Bipolar transistor: lumilipat circuits. Ang circuit switching ng bipolar transistor sa isang pangkaraniwang emitter

Ang isa sa mga tatlong-elektrod i-type ang mga aparatong semiconductor ay bipolar transistors. ng circuit ay depende sa kung mayroon silang kondaktibiti (hole o elektron) at function.

pag-uuri

Transistors ay nahahati sa mga grupo:

1. Ayon sa mga materyales: ang pinaka-karaniwang ginagamit galyum arsenide at silikon.
2. Bilang ang signal dalas: mababa (hanggang sa 3 MHz), medium (hanggang sa 30 MHz), mataas na (hanggang sa 300 MHz), ultra-mataas na (sa itaas 300 MHz).
3. Para sa maximum na kapangyarihan pagwawaldas: hanggang sa 0.3 W, hanggang sa 3 Watts, higit sa 3W.
4. Ayon sa uri ng device: tatlong konektado sa mga semiconductor layer sa pamamagitan ng salit-salit ang pagpapalit ng direkta at baligtarang pamamaraan kahalayan pagpapadaloy.

Paano gawin ang mga transistors?

Ang panlabas at panloob na layer ng transistor ay konektado sa mga lead electrodes, ayon sa pagkakabanggit na tinatawag na emitter, kolektor at base.

Ang emitter at kolektor ay hindi masyadong naiiba mula sa bawat iba pang mga uri ng koryente, ngunit ang mga antas ng doping impurities ng sa huli ay mas mababa. Tinitiyak nito ang isang pagtaas sa mga pinapahintulutan na output voltage.

Ang base, na kung saan ay isang gitnang layer ay may isang mataas na pagtutol, tulad ng ginawa ng isang semiconductor na may isang mahinang doping. Ito ay may isang malaking lugar ng contact sa mga kolektor, na nagpapabuti sa pag-aalis ng init na nabuo dahil sa reverse bias ang paglipat, at pinapadali ang pagdaan ng mga carrier na minorya - mga electron. Sa kabila ng katotohanan na ang transition layer ay batay sa parehong prinsipyo, ang transistor ay tabingi aparato. Sa pamamagitan ng pagbabago ng mga lugar ng matinding mga layer ng parehong koryente ay hindi maaaring tumanggap ng kaukulang mga parameter ng aparato semiconductor.

Schematic ng bipolar transistors ay magagawang upang panatilihin ang mga ito sa dalawang mga katayuan: maaari itong maging bukas o sarado. Sa aktibong mode, kapag ang transistor bukas emitter offset transition ay ginawa sa ang forward direksyon. Upang ilarawan ito isaalang-alang, halimbawa, ang isang transistor ng npn uri, ito ay dapat na energized mula sa source, tulad ng ipinakita sa tayahin sa ibaba.

Ang hangganan ng ikalawang kolektor kantong kapag ito ay sarado at ang isang kasalukuyang sa daloy sa pamamagitan hindi ito dapat. Ngunit sa pagsasanay, ang kabaligtaran ay nangyayari dahil sa malapit na lokasyon ng transition para sa bawat isa at ang kanilang mutual impluwensiya. Dahil ang emitter ay konektado sa "minus" baterya open transition nagbibigay-daan sa mga electron sa daloy sa base zone, kung saan ang mga ito ay bahagyang recombination na may butas - pangunahing carrier. Nabuo base kasalukuyang aking _b. Ang mas malakas na ito ay, ang pareho batay sa mas maraming output kasalukuyang. Ngayong prinsipyo amplifiers trabaho gamit bipolar transistors.

Matapos ang base ay tanging diffusive transportasyon ng mga electron, dahil walang pagkilos ng electric field. Dahil sa bahagyang layer kapal (microns) at isang malaking magnitude ng concentration gradient ng mga negatibong sisingilin particle, halos lahat ng mga ito ay nabibilang sa mga rehiyon kolektor, bagaman ang base pagtutol ay sapat na malaki. Doon sila ilipat at kumukuha electric field, nagpo-promote ng kanilang aktibong transportasyon. Ang kolektor at emitter alon ay malaki-laking katumbas, kung hindi pansinin pagkawala ng singil na sanhi ng recombination sa base: Ako _e = ko _b + ko _k.

Ang mga parameter ng mga transistors

1. Ang pakinabang kadahilanan para sa boltahe U _eq / U _BE at kasalukuyang: β = akong _isang / I _b (aktwal na halaga). Karaniwan, ang koepisyent β ay hindi lalampas sa 300, ngunit maaaring maabot ang mga halaga ng 800 at sa itaas.
2. Input impedance.
3. Ang dalas tugon - ng transistor pagganap ng hanggang sa isang paunang-natukoy na frequency sa itaas na kung saan transients ito ay hindi magkaroon ng panahon upang ang pagbabago ng inilapat signal.

Bipolar transistor: lumilipat circuits, operasyon mode

Operating mga mode ay naiiba depende sa kung paano ang mga circuit ay binuo. Signal ay dapat mailapat at inalis sa dalawang mga puntos para sa bawat kaso, ngunit may mga lamang tatlong mga pin. Ito ay sumusunod na ang isa elektrod ay dapat na parehong nabibilang sa mga input at output. Kaya kasama ang anumang mga bipolar transistors. ng circuit: ON, OE at OK.

1. Pagmamaneho sa Ok

Ang circuit switching ng bipolar transistor na may isang pangkaraniwang kolektor: ang signal ay fed sa risistor R _L, na kung saan ay kasama rin sa kolektor circuit. Ang nasabing koneksyon ay tinutukoy bilang isang pangkaraniwang-collector.

Ang opsyon na ito lamang ay lumilikha ng isang kasalukuyang pakinabang. Ang bentahe ng emitter tagasunod ay upang magbigay ng isang malaking impedance input (10-500 ohms), na nagbibigay-daan sa maginhawang coordinate cascades.

2. Pagmamaneho na may ON

Ang circuit switching ng bipolar transistor sa isang pangkaraniwang base: papasok na signal sa pamamagitan ng C ₁ at matapos amplification ay inalis sa output ng kolektor circuit, kung saan ang batayang elektrod ay ipinamahagi. Sa kasong ito, ang isang boltahe ng nakuha ay katulad ng mga nagtatrabaho sa mga MA.

Ang kawalan ay isang maliit na input impedance (30-100 ohms), at circuit na may ON ay ginagamit bilang isang osileytor.

3. Diagram na may MA

Sa maraming mga embodiments, kapag bipolar transistors ay ginagamit, lumilipat circuits halos ginawa gamit ang isang karaniwang emitter. Ang supply boltahe ay fed sa pamamagitan ng isang load risistor R _L, at isang emitter konektado sa mga negatibong pol ng isang panlabas na kapangyarihan supply.

AC signal mula sa input terminal pumapasok sa emitter at base electrodes (V _in), at ito ay nagiging mas malaki sa magnitude (V _CE) sa kolektor circuit. Ang pangunahing elemento circuit: isang transistor, isang risistor R _L at ang output ng amplifier circuit na may isang panlabas na kapangyarihan supply. Auxiliary: kapasitor C ₁ na pinipigilan ang pagpasa ng direktang kasalukuyang sa feed circuit ng input signal, at isang risistor R _1, sa pamamagitan ng kung saan transistor bubukas.

Ang kolektor na boltahe ng transistor circuit at ang output ng risistor R _L-sama pantay na magnitude _{EMF: V CC = Ako C R L} + V CE.

Kaya, V _sa maliit na signal sa input ay ibinigay sa pamamagitan ng mga pagkakaiba-iba ng DC kapangyarihan upang AC output inverter transistor pinamamahalaang. Ang scheme ay nagbibigay ng isang pagtaas sa ang input kasalukuyang 20-100 beses, at ang boltahe - sa 10-200 beses. Alinsunod dito, ang kapangyarihan ay tataas din.

Kakulangan scheme: isang maliit na pag-input pagtutol (500-1000 ohms). Para sa kadahilanang ito, may mga problema sa pagbuo ng amplification yugto. Ang output pagtutol ay 2-20 ohms.

Ang mga diagram ay nagpapakita kung paano ang bipolar transistor. Kung hindi mo gawin ang anumang aksiyon sa kanilang pagganap ay lubhang apektado ng mga panlabas na impluwensya, tulad ng overheating at signal dalas. Gayundin, ang emitter grounding ay lumilikha ng maharmonya pagbaluktot sa output. Upang mapabuti ang pagiging maaasahan, ang circuit ay konektado feedbacks, filter, at iba pa. N. Sa kasong ito ang nais na lamang ay nabawasan, ngunit ang aparato ay nagiging mas mabisa.

mode ng operasyon

Ang transistor function na nakakaapekto sa ang halaga ng mga konektadong boltahe. Ang lahat ng mga mode ay maaaring maipakita kung inilapat circuit ng bipolar transistor ibinigay dati na may isang pangkaraniwang emitter.

1. Ang cut-off mode

Ang mode na ito ay nilikha kapag ang V _BE boltahe bumababa sa 0.7 V. Sa kasong ito, ang emitter junction ay sarado at ang kasalukuyang kolektor ay absent, dahil walang libreng mga electron sa base. Kaya, ang transistor bloke.

2. Aktibong Mode

Kung ang isang boltahe ay inilapat sa base na kung saan ay sapat na upang buksan ang transistor, mayroong isang maliit na input kasalukuyang at isang mas mataas na output, depende sa magnitude ng pakinabang. Pagkatapos ay ang transistor gagana bilang isang amplifier.

3. saturation mode

Ito ay naiiba mula sa mga aktibong mode sa gayon na ang transistor ay ganap na binuksan, at ang mga kolektor kasalukuyang umabot sa pinakamataas na posibleng halaga. pagtaas nito ay maaari lamang nakakamit sa pamamagitan ng pagbabago ang inilapat elektromotibo lakas o load sa output circuit. Kapag ang pagbabago ng batayang kasalukuyang mga kolektor ay hindi nagbago. saturation rehimeng nailalarawan sa pamamagitan ng ang katunayan na ang transistor ay napaka-bukas, at dito ito ay nagsisilbi bilang isang switch ay naka-on. Schematic ng bipolar transistors sa pamamagitan ng pagsasama ng cut-off at saturation mode daan sa iyo upang lumikha ng kanilang electronic key.

Ang lahat ng mga mode ng operasyon ay depende sa likas na katangian ng output katangian ng ipinapakita sa graph.

Maaari silang ipakita, kung ito ay binuo kable diagram ng bipolar transistor na may OE.

Kung inilagay mo sa vertical axis at pahalang na mga segment ay kumakatawan sa maximum kolektor kasalukuyan at ang dami ng supply ng boltahe V _CC, at pagkatapos ay ikonekta ang mga dulo sa bawat isa, makakuha ng isang load linya (pula). Ito ay inilarawan sa pamamagitan ng mga _{expression: Ako C = (V CC -} V CE) / R C. Mula sa figure na ito ay sumusunod na ang operating point na tumutukoy sa kolektor kasalukuyang aking _C at ang boltahe V _CE, ay displaced sa kahabaan ng load linya mula sa ibaba pataas sa pagtaas base kasalukuyang aking _B.

Zone V _CE sa pagitan ng mga axis at ang unang output katangian (kulay) kung saan ko _B = 0 characterizes cutoff mode. Sa reverse kasalukuyang ko _C ay bale-wala at ang transistor ay sarado.

Ang kataas-taasan katangi-sa punto A intersects ang linya ng pag-load, pagkatapos nito, na may karagdagang pagtaas _{sa ang} kasalukuyang kolektor Ako ay hindi nagbago. Saturation lugar sa graph ay may kulay na lugar sa pagitan ng mga axis ko _C at ang steepest katangian.

Paano gumagana ang transistor sa iba't ibang mga mode?

Ang transistor nagpapatakbo sa variable o pare-pareho ang mga signal na ibinigay sa input circuit.

Bipolar transistor: lumilipat circuits, kapangyarihan

Mas madalas na transistor ay nagsisilbi bilang isang amplifier. Ang alternating input signal ay nagiging sanhi ng isang pagbabago sa kanyang output kasalukuyang. Maaari mong ilapat ang scheme na may OK o sa MA. Sa output circuit para sa signal na kinakailangan load. Kadalasan gumamit ng isang risistor naka-mount sa kolektor output circuit. Kung maayos na napili, ang output halaga boltahe ay makabuluhang mas mataas kaysa sa input.

amplifier work na rin isinalarawan sa diagram timing.

Kapag ang convert pulse signal, isang mode ay ang parehong bilang na para sa mga sinusoidal. Quality ito kino-convert maharmonya bahagi natutukoy sa pamamagitan ng ang dalas na mga katangian ng transistors.

Trabaho sa paglipat mode

Transistor switch ay dinisenyo para sa mga di-contact switching koneksyon sa electrical circuits. Ang prinsipyo ay ang stepwise pagbabago sa paglaban ng transistor. Bipolar type ay talagang angkop para sa mga pangangailangan sa mga pangunahing aparato.

konklusyon

mga elemento ng semiconductor na ginagamit sa circuits para sa pag-convert ng electric signal. Maraming nalalaman at malaking pag-uuri-daan sa malawak na paggamit ng mga bipolar transistors. lumilipat circuits matukoy ang kanilang mga pag-andar at mga mode ng operasyon. Karamihan ay depende sa mga katangian.

Ang pangunahing circuit lumilipat bipolar transistors palakasin, i-convert at makabuo ng mga signal input, at lumipat circuits.