիտիկ, ոչ պակաս լարման համար 12 Վ. Մեր K50-16, K50-35 կամ ներմուծված անալոգները կանեն: Հարկ է նշել, որ մեր կոնդենսատորները դրական տերմինալի մոտ մարմնի վրա ունեն գումարած նշան, իսկ ներկրվածները ունեն մինուս նշան կամ լայն ուղղահայաց շերտ բացասական տերմինալի մոտ: 10 μF կոնդենսատորի փոխարեն կարող եք ընտրել ցանկացած հզորություն 2 μF-ից մինչև 20 μF: 100 μF կոնդենսատորի փոխարեն, առնվազն 100 μF կոնդենսատորի ցանկացած հզորություն կգործի:

Դիագրամի ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս միացման սխեման, որտեղ զոդման կետերը նշված են կետերով: Մի շփոթեք զոդման կետերը մետաղալարերի անցումների հետ: Տեղադրումը կատարվում է կախովի եղանակով, օգտագործելով մասերի կապարներ և լարերի ամրացումներ: Ցանկալի է ամբողջ շղթան տեղադրել բարձրախոսի պատյանի ներսում (այնտեղ սովորաբար շատ տեղ կա):

Եթե ​​ամեն ինչ աշխատում է, բայց աղմուկը շատ է, նշանակում է՝ խառնել եք դեպի գնացող լարերը ձայնային քարտ. Փոխանակիր դրանք:

Շղթան չպետք է սնուցվի համակարգչի սնուցման աղբյուրից:

Ստերեո տարբերակի համար դուք կարող եք ստեղծել երկու բարձրախոսներ՝ միավորելով մուտքերը մեկ ստերեո մալուխի մեջ՝ ձայնային քարտին միանալու համար և երկու բարձրախոսներն էլ միացնել նույն սնուցման աղբյուրից:

Իհարկե, մեկ տրանզիստորային կասկադի դեպքում բարձրախոսը հանգիստ կհնչի, բայց բավական է փոքր սենյակում լսելու համար: Ձայնը կարելի է կարգավորել կամ համակարգչի կարգավորիչի կամ բարձրախոսի վրա հայտնաբերված կոճակի միջոցով:

Անդրեև Ս.

Բարի օր, սիրելի ռադիոսիրողներ:
Բարի գալուստ կայք «»

Այս դասին Դպրոցներ սկսնակ ռադիոսիրողների համարմենք կշարունակենք ուսումնասիրել կիսահաղորդիչներ. Վերջին դասին մենք նայեցինք դիոդներ, և այս դասում մենք կքննարկենք ավելի բարդ կիսահաղորդչային տարր. տրանզիստորներ.

Տրանզիստորավելի բարդ կիսահաղորդչային կառուցվածք է, քան դիոդ. Այն բաղկացած է սիլիցիումի երեք շերտերից (կան նաև գերմանիումի տրանզիստորներ)՝ տարբեր հաղորդունակությամբ։ Դրանք կարող են լինել n-p-n կամ p-n-p կառուցվածքներ: Տրանզիստորների, ինչպես նաև դիոդների աշխատանքը հիմնված է p-n միացումների հատկությունների վրա։

Կենտրոնական կամ միջին շերտը կոչվում է հիմք(B), իսկ մյուս երկուսը, համապատասխանաբար. արտանետող(E) և կոլեկցիոներ(TO): Հարկ է նշել, որ երկու տեսակի տրանզիստորների միջև էական տարբերություն չկա, և շատ սխեմաներ կարելի է հավաքել այս կամ այն ​​տեսակի հետ, քանի դեռ պահպանվում է սնուցման համապատասխան բևեռականությունը: Ստորև բերված նկարը տրանզիստորների միացման սխեմա է, pnp տրանզիստորը տարբերվում է տրանզիստորից n-p-n ուղղությունըարձակող սլաքներ.

Կան երկու հիմնական տեսակի տրանզիստորներ: երկբևեռԵվ միաբևեռ, որոնք տարբերվում են դիզայնի առանձնահատկությունները. Յուրաքանչյուր տեսակի մեջ կան բազմաթիվ սորտեր: Այս երկու տեսակի տրանզիստորների հիմնական տարբերությունն այն է, որ սարքի շահագործման ընթացքում տեղի ունեցող գործընթացները վերահսկվում են երկբևեռ տրանզիստորում մուտքային հոսանքով, իսկ միաբևեռ տրանզիստորում՝ մուտքային լարման միջոցով:

Երկբևեռ տրանզիստորներ, ինչպես վերը նշվեց, եռաշերտ տորթ են։ Պարզեցված ձևով տրանզիստորը կարող է ներկայացվել որպես երկու հետևի դիոդներ.

(Հարկ է նշել, որ բազա-էմիտեր հանգույցը սովորական զեներ դիոդ է, որի կայունացման լարումը 7...10 վոլտ է)։ Տրանզիստորի առողջությունը կարելի է ստուգել այնպես, ինչպես դիոդի առողջությունը՝ սովորական օմմետրով՝ չափելով նրա տերմինալների միջև դիմադրությունը։ Դիոդում հայտնաբերվածների նման անցումներ գոյություն ունեն տրանզիստորի մեջ բազայի և կոլեկցիոների միջև, ինչպես նաև բազայի և արտանետողի միջև: Գործնականում տրանզիստորների փորձարկման այս մեթոդը շատ հաճախ օգտագործվում է: Եթե ​​օմմետրը միացված է կոլեկցիոների և էմիտերի տերմինալների միջև, սարքը ցույց կտա բաց միացում (եթե տրանզիստորն աշխատում է), ինչը բնական է, քանի որ դիոդները միացված են մեջքի մեջ: Սա նշանակում է, որ կիրառվող լարման ցանկացած բևեռականության դեպքում դիոդներից մեկը միացված է դեպի առաջ, իսկ երկրորդը՝ հակառակ ուղղությամբ, այնպես որ հոսանք չի հոսի:

Երկու զույգ անցումների համատեղումհանգեցնում է չափազանց հետաքրքիր հատկության դրսևորմանը, որը կոչվում է տրանզիստորի էֆեկտ. Եթե ​​լարումը կիրառվի տրանզիստորի վրա կոլեկտորի և թողարկողի միջև, գործնականում հոսանք չի լինի (ինչպես քննարկվեց հենց վերևում): Եթե ​​կապը կատարում եք գծապատկերին համապատասխան (ինչպես ստորև նկարում), որտեղ լարումը կիրառվում է բազայի վրա սահմանափակող դիմադրության միջոցով (որպեսզի չվնասեք տրանզիստորին), ապա բազային հոսանքը ավելի ուժեղ կանցնի: կոլեկցիոները. Քանի որ բազային հոսանքը մեծանում է, կոլեկտորի հոսանքը նույնպես կավելանա:

Օգտագործելով չափիչ սարք, կարող եք որոշել բազայի, կոլեկտորի և արտանետող հոսանքների հարաբերակցությունը: Սա կարելի է ստուգել պարզ ձևով. Եթե ​​դուք պահպանում եք մատակարարման լարումը, օրինակ, 4,5 Վ-ում, փոխելով դիմադրության արժեքը բազային միացումում R-ից մինչև R/2, բազային հոսանքը կկրկնապատկվի, իսկ կոլեկտորի հոսանքը կբարձրանա համամասնորեն, օրինակ.

Հետևաբար, R դիմադրության ցանկացած լարման դեպքում կոլեկտորի հոսանքը 99 անգամ ավելի մեծ կլինի, քան բազային հոսանքը, այսինքն՝ տրանզիստորը։ ընթացիկ շահույթ ունիհավասար է 99. Այլ կերպ ասած՝ տրանզիստորն ուժեղացնում է բազային հոսանքը 99 անգամ։ Այս գործակիցը նշվում է տառով ? . Շահույթը հավասար է կոլեկտորի հոսանքի և բազային հոսանքի հարաբերակցությանը:

? = Iк/Ib

Փոխարինվող լարումը կարող է կիրառվել նաև տրանզիստորի հիմքի վրա: Սակայն անհրաժեշտ է, որ տրանզիստորը աշխատի գծային ռեժիմով: Գծային ռեժիմում նորմալ աշխատանքի համար տրանզիստորը պետք է կիրառի մշտական ​​կողմնակալ լարում բազայի վրա և մատակարարի փոփոխական լարում, որը կուժեղացնի: Այս կերպ տրանզիստորները ուժեղացնում են թույլ լարումները, որոնք գալիս են, օրինակ, խոսափողից, մինչև այն մակարդակը, որը կարող է վարել բարձրախոսը: Եթե ​​շահույթը բավարար չէ, կարող եք օգտագործել մի քանի տրանզիստորներ կամ դրանց շարքի փուլերը: Կասկադները միացնելիս նրանցից յուրաքանչյուրի ուղղակի հոսանքի գործառնական ռեժիմները (որոնք ապահովում են գծայինություն) չխախտելու համար օգտագործվում են բաժանարար կոնդենսատորներ։ Երկբևեռ տրանզիստորներն ունեն էլեկտրական բնութագրերը, նրանց տալով որոշակի առավելություններ ուժեղացման այլ բաղադրիչների նկատմամբ։

Ինչպես արդեն գիտենք, կան նաև (բացի երկբևեռ) և միաբևեռ տրանզիստորներ. Եկեք համառոտ նայենք դրանցից երկուսին. դաշտԵվ միակողմանի հանգույցտրանզիստորներ. Երկբևեռների նման, դրանք գալիս են երկու տեսակի և ունեն երեք տերմինալ.

Դաշտային տրանզիստորների էլեկտրոդներն են. դարպաս- Զ, ցամաքեցնել– C, համապատասխան կոլեկտորին և աղբյուր– Եվ նույնացվում է արտանետողի հետ: N- և p-channel դաշտային ազդեցության տրանզիստորները տարբերվում են դարպասի սլաքի ուղղությամբ: Միակցման տրանզիստորները, որոնք երբեմն կոչվում են երկհիմք դիոդներ, հիմնականում օգտագործվում են իմպուլսային պարբերական ազդանշանի գեներատորի սխեմաներում:

Ուժեղացուցիչի փուլում տրանզիստորների միացման երեք հիմնական սխեման կա.

? ընդհանուր արտանետիչ(Ա)

? ընդհանուր կոլեկցիոներով(բ)

? ընդհանուր հիմքով(V)

Երկբևեռ տրանզիստորը միացված է ընդհանուր թողարկիչի միացումով, կախված էներգիայի աղբյուրի R1-ի ելքային դիմադրությունից և Rn բեռի դիմադրությունից, այն ուժեղացնում է մուտքային ազդանշանը և՛ լարման, և՛ հոսանքի մեջ: Երկբևեռ տրանզիստորի շահույթը նշվում է որպես h21e(կարդացեք՝ ash-two-one-e, որտեղ e-ն ընդհանուր թողարկիչով շղթա է), և այն տարբեր է յուրաքանչյուր տրանզիստորի համար։ h21е գործակցի արժեքը (նրա լրիվ անվանումն է ստատիկ բազայի հոսանքի փոխանցման գործակից h21e) կախված է միայն տրանզիստորի բազայի հաստությունից (այն չի կարող փոխվել) և կոլեկտորի և թողարկիչի միջև լարման վրա, հետևաբար, ցածր լարման դեպքում (20 Վ-ից պակաս) նրա ընթացիկ փոխանցման գործակիցը ցանկացած կոլեկտորի հոսանքի դեպքում գործնականում անփոփոխ է: և փոքր-ինչ ավելանում է կոլեկտորի լարման ավելացմամբ:

Ընթացիկ շահույթ – Կուս.իԵվ լարման ավելացումKus.uերկբևեռ տրանզիստորը, որը միացված է ընդհանուր թողարկիչով շղթայում, կախված է բեռի դիմադրության հարաբերակցությունից (նշված է դիագրամում որպես Rn) և ազդանշանի աղբյուրից (գծագրում նշված է որպես R1): Եթե ​​ազդանշանի աղբյուրի դիմադրությունն է h21eբեռնվածքի դիմադրությունից անգամ պակաս, ապա լարման շահույթը մի փոքր փոքր է միասնությունից (0,95...0,99), իսկ ընթացիկ շահույթը հավասար է. h21e.Երբ ազդանշանի աղբյուրի դիմադրությունը ավելին է, քան h21eանգամ ավելի քիչ, քան բեռի դիմադրությունը, ապա ընթացիկ շահույթը մնում է անփոփոխ (հավասար է h21e), և լարման ավելացումը նվազում է: Եթե, ընդհակառակը, մուտքային դիմադրությունը կրճատվում է, ապա լարման շահույթը դառնում է ավելի մեծ, քան միասնությունը, և ընթացիկ շահույթը, մինչդեռ սահմանափակելով հոսանքը, որը հոսում է տրանզիստորի բազային-արտադրող հանգույցով, չի փոխվում: Ընդհանուր թողարկիչ սխեման միակ երկբևեռ տրանզիստորային միացումն է, որը պահանջում է սահմանափակել մուտքային (հսկիչ) հոսանքը: Կարելի է մի քանի եզրակացություն անել.– տրանզիստորի բազային հոսանքը պետք է սահմանափակվի, հակառակ դեպքում կա՛մ տրանզիստորը, կա՛մ այն ​​կառավարող շղթան կվառվի. – օգտագործելով OE սխեմայի համաձայն միացված տրանզիստորը, շատ հեշտ է կառավարել բարձր լարման բեռը ցածր լարման ազդանշանի աղբյուրով: Զգալի հոսանք հոսում է բազայի միջով և, հետևաբար, կոլեկտորային միացումները բազային արտանետիչ լարման տակ ընդամենը 0,8...1,5 Վ: Եթե ամպլիտուդան (լարումը) այս արժեքից մեծ է, ապա անհրաժեշտ է տեղադրել ընթացիկ սահմանափակող դիմադրություն ( R1) տրանզիստորի հիմքի և կառավարման շղթայի ելքի միջև: Դրա դիմադրությունը կարող է հաշվարկվել բանաձևերով.

Ir1=Irn/h21e R1=Ucontrol/Ir1Որտեղ:

Իրն– ընթացիկ բեռի միջով, A; Ucontrol– ազդանշանի աղբյուրի լարումը, V; R1- ռեզիստորի դիմադրություն, Օհմ:

OE շղթայի մեկ այլ առանձնահատկությունն այն է, որ լարման անկումը տրանզիստորի կոլեկտոր-էմիտեր հանգույցում կարող է գործնականում կրճատվել զրոյի: Բայց դրա համար անհրաժեշտ է զգալիորեն մեծացնել բազային հոսանքը, որն այնքան էլ ձեռնտու չէ։ Հետեւաբար, տրանզիստորների աշխատանքի այս ռեժիմը օգտագործվում է միայն իմպուլսային թվային սխեմաներում:

Տրանզիստոր, աշխատում է ուժեղացուցիչի միացումում անալոգային ազդանշան , պետք է ապահովի մոտավորապես նույն ուժեղացումը տարբեր ամպլիտուդներով ազդանշանների՝ որոշ «միջին» լարման նկատմամբ։ Դա անելու համար հարկավոր է մի փոքր «բացել» այն՝ փորձելով «չափից դուրս չգալ»։ Ինչպես տեսնում եք ստորև նկարից (ձախ).

Կոլեկտորի հոսանքը և տրանզիստորի վրայով լարման անկումը բազային հոսանքի աստիճանական աճով սկզբում գրեթե փոխվում են գծային, և միայն այն ժամանակ, սկզբի հետ հագեցվածությունտրանզիստոր, սեղմված են գրաֆիկի առանցքներին: Մեզ հետաքրքրում են միայն գծերի ուղիղ մասերը (մինչև հագեցվածությունը) - ակնհայտորեն, դրանք խորհրդանշում են ազդանշանի գծային ուժեղացումը, այսինքն, երբ հսկիչ հոսանքը փոխվում է մի քանի անգամ, կոլեկտորի հոսանքը (բեռնվածքի լարումը) կփոխվի: նույն չափով։

Անալոգային ալիքի ձևը ներկայացված է վերևի նկարում (աջ). Ինչպես երևում է գծապատկերից, ազդանշանի ամպլիտուդը անընդհատ զարկ է տալիս որոշակի միջին լարման Uav-ի համեմատ, և այն կարող է կա՛մ աճել, կա՛մ նվազել: Բայց երկբևեռ տրանզիստորը արձագանքում է միայն մուտքային լարման (ավելի ճիշտ հոսանքի) ավելացմանը: Եզրակացություն. դուք պետք է համոզվեք, որ տրանզիստորը մի փոքր բաց է նույնիսկ մուտքային ազդանշանի նվազագույն ամպլիտուդով: Uav միջին ամպլիտուդով մի քիչ ավելի կբացվի, իսկ առավելագույն Umax-ով հնարավորինս կբացվի։ Բայց միևնույն ժամանակ, այն չպետք է մտնի հագեցվածության ռեժիմ (տե՛ս վերևի նկարը) - այս ռեժիմում ելքային հոսանքը դադարում է գծայինորեն կախված լինել մուտքային հոսանքից, ինչի արդյունքում առաջանում է ազդանշանի խիստ աղավաղում:

Եկեք նորից նայենք անալոգային ազդանշանի ձևին: Քանի որ մուտքային ազդանշանի և՛ առավելագույն, և՛ նվազագույն ամպլիտուդները միջինի համեմատ մեծությամբ մոտավորապես նույնն են (և հակառակ նշանով), մենք պետք է տրանզիստորի հիմքի վրա կիրառենք այնպիսի ուղղակի հոսանք (կողմնակալության հոսանք - Icm), որպեսզի. Մուտքի «միջին» լարման դեպքում տրանզիստորը բաց է ուղիղ կեսը: Հետո, երբ մուտքային հոսանքը նվազում է, տրանզիստորը կփակվի, և կոլեկտորի հոսանքը կնվազի, իսկ երբ մուտքային հոսանքը մեծանա, այն էլ ավելի կբացվի:

Դաշտային ազդեցության տրանզիստորներ սկսնակ ռադիոսիրողների պրակտիկայում

Այս հոդվածը նախատեսված է «Սկսնակ ռադիոսիրողական» բաժնի համար: Վ.Անդրիուշկևիչի «Դաշտային ազդեցության տրանզիստորների չափման պարամետրերը» հոդվածի հայտնվելուց շատ առաջ Ռադիո ամսագրում թիվ 9 – 2007 թ., առաջնորդվելով նույն սկզբունքներով և նպատակներով, ես պատրաստեցի հոդվածում նկարագրվածին նման սարք, բայց, իմ կարծիքով. , շատ ավելի պարզ է շղթայի նախագծման մեջ և տեխնոլոգիապես: Կարծում եմ, սա կգնահատեն սկսնակ ռադիոսիրողները: Մյուս կողմից, Վ. Անդրյուշկևիչի սարքն ավելի ճշգրիտ և բազմակողմանի է, ստեղծված ավելի ժամանակակից էլեմենտների հիմքի վրա, լավ էրգոնոմիկ հատկություններով, մի խոսքով, ավելի բարձր մակարդակի:

Ժամանակին հեղինակը բախվել է ընդհանուր դաշտային տրանզիստորների (FET) ընտրության խնդրին ուժեղացուցիչների, աղբյուրի հետևորդների, խառնիչների և այլնի հատուկ սխեմաներում տեղադրելու համար: Օգտագործելով հայտնի ստանդարտ սխեմաներ FET-ների պարամետրերը չափելու համար և, համոզվելով չափված պարամետրերի արժեքների մեծ ցրվածությունից, որոշվեց հավաքել ամենապարզ համակցված սարքը ռադիոսիրողական պրակտիկայում առավել հաճախ օգտագործվող պարամետրերի չափման համար՝ արտահոսքի հոսանքը, անջատման լարումը, թեքությունը:

Նախ, մի փոքր տեսություն. Այն ներկայացված է միայն հետագա գործնական կիրառման և սարքի շահագործման վերաբերյալ հասկանալու համար, և ոչ ավելին: Հետևաբար, ՊՏ-ի աշխատանքի ֆիզիկան և որոշ տեսական դրույթներ բաց են թողնվում: Ընդգծվում է կիրառվող դրույթների գործնական կողմը։ Հուսով եմ, որ սկսնակ ռադիոսիրողների համար սարքի շահագործման կարճ նկարագրությունը օգտակար և կիրառելի կլինի իրական դիզայն ստեղծելու համար:

Տրանսֆերային (կառավարման) բնորոշ դաշտային տրանզիստորների հետ կառավարիչ p-n- անցում.

Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս դաշտային տրանզիստորի արտահոսքի հոսանքի չափման սխեման: Նշման մեջ՝ դարպաս - z, արտահոսք - s, աղբյուր - i: Բացի արտահոսքի հոսանքից, PT-ի ամենակարևոր բնութագիրը Uots անջատման լարումն է: Սա դարպասի և աղբյուրի (Uzi) միջև լարումն է, որի դեպքում արտահոսքի հոսանքը գրեթե 0 է, չնայած սովորաբար այն ընդունվում է 10 μA-ով:

Եթե ​​Uzi-ն հավասար է 0-ի, ապա DC արտահոսքի հոսանքը կլինի առավելագույնը և կոչվում է հագեցվածության հոսանք, կամ լրիվ բաց ալիքի հոսանքը կամ սկզբնական արտահոսքի հոսանքը: Նշանակված է. սկիզբ. (երբեմն Iс.о):

Եթե ​​կողմնակալության լարումը կիրառվում է PT դարպասի վրա (նաև հայտնի է որպես Uzi, Նկար 1-ում սա 1.5v մարտկոց է), և արտացոլում է Uots-ը աբսցիսայի վրա, իսկ Is.init-ը: և արտահոսքի հոսանքի այլ արժեքներ տարբեր Uzi-ով (տեղաշարժում), ապա կարող եք կառուցել կոր, որը կոչվում է. ընթացիկ-լարման բնութագրիչՊՏ. Այսպիսով, ինչպես երևում է գրաֆիկից, Ic-ը կախված է Uots արժեքից։

Բնութագրի (S) թեքության որոշումը ըստ հավաքված միացում(նկ. 1) իրականացվում է ըստ բանաձևի.

S = Is.start – Iс/Uз., որտեղ Ic-ն ընտրված օպտիմալ արտահոսքի հոսանքն է, որի դեպքում կգործի PT-ն:

Նրա ուղիղ հատվածի վրա, որը Միշտ գտնվում է գրաֆիկի վրա 0-ից մինչև Uots./2 արժեքը և կոչվում է քառակուսի, ընտրեք արտահոսքի հոսանք Ic-ը, որի դեպքում PT-ն կգործի ամենաարդյունավետը և չի մտցնի ոչ գծային աղավաղումներ ստանդարտ գծային ուժեղացուցիչի շղթայի աշխատանքի մեջ (նկ. 3): Սովորաբար սա կես քառակուսի հատված է՝ Uref./2, ապա Uzi-ն մոտավորապես հավասար կլինի Uref./4-ին:

Գործնականում Uzi-ն հավասար է Rn (Un) լարման անկմանը: Այսինքն, դուք կարող եք ընտրել Ic-ի օպտիմալ հոսանքը S կորից և այնուհետև որոշել Uzi-ն (տեղեկագրքերում կան համապատասխան գրաֆիկներ. S-ի կախվածությունը Ic-ից և Uzi-ից և հակառակը): Հաջորդը, Օհմի օրենքի համաձայն, որոշեք Rn, որը պետք է տեղադրվի PT գծային ուժեղացուցիչի աղբյուրի միացումում: Ենթադրենք, որ ընտրված է Ic = 6mA, իսկ S-ի բնութագրիչի տվյալներից Uzi = Un = 0.7 v. Այնուհետեւ Rn = Un/Iс = 0.7 v/0.006 A = 116 Ohm:

Հնարավոր է մեկ այլ տարբերակ. իմանալ Uots-ի բնութագրերից կամ չափումներից: Դուք կարող եք որոշել Uzi-ն (=1/4 Uots.) և այնուհետև, օգտագործելով S գրաֆիկը, որոշել Ic-ը, այնուհետև Rн-ի արժեքը:

Աշխատող DC ուժեղացուցիչում դուք կարող եք չափել Un (լարման անկումը Rn-ի վրա) առանց ապազոդման և, իմանալով Rn-ի անվանական արժեքը շղթայից, հաշվարկել Ic-ը։ Օրինակ, Ic = Un/Rn = 0.7 v/116 Ohm = 0.006 A (6mA): Ստացված տվյալները տվյալների թերթիկների հետ համեմատելով՝ հնարավոր է օպտիմալ Ic-ի համար ընտրել Rн։

Uots-ի որոշում. միգուցե ըստ գծապատկեր 4-ի:

Քանի որ Ic-ը կախված է Uzi-ից, S-բնութագիրը կարող է փոխվել (տեղափոխվել): Այն նաև փոխվում է, երբ PT-ն ենթարկվում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի: Ջերմակայուն կետին հասնելու համար ընտրեք Uzi = Uots: - 0,63 վ. Գործնականում, ֆիքսված Uzi-ում իրական PT-ների համար Ic-ը տատանվում է 0,1-ից մինչև 0,5 մԱ (տեղեկատու գրականության մեջ կան այս փոխանցման բնութագրի համապատասխան գրաֆիկներ):

DC-ի ընթացիկ-լարման բնութագրերի վրա Usi-ն գտնվում է մինչև Usi.us-ի սահմաններում: – արտահոսքի աղբյուրի հագեցվածության լարումը և սովորաբար չի գերազանցում 2վ-ը (KP303-ի համար և երբեմն ավելի շատ այլ PT-ների համար): Այս հատկանիշը կոչվում է հանգստյան օր.

Սարքի դիագրամ և շահագործում:


PT պարամետրերի չափման սարքի իրական սխեման չի տարբերվում Ic-ի և Uots-ի չափման վերը նշված սխեմաներից: Պարզապես սարքը դարձել է ավելի ունիվերսալ, PT պարամետրերի չափման մի տեսակ կանգառ:

Երբ Ic-ը հայտնի է (ցանկալի, օպտիմալ, տեղեկատու գրքերից), սկզբում որոշվում է Ic.initial-ը: Դա անելու համար սահմանեք PT ալիքի տեսակը SA2 և SA3 անջատիչներով («n – p channel»), իսկ անջատիչը SA4 («Պարամետր») դրվում է «Is.start» դիրքի վրա: XT2 տերմինալներին միացված է միկրոամպաչափ (մուլտիմետր): PT-ը XT4 տերմինալներով ժապավենին միացնելով, միացրեք սարքը, սեղմեք SB1 «Measurement» կոճակը և կարդացեք Is.start:

Հաջորդը, Ic-ը որոշվում է SA4 անջատիչը տեղափոխելով «Ic» դիրք: Այս ռեզիստորով R2 («Set Uzi») նրանք փոխում են (այս ռեզիստորի մասշտաբով) Uots: այն արժեքից, որի դեպքում արտահոսքի հոսանքը կլինի նվազագույն (մոտ 10 μA) մինչև ¼Uots-ին մոտ արժեք: Միկրոամպաչափը ցույց կտա Ic-ը. գրաֆիկի վրա Uzi-ի արժեքի հետ միասին նրանք մի կետ են կազմում կորի քառակուսի հատվածում: Այնուհետև հաշվարկվում է PT-ի բնութագրիչի (S) թեքությունը.

S = Ic.init - Ic/Uzi, որտեղ Uzi =1/4Uots (էմպիրիկորեն ընտրված հարաբերակցությունը):

Դուք կարող եք նախ որոշել Uots-ը: (անջատեք SA4-ը համապատասխան դիրքում), այս արժեքը բաժանեք 4-ի` ստանալով Uzi, իսկ սրանից հետո Ic-ի համաձայն ըստ ժամանակացույցի։

Uots-ը չափելիս. (երբ մուլտիմետրը միացված է վոլտմետրի տերմինալներին), կարևոր է, եթե դուք օգտագործում եք նույն մուլտիմետրը, չմոռանալ միլի(միկրո)ամպաչափի XT2 տերմինալները միացնել S1-ով։

Usi-ն սովորաբար հավասար է 10 վ. Դուք կարող եք փոխել այն սարքում, քանի որ տեղեկատու գրքերը երբեմն տրամադրում են ընթացիկ լարման բնութագրերի գրաֆիկները այլ լարումների դեպքում: Նույնը կարելի է ասել Ուզիի մասին՝ նրա արժեքը կարող է փոխվել։ Այս նպատակների համար օգտագործվում են կարգավորելի դրական և բացասական լարման կայունացուցիչներ, որոնք օգտագործվում են DC արտահոսքի սխեման 2-ից մինչև 15 վ, իսկ դարպասի շղթան 0-ից -5 վ լարման համար: Երբեմն, 2 դարպասի FET-ների պարամետրերը չափելիս անհրաժեշտ է դրական լարում կիրառել երկրորդ դարպասի վրա: Այդ նպատակով սարքն ունի անջատիչ SA2.2, որը փոխում է շեղման կայունացուցիչից ստացված լարման բևեռականությունը դեպի հակառակը: Փաստորեն, սա միակ պատճառն է, թե ինչու այս անջատիչը չի համակցված կապուղու տիպի անջատիչի հետ: XT4 շերտի «K» տերմինալը կարող է օգտագործվել (կամ լրացուցիչ տեղադրել ևս մեկը) երկրորդ դարպասը միացնելու համար՝ միացնելով այն կողմնակալ լարման կայունացուցիչի ելքին (գծապատկերում նշված չէ):

Լարման կարգավորիչները պետք է տրամաչափված լինեն, այդ դեպքում Usi-ի և Uzi-ի չափման համար կարիք չկա օգտագործել լրացուցիչ տերմինալներ և գործիքներ: Չափումների ժամանակ մուլտիմետրային զոնդերը չփոխելու համար XT2 և XT3 տերմինալները միացված են միացումում համապատասխան դիոդային կամուրջների միջոցով, և մատակարարման լարումների բևեռականությունը հակադարձվում է անջատիչ SA2-ի միջոցով: Լարման արժեքներն իրենք պետք է սահմանվեն այնպես, ինչպես տրված է տեղեկատու գրքերում:

Հաճախ կարող եք լսել PT-ի վնասման վտանգի մասին: ստատիկ էլեկտրականությունառաջացած էներգամատակարարումից սնուցման միջոցով (նաև զոդող երկաթից, ձեռքերից, հագուստից և այլն): Իհարկե, օպտիմալ է սարքը սնուցել Krona-ից և AA տարրից, մինչդեռ ցանցի ստատիկ կողմից PT-ին վնասելու ռիսկը նվազագույն է: Եվ եթե նշված մարտկոցների լարումները բավարար են ցածր էներգիայի DC-ները չափելու համար, ապա դա այն է, ինչ պետք է արվի՝ տեղադրեք այս երկու մարտկոցները սարքի մեջ։ Մյուս կողմից, արտադրված սարքի հետ իմ գործնական փորձը երբեք չի հանգեցրել PT-ին վնասելու: Ակնհայտ է, որ դրան նպաստեցին որոշակի նախագծային հատկություններ և դաշտային տրանզիստորների հետ աշխատելիս սովորական կանոններին համապատասխանելը: Տրանսֆորմատոր T1-ն օգտագործում է տեֆլոնային միջփաթաթման մեկուսացում, որը մատակարարվում է շղթայում գտնվող սարքին միացված DC-ին SB1 «Չափում» կոճակի միջոցով: Ի դեպ, երկրորդական ոլորունների վրա լարման առումով այս սարքի համար առավել մատչելի և հարմար տրանսֆորմատորը TVK-70L2 է:

Ամենապարզ կանոնն այն է, որ PT տերմինալները սարքի տերմինալներին միանալուց առաջ և երբ միշտ պետք է կարճ միացված լինեն (տրանզիստորի հիմքում գտնվող տերմինալների շուրջ փափուկ թիթեղյա բարակ մետաղալարերի մի քանի պտույտ): Չափումներ կատարելիս մետաղալարը բնականաբար հանվում է:

Սարքը տեղադրված է հին AVO-63-ի կորպուսում, որտեղ հնարավոր է եղել տեղադրել սնուցման աղբյուր և օգտագործել ստանդարտ սլաքի չափիչ գլուխ։ Արտաքին տեսքՍարքը ներկայացված է Նկար 6-ում: Փորձարկված PT-ի տերմինալները միացված են անհատական ​​համակարգչի սնուցման աղբյուրից կարճ մալուխի վերջում գտնվող միակցիչին:

Եզրափակելով, հարկ է նշել, որ վերը նշված գծապատկերը դոգմա չէ, և երբ այն իրական սարքի մեջ ներդրվում է ռադիոսիրողի համար, առկա է սխեմաների և դիզայնի փոփոխման հնարավորությունների և տարբերակների մի ամբողջ դաշտ:

Վասիլի Կոնոնենկո (RA0CCN).

Քանի որ տրանզիստորների թեման շատ, շատ ծավալուն է, դրանց նվիրված կլինի երկու հոդված՝ առանձին երկբևեռների և առանձին դաշտային ազդեցության տրանզիստորների մասին:

Տրանզիստորը, ինչպես դիոդը, հիմնված է p-n երեւույթանցում. Ցանկացողները կարող են թարմացնել իրենց հիշողությունը դրանում տեղի ունեցող գործընթացների ֆիզիկայի մասին կամ.

Տրվել են անհրաժեշտ պարզաբանումներ, անցնենք բուն նյութին։

Տրանզիստորներ. Սահմանում և պատմություն

Տրանզիստոր- էլեկտրոնային կիսահաղորդչային սարք, որում երկու էլեկտրոդների շղթայի հոսանքը կառավարվում է երրորդ էլեկտրոդով: (transistors.ru)

Առաջինը, որը հորինվել է դաշտային ազդեցության տրանզիստորներ(1928), իսկ երկբևեռ հայտնվեց 1947 թվականին լաբորատորիայում Bell Labs. Եվ դա, առանց չափազանցության, հեղափոխություն էր էլեկտրոնիկայի ոլորտում:

Շատ արագ տրանզիստորները փոխարինեցին վակուումային խողովակները տարբեր էլեկտրոնային սարքերում: Այս առումով նման սարքերի հուսալիությունը մեծացել է, և դրանց չափերը զգալիորեն նվազել են: Եվ մինչ օրս, անկախ նրանից, թե որքան «բարդ» է միկրոշրջանը, այն դեռ պարունակում է բազմաթիվ տրանզիստորներ (ինչպես նաև դիոդներ, կոնդենսատորներ, ռեզիստորներ և այլն): Միայն շատ փոքրերը:

Ի դեպ, ի սկզբանե «տրանզիստորները» ռեզիստորներ էին, որոնց դիմադրությունը կարելի էր փոխել՝ օգտագործելով կիրառվող լարման քանակությունը։ Եթե ​​անտեսենք գործընթացների ֆիզիկան, ապա ժամանակակից տրանզիստորը կարող է ներկայացվել նաև որպես դիմադրություն, որը կախված է նրան մատակարարվող ազդանշանից։

Ո՞րն է տարբերությունը դաշտային ազդեցության և երկբևեռ տրանզիստորների միջև: Պատասխանը հենց նրանց անունների մեջ է։ Երկբևեռ տրանզիստորում լիցքի փոխանցումը ներառում է Եվէլեկտրոններ, Եվանցքեր («encore» - երկու անգամ): Իսկ դաշտում (aka միաբևեռ) - կամէլեկտրոններ, կամանցքեր.

Բացի այդ, այս տեսակի տրանզիստորները տարբերվում են կիրառման ոլորտներից: Երկբևեռներն օգտագործվում են հիմնականում անալոգային, իսկ դաշտայինները՝ թվային տեխնոլոգիաներում։

Եվ վերջապես. ցանկացած տրանզիստորների կիրառման հիմնական տարածքը- թույլ ազդանշանի ուժեղացում լրացուցիչ էներգիայի աղբյուրի պատճառով:

Երկբևեռ տրանզիստոր. Գործողության սկզբունքը. Հիմնական հատկանիշները


Երկբևեռ տրանզիստորը բաղկացած է երեք շրջաններից՝ էմիտեր, բազա և կոլեկտոր, որոնցից յուրաքանչյուրը սնվում է լարմամբ: Կախված այդ տարածքների հաղորդունակության տեսակից՝ առանձնանում են n-p-n և p-n-p տրանզիստորները։ Սովորաբար կոլեկցիոների տարածքն ավելի լայն է, քան արտանետման տարածքը: Հիմքը պատրաստված է թեթև դոպինգով կիսահաղորդիչից (այդ պատճառով էլ այն ունի բարձր դիմադրություն) և պատրաստված է շատ բարակ։ Քանի որ էմիտեր-բազային շփման տարածքը զգալիորեն փոքր է բազայի և կոլեկցիոների շփման տարածքից, հնարավոր չէ փոխել արտանետիչը և կոլեկցիոները՝ փոխելով միացման բևեռականությունը: Այսպիսով, տրանզիստորը ասիմետրիկ սարք է:

Նախքան տրանզիստորի աշխատանքի ֆիզիկան դիտարկելը, եկեք ուրվագծենք ընդհանուր խնդիրը:


Այն հետևյալն է. հզոր հոսանք է հոսում էմիտերի և կոլեկտորի միջև ( կոլեկտորի հոսանքը), իսկ թողարկիչի և բազայի միջև կա թույլ կառավարման հոսանք ( բազային հոսանք). Կոլեկտորի հոսանքը կփոխվի՝ կախված բազայի հոսանքի փոփոխությունից: Ինչո՞ւ։
Դիտարկենք տրանզիստորի p-n միացումները։ Դրանք երկուսն են՝ էմիտեր-բազային (EB) և բազա-կոլեկցիոներ (BC): Տրանզիստորի աշխատանքի ակտիվ ռեժիմում դրանցից առաջինը միացված է դեպի առաջ, իսկ երկրորդը՝ հակադարձ կողմնակալությամբ։ Ի՞նչ է տեղի ունենում p-n հանգույցներում: Ավելի մեծ վստահության համար մենք կդիտարկենք n-p-n տրանզիստորը: p-n-p-ի համար ամեն ինչ նման է, միայն «էլեկտրոններ» բառը պետք է փոխարինվի «անցքերով»:

Քանի որ EB հանգույցը բաց է, էլեկտրոնները հեշտությամբ «անցնում են» դեպի հիմքը: Այնտեղ մասամբ վերամիավորվում են անցքերով, բայց ՕՆրանցից շատերը հիմքի փոքր հաստության և դրա ցածր դոպինգի շնորհիվ կարողանում են հասնել բազա-կոլեկցիոներ անցմանը։ Ինչը, ինչպես հիշում ենք, հակադարձ կողմնակալ է: Եվ քանի որ բազայի էլեկտրոնները փոքրամասնության լիցքի կրողներ են, անցման էլեկտրական դաշտն օգնում է նրանց հաղթահարել այն: Այսպիսով, կոլեկտորի հոսանքը միայն մի փոքր պակաս է, քան արտանետող հոսանքը: Այժմ դիտեք ձեր ձեռքերը: Եթե ​​դուք մեծացնեք բազային հոսանքը, EB հանգույցն ավելի շատ կբացվի, և ավելի շատ էլեկտրոններ կարող են սահել էմիտերի և կոլեկտորի միջև: Եվ քանի որ կոլեկտորային հոսանքն ի սկզբանե ավելի մեծ է, քան բազային հոսանքը, այս փոփոխությունը շատ ու շատ նկատելի կլինի: Այսպիսով, բազայում ստացված թույլ ազդանշանը կուժեղացվի. Կրկին կոլեկտորի հոսանքի մեծ փոփոխությունը բազային հոսանքի փոքր փոփոխության համամասնական արտացոլումն է:

Հիշում եմ, որ երկբևեռ տրանզիստորի աշխատանքի սկզբունքը իմ դասընկերոջը բացատրել են ջրի ծորակի օրինակով։ Նրա մեջ ջուրը կոլեկտորի հոսանքն է, իսկ բազային հսկիչ հոսանքն այն է, թե որքան ենք մենք պտտում բռնակը: Մի փոքր ուժ (հսկիչ գործողություն) բավական է ծորակից ջրի հոսքը մեծացնելու համար։

Բացի դիտարկված գործընթացներից, տրանզիստորի p-n հանգույցներում կարող են առաջանալ մի շարք այլ երևույթներ։ Օրինակ, բազա-կոլեկտոր հանգույցում լարման ուժեղ աճի դեպքում ավալանշային լիցքի բազմապատկումը կարող է սկսվել ազդեցության իոնացման պատճառով: Եվ թունելի էֆեկտի հետ մեկտեղ, սա առաջին հերթին կտա էլեկտրական խափանում, իսկ հետո (աճող հոսանքով) ջերմային խափանում: Այնուամենայնիվ, տրանզիստորի ջերմային խափանումը կարող է տեղի ունենալ առանց էլեկտրական խափանման (այսինքն, առանց կոլեկտորի լարման բարձրացման մինչև խզման լարման): Դրա համար բավարար կլինի կոլեկտորի միջոցով մեկ ավելորդ հոսանքը:

Մեկ այլ երևույթ պայմանավորված է նրանով, որ երբ փոխվում են լարումները կոլեկտորի և արտանետման հանգույցների վրա, դրանց հաստությունը փոխվում է։ Եվ եթե հիմքը չափազանց բարակ է, ապա կարող է առաջանալ փակման էֆեկտ (այսպես կոչված հիմքի «ծակում»)՝ կապ կոլեկտորային հանգույցի և արտանետման հանգույցի միջև: Այս դեպքում բազային շրջանը անհետանում է, և տրանզիստորը դադարում է նորմալ աշխատել:

Տրանզիստորի կոլեկտորային հոսանքը տրանզիստորի սովորական ակտիվ ռեժիմում որոշակի քանակությամբ անգամ ավելի մեծ է, քան բազային հոսանքը: Այս համարը կոչվում է ընթացիկ շահույթև տրանզիստորի հիմնական պարամետրերից մեկն է։ Նշանակված է h21. Եթե ​​տրանզիստորը միացված է կոլեկտորի վրա առանց բեռի, ապա հաստատուն կոլեկտոր-էմիտեր լարման դեպքում կոլեկտորի հոսանքի հարաբերակցությունը բազային հոսանքին կտա. ստատիկ հոսանքի շահույթ. Այն կարող է հավասար լինել տասնյակ կամ հարյուրավոր միավորների, բայց արժե հաշվի առնել այն փաստը, որ իրական սխեմաներում այս գործակիցը ավելի փոքր է, քանի որ երբ բեռը միացված է, կոլեկտորի հոսանքը բնականաբար նվազում է:

Երկրորդ կարևոր պարամետրն է տրանզիստորի մուտքային դիմադրություն. Ըստ Օհմի օրենքի՝ դա բազայի և թողարկողի միջև լարման հարաբերությունն է բազայի հսկիչ հոսանքի նկատմամբ։ Որքան մեծ է այն, այնքան ցածր է բազային հոսանքը և այնքան բարձր է շահույթը:

Երկբևեռ տրանզիստորի երրորդ պարամետրն է լարման ավելացում. Այն հավասար է ելքային (էմիտեր-կոլեկտոր) և մուտքային (բազա-էմիտր) փոփոխական լարումների ամպլիտուդի կամ արդյունավետ արժեքների հարաբերակցությանը: Քանի որ առաջին արժեքը սովորաբար շատ մեծ է (միավորներ և տասնյակ վոլտ), իսկ երկրորդը շատ փոքր է (տասներորդ վոլտ), այս գործակիցը կարող է հասնել տասնյակ հազարավոր միավորների: Հարկ է նշել, որ յուրաքանչյուր բազային կառավարման ազդանշան ունի իր լարման շահույթը:

Տրանզիստորները նույնպես ունեն հաճախականության արձագանք, որը բնութագրում է տրանզիստորի կարողությունը ուժեղացնելու ազդանշան, որի հաճախականությունը մոտենում է անջատման ուժեղացման հաճախականությանը: Փաստն այն է, որ քանի որ մուտքային ազդանշանի հաճախականությունը մեծանում է, շահույթը նվազում է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հիմնական ֆիզիկական պրոցեսների առաջացման ժամանակը (կրիչների տեղափոխման ժամանակը թողարկիչից դեպի կոլեկտոր, արգելքների կոնդենսիվ հանգույցների լիցքավորումն ու լիցքաթափումը) համարժեք է մուտքային ազդանշանի փոփոխության ժամանակաշրջանին: . Նրանք. տրանզիստորը պարզապես ժամանակ չունի արձագանքելու մուտքային ազդանշանի փոփոխություններին և ինչ-որ պահի պարզապես դադարում է ուժեղացնել այն: Հաճախականությունը, որով դա տեղի է ունենում, կոչվում է սահման.

Նաև երկբևեռ տրանզիստորի պարամետրերն են.

  • հակադարձ հոսանքի կոլեկցիոներ-արտադրիչ
  • ժամանակին
  • հակադարձ կոլեկտորի հոսանքը
  • առավելագույն թույլատրելի հոսանքը

Պայմանական n-p-n նշումԵվ pnp տրանզիստորներՆրանք տարբերվում են միայն արտանետիչը ցույց տվող սլաքի ուղղությամբ: Այն ցույց է տալիս, թե ինչպես է հոսում տվյալ տրանզիստորում:

Երկբևեռ տրանզիստորի աշխատանքային ռեժիմները

Վերևում քննարկված տարբերակը ներկայացնում է տրանզիստորի նորմալ գործող ռեժիմը: Այնուամենայնիվ, կան մի քանի այլ բաց/փակ համակցություններ p-n հանգույցներ, որոնցից յուրաքանչյուրը ներկայացնում է տրանզիստորի առանձին աշխատանքային ռեժիմ։
  1. Հակադարձ ակտիվ ռեժիմ. Այստեղ BC անցումը բաց է, բայց ընդհակառակը, EB-ն փակ է։ Այս ռեժիմում ուժեղացման հատկությունները, իհարկե, ավելի վատն են, քան երբևէ, ուստի տրանզիստորները շատ հազվադեպ են օգտագործվում այս ռեժիմում:
  2. Հագեցման ռեժիմ. Երկու անցումները բաց են։ Համապատասխանաբար, կոլեկտորի և արտանետիչի հիմնական լիցքակիրները «վազում» են դեպի բազա, որտեղ նրանք ակտիվորեն վերամիավորվում են նրա հիմնական կրիչների հետ: Լիցքակիրների առաջացած ավելցուկի պատճառով հիմքի և p-n հանգույցների դիմադրությունը նվազում է։ Հետևաբար, հագեցվածության ռեժիմում տրանզիստոր պարունակող սխեման կարելի է համարել կարճ միացված, և այս ռադիոտարրն ինքնին կարող է ներկայացվել որպես համարժեք կետ:
  3. Անջատման ռեժիմ. Տրանզիստորի երկու անցումները փակ են, այսինքն. հիմնական լիցքակիրների հոսանքը թողարկիչի և կոլեկտորի միջև դադարում է: Փոքրամասնության լիցքակիրների հոսքերը ստեղծում են միայն փոքր և անկառավարելի ջերմային անցումային հոսանքներ: Բազայի աղքատության և լիցքակիրների հետ անցումների պատճառով նրանց դիմադրությունը մեծապես մեծանում է: Հետեւաբար, հաճախ ենթադրվում է, որ անջատման ռեժիմում գործող տրանզիստորը ներկայացնում է բաց միացում:
  4. Արգելքի ռեժիմԱյս ռեժիմում բազան ուղղակիորեն կամ ցածր դիմադրության միջոցով միացված է կոլեկտորին: Կոլեկտորի կամ թողարկիչի միացումում ներառված է նաև դիմադրություն, որը կարգավորում է հոսանքը տրանզիստորի միջով: Սա ստեղծում է դիոդային շղթայի համարժեք մի շարք դիմադրությամբ: Այս ռեժիմը շատ օգտակար է, քանի որ այն թույլ է տալիս միացումն աշխատել գրեթե ցանկացած հաճախականությամբ, ջերմաստիճանի լայն տիրույթում և պահանջկոտ չէ տրանզիստորների պարամետրերի համար:

Երկբևեռ տրանզիստորների միացման սխեմաներ

Քանի որ տրանզիստորն ունի երեք կոնտակտ, ուրեմն ընդհանուր դեպքՀոսանք պետք է մատակարարվի նրան երկու աղբյուրներից, որոնք միասին արտադրում են չորս ելք։ Հետևաբար, տրանզիստորի կոնտակտներից մեկը պետք է մատակարարվի նույն նշանի լարմամբ երկու աղբյուրներից: Եվ կախված նրանից, թե ինչ կոնտակտ է, երկբևեռ տրանզիստորների միացման երեք սխեման կա՝ ընդհանուր թողարկիչով (CE), ընդհանուր կոլեկտորով (OC) և ընդհանուր բազայով (CB): Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի և՛ առավելություններ, և՛ թերություններ: Նրանց միջև ընտրությունը կատարվում է կախված նրանից, թե որ պարամետրերն են մեզ համար կարևոր և որոնք կարելի է զոհաբերել։

Միացման միացում ընդհանուր թողարկիչով

Այս միացումն ապահովում է լարման և հոսանքի (հետևաբար՝ հզորության՝ մինչև տասնյակ հազար միավորների) ամենամեծ շահույթը և, հետևաբար, ամենատարածվածն է: Այստեղ էմիտեր-բազային հանգույցը միացված է ուղղակիորեն, իսկ բազա-կոլեկտոր հանգույցը միացված է հակառակ ուղղությամբ: Եվ քանի որ և՛ հիմքը, և՛ կոլեկտորը սնուցվում են նույն նշանի լարմամբ, միացումն սնուցվում է մեկ աղբյուրից։ Այս շղթայում ելքային AC լարման փուլը փոխվում է մուտքային AC լարման փուլի համեմատ 180 աստիճանով:

Բայց բոլոր լավություններից բացի, OE սխեման ունի նաև զգալի թերություն. Դա կայանում է նրանում, որ հաճախականության և ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է տրանզիստորի ուժեղացման հատկությունների զգալի վատթարացման: Այսպիսով, եթե տրանզիստորը պետք է աշխատի բարձր հաճախականություններ, ապա ավելի լավ է օգտագործել այլ անջատիչ միացում: Օրինակ՝ ընդհանուր բազայով։

Միացման դիագրամ ընդհանուր բազայի հետ

Այս շղթան չի ապահովում ազդանշանի զգալի ուժեղացում, բայց լավ է բարձր հաճախականություններում, քանի որ այն թույլ է տալիս ավելի լիարժեք օգտագործել տրանզիստորի հաճախականության արձագանքը: Եթե ​​նույն տրանզիստորը նախ միացված է ընդհանուր թողարկիչով շղթայի համաձայն, այնուհետև ընդհանուր հիմքով, ապա երկրորդ դեպքում դրա ուժեղացման անջատման հաճախականության զգալի աճ կլինի: Քանի որ նման կապի դեպքում մուտքային դիմադրությունը ցածր է, իսկ ելքային դիմադրությունը շատ բարձր չէ, OB սխեմայի համաձայն հավաքված տրանզիստորի փուլերը օգտագործվում են ալեհավաքի ուժեղացուցիչներում, որտեղ մալուխների բնորոշ դիմադրությունը սովորաբար չի գերազանցում 100 Օմ:

Ընդհանուր բազայի միացումում ազդանշանի փուլը չի ​​շրջվում, և բարձր հաճախականություններում աղմուկի մակարդակը նվազում է: Բայց, ինչպես արդեն նշվեց, նրա ներկայիս շահույթը միշտ մի փոքր ավելի քիչ է, քան միասնությունը։ Ճիշտ է, այստեղ լարման ավելացումը նույնն է, ինչ ընդհանուր թողարկիչ ունեցող շղթայում: Ընդհանուր բազային սխեմայի թերությունները ներառում են նաև երկու սնուցման աղբյուր օգտագործելու անհրաժեշտությունը:

Միացման դիագրամ ընդհանուր կոլեկտորի հետ

Այս շղթայի առանձնահատկությունն այն է, որ մուտքային լարումը ամբողջությամբ հետ է փոխանցվում մուտքին, այսինքն՝ բացասական արձագանքը շատ ուժեղ է:

Հիշեցնեմ, որ բացասական արձագանքն այնպիսի հետադարձ կապ է, որի դեպքում ելքային ազդանշանը հետ է վերադարձվում մուտքին, դրանով իսկ նվազեցնելով մուտքային ազդանշանի մակարդակը: Այսպիսով, ավտոմատ կարգավորումը տեղի է ունենում, երբ մուտքային ազդանշանի պարամետրերը պատահաբար փոխվում են

Ընթացիկ շահույթը գրեթե նույնն է, ինչ ընդհանուր թողարկիչի միացումում: Բայց լարման շահույթը փոքր է (այս միացման հիմնական թերությունը): Այն մոտենում է միասնությանը, բայց միշտ պակաս է նրանից։ Այսպիսով, հզորության շահույթը հավասար է ընդամենը մի քանի տասնյակ միավորի:

Ընդհանուր կոլեկտորային միացումում մուտքային և ելքային լարման միջև փուլային տեղաշարժ չկա: Քանի որ լարման աճը մոտ է միասնությանը, ելքային լարումըփուլը և ամպլիտուդը համընկնում են մուտքայինի հետ, այսինքն՝ կրկնում է այն: Այդ իսկ պատճառով նման շղթան կոչվում է էմիտերի հետևորդ։ Էմիտեր - քանի որ ելքային լարումը հեռացվում է թողարկիչից ընդհանուր մետաղալարի համեմատ:

Այս կապը օգտագործվում է տրանզիստորի փուլերին համապատասխանեցնելու համար կամ երբ մուտքային ազդանշանի աղբյուրն ունի բարձր մուտքային դիմադրություն (օրինակ՝ պիեզոէլեկտրական պիկապ կամ կոնդենսատոր խոսափող):

Երկու խոսք կասկադների մասին

Դա տեղի է ունենում, որ դուք պետք է մեծացնեք ելքային հզորությունը (այսինքն ՝ բարձրացնել կոլեկտորի հոսանքը): Այս դեպքում օգտագործվում է անհրաժեշտ քանակությամբ տրանզիստորների զուգահեռ միացում:

Բնականաբար, դրանք պետք է լինեն մոտավորապես նույնը բնութագրերով: Բայց պետք է հիշել, որ կոլեկտորի առավելագույն ընդհանուր հոսանքը չպետք է գերազանցի կասկադային տրանզիստորներից որևէ մեկի առավելագույն կոլեկտորային հոսանքի 1,6-1,7-ը:
Այնուամենայնիվ (շնորհակալություն նկատառման համար), խորհուրդ չի տրվում դա անել երկբևեռ տրանզիստորների դեպքում: Քանի որ երկու տրանզիստորները, նույնիսկ նույն տեսակի, առնվազն մի փոքր տարբերվում են միմյանցից: Համապատասխանաբար, զուգահեռ միացնելիս դրանց միջով կհոսեն տարբեր մեծության հոսանքներ։ Այս հոսանքները հավասարեցնելու համար տրանզիստորների էմիտերային սխեմաներում տեղադրվում են հավասարակշռված դիմադրիչներ։ Նրանց դիմադրության արժեքը հաշվարկվում է այնպես, որ դրանց վրա լարման անկումը աշխատանքային հոսանքի միջակայքում լինի առնվազն 0,7 Վ: Հասկանալի է, որ դա հանգեցնում է շղթայի արդյունավետության զգալի վատթարացման:

Կարող է նաև լինել լավ զգայունությամբ և միևնույն ժամանակ լավ շահույթով տրանզիստորի կարիք: Նման դեպքերում օգտագործվում է զգայուն, բայց ցածր էներգիայի տրանզիստորի կասկադը (Նկարում VT1), որը վերահսկում է ավելի հզոր գործընկերոջ էլեկտրամատակարարումը (Նկարում VT2):

Երկբևեռ տրանզիստորների այլ կիրառություններ

Տրանզիստորները կարող են օգտագործվել ոչ միայն ազդանշանի ուժեղացման սխեմաներում: Օրինակ, շնորհիվ այն բանի, որ դրանք կարող են գործել հագեցվածության և անջատման ռեժիմներում, դրանք օգտագործվում են որպես էլեկտրոնային բանալիներ. Հնարավոր է նաև տրանզիստորներ օգտագործել ազդանշանի գեներատորի սխեմաներում: Եթե ​​դրանք գործում են առանցքային ռեժիմում, ապա կստեղծվի ուղղանկյուն ազդանշան, իսկ եթե ուժեղացման ռեժիմում է, ապա կամայական ձևի ազդանշան՝ կախված կառավարման գործողությունից։

Նշում

Քանի որ հոդվածն արդեն հասել է անպարկեշտ մեծ ծավալի, այս պահին ես պարզապես կտամ երկու լավ հղումներ, որոնք մանրամասն նկարագրում են հիմնական նշագրման համակարգերը կիսահաղորդչային սարքեր(ներառյալ տրանզիստորները).

Երկբևեռ տրանզիստորներ են: Անջատիչ սխեմաները կախված են նրանից, թե ինչպիսի հաղորդունակություն ունեն (անցք կամ էլեկտրոնային) և իրենց կատարած գործառույթներից:

Դասակարգում

Տրանզիստորները բաժանվում են խմբերի.

  1. Ըստ նյութերի՝ առավել հաճախ օգտագործվում են գալիումի արսենիդը և սիլիցիումը։
  2. Ըստ ազդանշանի հաճախականության՝ ցածր (մինչև 3 ՄՀց), միջին (մինչև 30 ՄՀց), բարձր (մինչև 300 ՄՀց), ծայրահեղ բարձր (300 ՄՀց-ից բարձր):
  3. Առավելագույն ցրման հզորությամբ՝ մինչև 0,3 Վտ, մինչև 3 Վտ, ավելի քան 3 Վտ:
  4. Ըստ սարքի տեսակի՝ կիսահաղորդչի երեք միացված շերտեր՝ աղտոտման հաղորդման ուղղակի և հակառակ եղանակների փոփոխական փոփոխություններով:

Ինչպե՞ս են աշխատում տրանզիստորները:

Տրանզիստորի արտաքին և ներքին շերտերը միացված են մատակարարման էլեկտրոդներին, որոնք կոչվում են համապատասխանաբար էմիտեր, կոլեկտոր և հիմք:

Էմիտերն ու կոլեկտորը միմյանցից չեն տարբերվում հաղորդունակության տեսակներով, սակայն վերջիններիս մեջ կեղտերով դոպինգի աստիճանը շատ ավելի ցածր է։ Սա ապահովում է թույլատրելի ելքային լարման բարձրացում:

Հիմքը, որը միջին շերտն է, ունի բարձր դիմադրություն, քանի որ այն պատրաստված է թեթև լիցքավորված կիսահաղորդիչից: Այն ունի զգալի շփման տարածք կոլեկտորի հետ, որը բարելավում է հանգույցի հակառակ կողմնակալության պատճառով առաջացած ջերմության հեռացումը, ինչպես նաև հեշտացնում է փոքրամասնության կրիչների՝ էլեկտրոնների անցումը: Չնայած անցումային շերտերը հիմնված են նույն սկզբունքի վրա, տրանզիստորը ասիմետրիկ սարք է: Նույն հաղորդունակությամբ արտաքին շերտերի տեղանքները փոխելիս անհնար է կիսահաղորդչային սարքի նմանատիպ պարամետրեր ստանալ:

Անջատիչ սխեմաները կարող են պահպանել այն երկու վիճակում՝ այն կարող է լինել բաց կամ փակ: Ակտիվ ռեժիմում, երբ տրանզիստորը միացված է, հանգույցի էմիտերի կողմնակալությունը կատարվում է առաջ ուղղությամբ: Սա տեսողականորեն դիտարկելու համար, օրինակ, կիսահաղորդչային տրիոդի վրա n-p-n տեսակը, այն պետք է մատակարարվի լարման աղբյուրներից, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում:

Երկրորդ կոլեկտորային հանգույցի սահմանը փակ է, և դրա միջով հոսանք չպետք է անցնի: Բայց գործնականում հակառակն է տեղի ունենում՝ կապված անցումների միմյանց մոտիկության և փոխադարձ ազդեցության հետ։ Քանի որ մարտկոցի «մինուսը» միացված է արտանետիչին, բաց հանգույցը թույլ է տալիս էլեկտրոններին մտնել բազային գոտի, որտեղ նրանք մասամբ վերամիավորվում են անցքերով՝ մեծամասնության կրիչներով: Ձևավորվում է բազային հոսանք I b: Որքան ուժեղ է այն, այնքան համամասնորեն մեծ է ելքային հոսանքը: Երկբևեռ տրանզիստորներ օգտագործող ուժեղացուցիչները գործում են այս սկզբունքով:

Էլեկտրոնների միայն դիֆուզիոն շարժում է տեղի ունենում բազայի միջով, քանի որ այնտեղ էլեկտրական դաշտի գործողություն չկա: Շերտի աննշան հաստության (միկրոնների) և բացասաբար լիցքավորված մասնիկների մեծ չափերի պատճառով գրեթե բոլորն ընկնում են կոլեկտորի տարածք, թեև բազայի դիմադրությունը բավականին բարձր է։ Այնտեղ նրանք ներքաշվում են անցման էլեկտրական դաշտով, որը նպաստում է նրանց ակտիվ փոխանցմանը։ Կոլեկտորի և արտանետողի հոսանքները գրեթե հավասար են միմյանց, եթե անտեսենք հիմքում վերահամակցման հետևանքով առաջացած լիցքերի աննշան կորուստը. I e = I b + I c.

Տրանզիստորի պարամետրերը

  1. Հզորության գործակիցները U eq /U լարման և հոսանքի համար՝ β = I-ից /I b (փաստացի արժեքներ): Որպես կանոն, β գործակիցը չի գերազանցում 300-ը, բայց կարող է հասնել 800-ի կամ ավելի բարձր:
  2. Ներածման դիմադրություն:
  3. Հաճախականության արձագանքը տրանզիստորի կատարումն է մինչև տվյալ հաճախականությունը, որից բարձր անցողիկ գործընթացները դրանում չեն համապատասխանում մատակարարվող ազդանշանի փոփոխություններին:

Երկբևեռ տրանզիստոր. անջատիչ սխեմաներ, աշխատանքային ռեժիմներ

Աշխատանքային ռեժիմները տարբերվում են՝ կախված այն բանից, թե ինչպես է հավաքվում միացումը: Ազդանշանը պետք է կիրառվի և հեռացվի յուրաքանչյուր դեպքի համար երկու կետում, և հասանելի է միայն երեք տերմինալ: Դրանից բխում է, որ մեկ էլեկտրոդը միաժամանակ պետք է պատկանի մուտքին և ելքին: Այսպես են միացվում ցանկացած երկբևեռ տրանզիստոր: Անցման սխեմաներ՝ OB, OE և OK:

1. Սխեման OK-ով

Միացման սխեման ընդհանուր կոլեկտորի հետ. ազդանշանը մատակարարվում է ռեզիստորին R L, որը նույնպես ներառված է կոլեկտորի միացումում: Այս կապը կոչվում է ընդհանուր կոլեկտորային միացում:

Այս տարբերակը ստեղծում է միայն ընթացիկ շահույթ: Էմիտերի հետևորդի առավելությունը մուտքային բարձր դիմադրության (10-500 կՕհմ) ստեղծումն է, որը թույլ է տալիս փուլերի հարմար համընկնումը:

2. Սխեման OB-ի հետ

Ընդհանուր բազա ունեցող երկբևեռ տրանզիստորի միացման սխեման. մուտքային ազդանշանը մտնում է C 1-ի միջոցով, և ուժեղացումից հետո այն հանվում է ելքային կոլեկտորի միացումում, որտեղ բազային էլեկտրոդը ընդհանուր է: Այս դեպքում ստեղծվում է լարման ավելացում, որը նման է OE-ի հետ աշխատելուն:

Թերությունը ներածման ցածր դիմադրությունն է (30-100 Օմ), իսկ OB-ով շղթան օգտագործվում է որպես տատանիչ։

3. Սխեման OE-ի հետ

Շատ դեպքերում, երբ օգտագործվում են երկբևեռ տրանզիստորներ, անջատիչ սխեմաները հիմնականում կատարվում են ընդհանուր թողարկիչով: Սնուցման լարումը մատակարարվում է R L բեռնվածքի դիմադրության միջոցով, իսկ արտաքին սնուցման բացասական բևեռը միացված է արտանետիչին։

Մուտքից փոխարինող ազդանշանը հասնում է էմիտերի և բազային էլեկտրոդներին (V in), իսկ կոլեկտորի միացումում այն ​​դառնում է ավելի մեծ արժեքով (V CE): Շղթայի հիմնական տարրերը՝ տրանզիստոր, ռեզիստոր R L և արտաքին հզորությամբ ուժեղացուցիչի ելքային շղթա։ Օժանդակ: կոնդենսատոր C 1, կանխելով անցումը DCմատակարարված մուտքային ազդանշանի շղթայի մեջ և R 1 ռեզիստորը, որի միջոցով բացվում է տրանզիստորը:

Կոլեկտորի միացումում տրանզիստորի ելքի և R L դիմադրության լարումները միասին հավասար են EMF-ի արժեքին. V CC = I C R L + V CE:

Այսպիսով, մուտքի մոտ V փոքր ազդանշանը սահմանում է վերահսկվող տրանզիստորային փոխարկիչի ելքում ուղղակի մատակարարման լարումը փոփոխական լարման փոխելու օրենքը: Շղթան ապահովում է մուտքային հոսանքի ավելացում 20-100 անգամ, իսկ լարմանը՝ 10-200 անգամ։ Համապատասխանաբար մեծանում է նաև հզորությունը։

Շղթայի թերությունը. ցածր մուտքային դիմադրություն (500-1000 Օմ): Այդ պատճառով խնդիրներ են առաջանում 2-20 կՕհմ ելքային դիմադրության ձևավորման մեջ:

Հետևյալ դիագրամները ցույց են տալիս, թե ինչպես է աշխատում երկբևեռ տրանզիստորը: Եթե ​​լրացուցիչ միջոցներ չձեռնարկվեն, դրանց կատարման վրա մեծապես կազդեն արտաքին ազդեցությունները, ինչպիսիք են գերտաքացումը և ազդանշանի հաճախականությունը: Բացի այդ, էմիտերի հիմնավորումը ելքում ստեղծում է ոչ գծային աղավաղում: Գործողության հուսալիությունը բարձրացնելու համար միացումը միացված է հետադարձ կապ, ֆիլտրեր և այլն։ Այս դեպքում շահույթը նվազում է, բայց սարքն ավելի արդյունավետ է դառնում։

Գործառնական ռեժիմներ

Տրանզիստորի գործառույթների վրա ազդում է միացված լարման արժեքը: Բոլոր աշխատանքային ռեժիմները կարող են ցուցադրվել, եթե օգտագործվում է երկբևեռ տրանզիստորը ընդհանուր թողարկիչով միացնելու նախկինում ներկայացված սխեման:

1. Անջատման ռեժիմ

Այս ռեժիմը ստեղծվում է, երբ V BE լարման արժեքը նվազում է մինչև 0,7 Վ: Այս դեպքում էմիտերի հանգույցը փակվում է, և կոլեկտորի հոսանք չկա, քանի որ հիմքում ազատ էլեկտրոններ չկան: Այսպիսով, տրանզիստորն անջատված է:

2. Ակտիվ ռեժիմ

Եթե ​​բազայի վրա կիրառվում է տրանզիստորը միացնելու համար բավարար լարում, ապա հայտնվում է փոքր մուտքային հոսանք և առաջանում է աճող ելքային հոսանք՝ կախված շահույթի մեծությունից: Այնուհետեւ տրանզիստորը կաշխատի որպես ուժեղացուցիչ:

3. Հագեցվածության ռեժիմ

Ռեժիմը տարբերվում է ակտիվից նրանով, որ տրանզիստորը բացվում է ամբողջությամբ, և կոլեկտորի հոսանքը հասնում է առավելագույն հնարավոր արժեքին: Դրա աճը կարելի է հասնել միայն ելքային շղթայում կիրառվող EMF-ը կամ բեռը փոխելով: Երբ բազային հոսանքը փոխվում է, կոլեկտորի հոսանքը չի փոխվում: Հագեցվածության ռեժիմը բնութագրվում է նրանով, որ տրանզիստորը չափազանց բաց է, և այստեղ այն ծառայում է որպես անջատիչ միացված վիճակում: Երկբևեռ տրանզիստորների միացման սխեմաները, երբ համատեղում են անջատման և հագեցվածության ռեժիմները, հնարավորություն են տալիս դրանց օգնությամբ ստեղծել էլեկտրոնային անջատիչներ:

Բոլոր գործառնական ռեժիմները կախված են գրաֆիկում ներկայացված ելքային բնութագրերի բնույթից:

Դրանք կարող են հստակ ցուցադրվել, եթե OE-ով երկբևեռ տրանզիստորի միացման սխեման հավաքվի:

Եթե ​​օրդինատների և աբսցիսային առանցքների վրա գծեք կոլեկտորի հնարավոր առավելագույն հոսանքին և մատակարարման լարման V CC արժեքին համապատասխան հատվածները, այնուհետև դրանց ծայրերը միացնեք միմյանց, դուք կստանաք բեռնվածքի գիծ (կարմիր): Այն նկարագրվում է I C = (V CC - V CE)/R C արտահայտությամբ: Նկարից հետևում է, որ գործառնական կետը, որը որոշում է կոլեկտորի հոսանքի IC-ը և V CE լարումը, բեռնվածքի գծի երկայնքով կտեղափոխվի ներքևից վեր, քանի որ բազային հոսանքը I V մեծանում է:

V CE առանցքի և առաջին ելքային բնութագրիչի միջև ընկած հատվածը (ստվերում), որտեղ I B = 0, բնութագրում է անջատման ռեժիմը: Այս դեպքում հակադարձ հոսանքը I C-ն աննշան է, իսկ տրանզիստորը փակ է:

A կետի ամենավերին բնութագիրը հատվում է ուղղակի բեռի հետ, որից հետո I B-ի հետագա աճով կոլեկտորի հոսանքն այլևս չի փոխվում: Գրաֆիկի վրա հագեցվածության գոտին ստվերված տարածքն է I C առանցքի և ամենաթռիչ հատկանիշի միջև:

Ինչպե՞ս է տրանզիստորն իրեն պահում տարբեր ռեժիմներում:

Տրանզիստորը գործում է փոփոխական կամ հաստատուն ազդանշաններով, որոնք մտնում են մուտքային միացում:

Երկբևեռ տրանզիստոր՝ անջատիչ սխեմաներ, ուժեղացուցիչ

Մեծ մասամբ տրանզիստորը ծառայում է որպես ուժեղացուցիչ: Մուտքի վրա փոփոխվող ազդանշանը հանգեցնում է դրա ելքային հոսանքի փոփոխության: Այստեղ դուք կարող եք օգտագործել սխեմաներ OK-ով կամ OE-ով: Ազդանշանը պահանջում է բեռ ելքային շղթայում: Սովորաբար ռեզիստորն օգտագործվում է ելքային կոլեկցիոների միացումում: Եթե ​​այն ճիշտ է ընտրված, ապա ելքային լարումը զգալիորեն ավելի բարձր կլինի, քան մուտքայինը:

Ուժեղացուցիչի աշխատանքը հստակ երևում է ժամանակի գծապատկերներում:

Երբ իմպուլսային ազդանշանները փոխարկվում են, ռեժիմը մնում է նույնը, ինչ սինուսոիդայինների համար: Նրանց ներդաշնակ բաղադրիչների փոխակերպման որակը որոշվում է տրանզիստորների հաճախականության բնութագրերով:

Գործողություն անջատման ռեժիմում

Նախատեսված է միացումների առանց շփման միացման համար էլեկտրական սխեմաներ. Սկզբունքը տրանզիստորի դիմադրության փոփոխությունն է քայլերով: Երկբևեռ տեսակը բավականին հարմար է առանցքային սարքի պահանջներին:

Եզրակացություն

Կիսահաղորդչային տարրերը օգտագործվում են էլեկտրական ազդանշանի փոխակերպման սխեմաներում: Ունիվերսալ հնարավորությունները և մեծ դասակարգումը թույլ են տալիս երկբևեռ տրանզիստորների լայն կիրառություն: Անջատիչ սխեմաները որոշում են դրանց գործառույթները և աշխատանքային ռեժիմները: Շատ բան կախված է նաև բնութագրերից:

Երկբևեռ տրանզիստորների հիմնական անջատիչ սխեմաները ուժեղացնում, առաջացնում և փոխակերպում են մուտքային ազդանշանները, ինչպես նաև փոխարկում են էլեկտրական սխեմաները:

© 2024 ermake.ru -- Համակարգչի վերանորոգման մասին - Տեղեկատվական պորտալ