Bipolar Transistor: chuyển mạch. Các chuyển mạch của transistor lưỡng cực với một phát chung

Một trong những loại ba điện cực các thiết bị bán dẫn là transistor lưỡng cực. của mạch phụ thuộc vào việc họ có độ dẫn (lỗ hoặc điện tử) và chức năng.

phân loại

Transistor được chia thành các nhóm:

1. Theo các tài liệu: gallium arsenide thường được sử dụng nhất và silic.
2. Khi tần số tín hiệu: thấp (tối đa 3 MHz), trung bình (lên đến 30 MHz), cao (lên tới 300 MHz), siêu cao (trên 300 MHz).
3. Đối với tản quyền lực tối đa: lên đến 0,3 W, lên đến 3 watt, hơn 3W.
4. Theo loại thiết bị: ba kết nối với lớp bán dẫn bằng cách thay đổi luân phiên các phương pháp trực tiếp và ngược lại tạp chất dẫn truyền.

Làm thế nào để các bóng bán dẫn?

Các lớp bên ngoài và bên trong của transistor được kết nối với các điện cực chì, lần lượt gọi là emitter, nhà sưu tập và cơ sở.

Bộ phát và thu không phải là khác nhau từ mỗi loại dẫn điện, nhưng mức độ doping tạp chất sau này là thấp hơn nhiều. Điều này đảm bảo sự gia tăng điện áp đầu ra cho phép.

Các cơ sở, đó là một lớp trung lưu có một sức đề kháng cao, như làm bằng một chất bán dẫn với một doping yếu. Nó có diện tích tiếp xúc lớn với các nhà sưu tập, trong đó cải thiện việc loại bỏ nhiệt sinh ra do để đảo ngược xu hướng chuyển đổi, và tạo điều kiện việc thông qua các tàu sân bay thiểu số - electron. Mặc dù thực tế rằng các lớp chuyển tiếp dựa trên cùng một nguyên tắc, transistor là thiết bị không đối xứng. Bằng cách thay đổi nơi lớp cực của độ dẫn cùng không thể nhận được các thông số tương ứng của các thiết bị bán dẫn.

Sơ đồ của transistor lưỡng cực có thể giữ nó trong hai trạng thái: nó có thể được mở hoặc đóng cửa. Trong chế độ hoạt động, khi transistor mở phát chuyển bù đắp được thực hiện theo hướng về phía trước. Để minh họa điều này xem xét, ví dụ, một transistor loại NPN, nó phải được nạp năng lượng từ các nguồn, như thể hiện trong hình bên dưới.

Ranh giới của ngã ba nhà sưu tập thứ hai khi điều này được đóng lại và một dòng điện chạy qua nó không nên. Nhưng trong thực tế, điều ngược lại xảy ra vì vị trí chặt chẽ của các hiệu ứng chuyển tiếp dành cho nhau và ảnh hưởng lẫn nhau của họ. Kể từ khi phát được kết nối với "trừ" pin chuyển tiếp mở cho phép các electron chảy vào khu căn cứ, nơi họ đang tái tổ hợp một phần với lỗ - hãng chính. cơ sở hình thành hiện tại tôi _b. Mạnh mẽ hơn đó là, sản lượng tỉ lệ cao hơn hiện tại. Về vấn đề này khuếch đại làm việc nguyên tắc sử dụng transistor lưỡng cực.

Sau khi cơ sở duy nhất là vận chuyển khuếch tán electron, vì không có tác dụng của điện trường. Do độ dày nhẹ lớp (micron) và một cường độ lớn của gradient nồng độ của các hạt tích điện âm, gần như tất cả trong số họ rơi vào khu vực nhà sưu tập, mặc dù căn cứ kháng chiến là đủ lớn. Ở đó, họ di chuyển rút điện trường, thúc đẩy vận chuyển tích cực của họ. Các nhà sưu tập và emitter dòng đều bình đẳng đáng kể, nếu mất mát không đáng kể phí gây ra bởi sự tái tổ hợp trong cơ sở: Tôi _e = I _b + I _k.

Các thông số của transistor

1. Các yếu tố tăng cho điện áp U _eq / U _BE và hiện tại: β = I _a / Tôi _b (giá trị thực tế). Thông thường, hệ số β không vượt quá 300, nhưng có thể đạt giá trị 800 trở lên.
2. Trở kháng đầu vào.
3. Các phản ứng tần số - của transistor hiệu suất lên đến một tần số xác định trước trên mà transients nó không có thời gian để những thay đổi của tín hiệu áp dụng.

Transistor lưỡng cực: mạch chuyển đổi, phương thức hoạt động

Chế độ hoạt động khác nhau tùy thuộc vào cách mạch được lắp ráp. Tín hiệu phải được áp dụng và loại bỏ tại hai điểm cho từng trường hợp, nhưng chỉ có ba chân. Nó sau đó một điện cực phải cả hai thuộc về các đầu vào và đầu ra. Vì vậy, bao gồm bất kỳ transistor lưỡng cực. của mạch: ON, OE và OK.

1. Lái xe với OK

Các chuyển mạch của transistor lưỡng cực với một nhà sưu tập chung: tín hiệu được đưa vào điện trở R _L, mà cũng được bao gồm trong các mạch thu. một kết nối như vậy được gọi là một chung nhà sưu tập.

Tùy chọn này chỉ tạo ra mức tăng hiện tại. Ưu điểm của người theo emitter là để cung cấp một trở kháng lớn đầu vào (10-500 ohms), cho phép phối hợp thuận tiện thác.

2. Lái xe với ON

Các chuyển mạch của transistor lưỡng cực trong một cơ sở chung: tín hiệu đến qua C ₁ và sau khi khuếch đại được lấy ra ở đầu ra của mạch thu, trong đó điện cực cơ sở được chia sẻ. Trong trường hợp này, mức tăng điện áp tương tự như làm việc với MA.

Điểm bất lợi là một trở kháng đầu vào nhỏ (30-100 ohms), và mạch với ON được sử dụng như một bộ dao động.

3. Sơ đồ với MA

Trong nhiều biểu diễn, khi transistor lưỡng cực được sử dụng, các mạch chuyển đổi chủ yếu được thực hiện với một phát chung. Việc cung cấp điện áp được đưa qua một tải điện trở R _L, và một emitter kết nối với cực âm của một nguồn cung cấp điện bên ngoài.

AC tín hiệu từ các thiết bị đầu cuối đầu vào đi vào phát và cơ sở điện _(V), và nó trở nên lớn hơn độ lớn (V _CE) trong mạch thu. Các yếu tố mạch cơ bản: một transistor, một điện trở R _L và đầu ra của mạch khuếch đại với một nguồn cung cấp điện bên ngoài. Phụ trợ: tụ điện C ₁ có thể ngăn chặn sự di chuyển của dòng điện một chiều trong mạch thức ăn của tín hiệu đầu vào, và một điện trở R _1, qua đó transistor sẽ mở ra.

Các nhà sưu tập điện áp của mạch transistor và đầu ra của điện trở R _L cùng bằng cường độ _{EMF: V CC = I C R L} + V CE.

Như vậy, V _trong tín hiệu nhỏ ở đầu vào được đưa ra bởi sự thay đổi của nguồn DC để AC transistor biến tần đầu ra được quản lý. Chương trình cung cấp sự gia tăng đầu vào hiện tại 20-100 lần, và điện áp - trong 10-200 lần. Theo đó, sức mạnh cũng tăng.

chương trình thiếu: a kháng đầu vào nhỏ (500-1000 ohms). Vì lý do này, có những vấn đề trong việc hình thành các giai đoạn khuếch đại. Các kháng đầu ra là 2-20 ohms.

Những biểu đồ hiển thị như thế nào transistor lưỡng cực. Nếu bạn không có thêm hành động trên hiệu suất của họ sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi những ảnh hưởng bên ngoài, chẳng hạn như quá nóng và tín hiệu tần số. Ngoài ra, nền tảng phát tạo ra méo hài hòa tại đầu ra. Để cải thiện độ tin cậy, mạch phản hồi kết nối, bộ lọc, và vân vân. N. Trong trường hợp này sự tăng giảm, nhưng thiết bị trở nên hiệu quả hơn.

phương thức hoạt động

Chức năng transistor ảnh hưởng đến giá trị của điện áp được kết nối. Tất cả các phương thức có thể được hiển thị nếu áp dụng mạch của transistor lưỡng cực cung cấp lúc trước có một phát chung.

1. Các chế độ cắt

Chế độ này được tạo ra khi V _BE điện áp giảm xuống 0,7 V. Trong trường hợp này, các ngã ba phát là khép kín và các nhà sưu tập hiện nay là vắng mặt, vì không có electron tự do trong cơ sở. Như vậy, khối transistor.

2. Chế độ kích hoạt

Nếu một điện áp được áp dụng cho các cơ sở đó là đủ để mở transistor, có một đầu vào nhỏ hiện tại và sản lượng tăng, tùy thuộc vào độ lớn của tăng. Sau đó, các bóng bán dẫn sẽ làm việc như một bộ khuếch đại.

chế độ 3. bão hòa

Nó khác với các chế độ hoạt động để các transistor được mở ra hoàn toàn, và các nhà sưu tập hiện đạt giá trị lớn nhất có thể. tăng của nó chỉ có thể đạt được bằng cách thay đổi lực điện ứng dụng hoặc tải trong mạch đầu ra. Khi thay đổi nhà sưu tập hiện tại cơ sở không được thay đổi. chế độ bão hòa đặc trưng bởi một thực tế là transistor là rất cởi mở, và ở đây nó đóng vai trò như một công tắc được bật. Sơ đồ của transistor lưỡng cực bằng cách kết hợp các phương thức cắt và độ bão hòa cho phép bạn tạo với các phím điện tử của họ.

Tất cả các chế độ hoạt động phụ thuộc vào bản chất của các đặc điểm đầu ra thể hiện trong đồ thị.

Họ có thể chứng minh, nếu nó được lắp ráp sơ đồ hệ thống dây điện của transistor lưỡng cực với OE.

Nếu bạn đặt trên trục dọc và các phân đoạn ngang đại diện cho các nhà sưu tập tối đa hiện tại và số lượng cung cấp điện áp V _CC, và sau đó kết nối hai đầu với nhau, có được một dòng tải (màu đỏ). Nó được mô tả bởi _{biểu thức: Tôi C = (V CC -} V CE) / R C. Từ con số này nó sau đó các điểm hoạt động mà quyết định thu hiện tại tôi _C và điện áp V _CE, sẽ được di dời dọc theo dòng tải từ dưới lên với sự gia tăng cơ sở hiện tại tôi _B.

Khu V _CE giữa trục và đặc tính sản lượng đầu tiên (đậm) nơi tôi _B = 0 là đặc điểm chế độ cắt. Ở chiều ngược lại hiện tại tôi _C này là không đáng kể và transistor được đóng lại.

Đặc điểm cao nhất trong điểm A cắt tải dòng, sau đó, với sự gia tăng hơn nữa _{trong các nhà} sưu tập hiện tại tôi vẫn không thay đổi. khu vực bão hòa trong đồ thị dưới là khu vực bóng mờ giữa trục I _C và đặc tính dốc.

Làm thế nào để các transistor trong chế độ khác nhau?

Transistor hoạt động với tín hiệu biến hoặc liên tục cung cấp cho các mạch đầu vào.

Bipolar Transistor: chuyển mạch, điện

Chủ yếu là transistor đóng vai trò như một bộ khuếch đại. Các tín hiệu điện xoay chiều đầu vào gây ra một sự thay đổi trong sản lượng hiện tại của nó. Bạn có thể áp dụng chương trình này với OK hoặc với MA. Trong mạch đầu ra cho tín hiệu yêu cầu tải. Thường sử dụng một điện trở gắn trong mạch ngõ ra collector. Nếu được chọn đúng cách, giá trị điện áp đầu ra là cao hơn so với đầu vào đáng kể.

việc khuếch đại cũng được minh họa trong biểu đồ thời gian.

Khi các tín hiệu xung chuyển đổi, một chế độ là như nhau như đối với các hình sin. Chất lượng chuyển đổi chúng thành phần điều hòa xác định bởi đặc tính tần số của transistor.

Làm việc trong chế độ chuyển đổi

công tắc transistor được thiết kế cho các kết nối chuyển mạch không tiếp xúc trong mạch điện. Nguyên tắc là sự thay đổi từng bước trong cuộc kháng chiến của transistor. loại lưỡng cực là rất phù hợp với các yêu cầu của thiết bị chủ chốt.

phần kết luận

yếu tố bán dẫn được sử dụng trong các mạch để chuyển đổi tín hiệu điện. Linh hoạt và lớn phân loại cho phép sử dụng rộng rãi của transistor lưỡng cực. mạch chuyển đổi xác định chức năng và phương thức hoạt động của họ. Phần lớn phụ thuộc vào đặc điểm.

Các mạch chính chuyển mạch transistor lưỡng cực khuếch đại, chuyển đổi và tạo ra các tín hiệu đầu vào, và chuyển mạch.