Penjelasan yang diperlukan telah diberikan, mari kita ke intinya.

Transistor. Definisi dan sejarah

Transistor- peranti semikonduktor elektronik di mana arus dalam litar dua elektrod dikawal oleh elektrod ketiga. (transistor.ru)

Yang pertama dicipta transistor kesan medan(1928), dan bipolar muncul pada tahun 1947 di Bell Labs. Dan ia, tanpa keterlaluan, revolusi dalam elektronik.

Transistor telah diganti dengan cepat tiub vakum dalam berbeza peranti elektronik. Dalam hal ini, kebolehpercayaan peranti sedemikian telah meningkat dan saiznya telah menurun dengan ketara. Dan sehingga hari ini, tidak kira betapa "canggih" litar mikro itu, ia masih mengandungi banyak transistor (serta diod, kapasitor, perintang, dll.). Hanya yang sangat kecil.

Dengan cara ini, pada mulanya "transistor" adalah perintang yang rintangannya boleh diubah menggunakan jumlah voltan yang digunakan. Jika kita mengabaikan fizik proses, maka transistor moden juga boleh diwakili sebagai rintangan bergantung pada isyarat yang digunakan padanya.

Apakah perbezaan antara transistor kesan medan dan bipolar? Jawapannya terletak pada nama mereka sendiri. Dalam transistor bipolar, pemindahan cas melibatkan Dan elektron, Dan lubang ("encore" - dua kali). Dan di lapangan (aka unipolar) - atau elektron, atau lubang-lubang.

Juga, jenis transistor ini berbeza dalam kawasan aplikasi. Bipolar digunakan terutamanya dalam teknologi analog, dan bidang - dalam teknologi digital.

Dan akhirnya: kawasan utama aplikasi mana-mana transistor- keuntungan isyarat lemah disebabkan oleh sumber tambahan pemakanan.

Transistor bipolar. Prinsip operasi. Ciri-ciri utama

Transistor bipolar terdiri daripada tiga kawasan: pemancar, asas dan pengumpul, setiap satunya dibekalkan dengan voltan. Bergantung pada jenis kekonduksian kawasan ini, transistor n-p-n dan p-n-p dibezakan. Biasanya kawasan pengumpul lebih luas daripada kawasan pemancar. Tapaknya diperbuat daripada semikonduktor dop ringan (itu sebabnya ia mempunyai rintangan yang tinggi) dan dibuat sangat nipis. Oleh kerana kawasan sentuhan asas pemancar adalah lebih kecil daripada kawasan sentuhan pengumpul asas, adalah mustahil untuk menukar pemancar dan pengumpul dengan menukar kekutuban sambungan. Oleh itu, transistor adalah peranti tidak simetri.

Sebelum mempertimbangkan fizik bagaimana transistor beroperasi, mari kita gariskan masalah umum.


Ia adalah seperti berikut: arus kuat mengalir antara pemancar dan pengumpul ( arus pengumpul), dan antara pemancar dan pangkalan terdapat arus kawalan yang lemah ( arus asas). Arus pengumpul akan berubah bergantung kepada perubahan arus tapak. kenapa?
Mari kita pertimbangkan persimpangan p-n transistor. Terdapat dua daripadanya: asas pemancar (EB) dan pengumpul asas (BC). Dalam mod operasi aktif transistor, yang pertama disambungkan dengan pincang ke hadapan, dan yang kedua dengan pincang terbalik. Apa yang berlaku dalam kes ini? simpang p-n X? Untuk kepastian yang lebih besar, kami akan mempertimbangkan transistor n-p-n. Untuk p-n-p semuanya serupa, hanya perkataan "elektron" perlu digantikan dengan "lubang".

Oleh kerana simpang EB terbuka, elektron dengan mudah "berlari" ke tapak. Di sana mereka sebahagiannya bergabung semula dengan lubang, tetapi O Kebanyakan daripada mereka, disebabkan oleh ketebalan asas yang kecil dan doping yang rendah, berjaya mencapai peralihan pengumpul asas. Yang, seperti yang kita ingat, adalah bias songsang. Dan kerana elektron dalam pangkalan adalah pembawa cas minoriti, medan elektrik peralihan membantu mereka mengatasinya. Oleh itu, arus pengumpul hanya kurang sedikit daripada arus pemancar. Sekarang perhatikan tangan anda. Jika anda meningkatkan arus asas, simpang EB akan terbuka dengan lebih kuat, dan lebih banyak elektron akan dapat tergelincir antara pemancar dan pengumpul. Dan kerana arus pengumpul pada mulanya lebih besar daripada arus asas, perubahan ini akan menjadi sangat, sangat ketara. Oleh itu, isyarat lemah yang diterima di pangkalan akan dikuatkan. sekali lagi: perubahan yang kuat Arus pengumpul adalah pantulan berkadar perubahan sedikit dalam arus tapak.

Saya masih ingat bagaimana ia berfungsi untuk rakan sekelas saya transistor bipolar diterangkan menggunakan contoh pili air. Air di dalamnya adalah arus pengumpul, dan arus kawalan asas ialah berapa banyak kita memutar tombol. Daya kecil (tindakan kawalan) sudah cukup untuk meningkatkan aliran air dari paip.

Sebagai tambahan kepada proses yang dipertimbangkan, beberapa fenomena lain boleh berlaku pada persimpangan p-n transistor. Contohnya, dengan peningkatan voltan yang kuat di persimpangan pengumpul asas, pendaraban cas salji mungkin bermula disebabkan pengionan hentaman. Dan ditambah pula dengan kesan terowong, ini akan memberikan pertama kerosakan elektrik, dan kemudian (dengan peningkatan arus) kerosakan haba. Walau bagaimanapun, kerosakan haba dalam transistor boleh berlaku tanpa kerosakan elektrik (iaitu, tanpa meningkatkan voltan pengumpul kepada voltan pecah). Satu akan cukup untuk ini arus berlebihan melalui pengumpul.

Fenomena lain adalah disebabkan oleh fakta bahawa apabila voltan pada persimpangan pengumpul dan pemancar berubah, ketebalannya berubah. Dan jika pangkalannya terlalu nipis, maka kesan penutupan mungkin berlaku (yang dipanggil "tusukan" pangkalan) - sambungan antara persimpangan pengumpul dan persimpangan pemancar. Dalam kes ini, kawasan asas hilang dan transistor berhenti berfungsi seperti biasa.

Arus pengumpul transistor dalam mod aktif biasa operasi transistor adalah lebih besar daripada arus asas dalam nombor tertentu sekali. Nombor ini dipanggil keuntungan semasa dan merupakan salah satu parameter utama transistor. Ia ditetapkan h21. Jika transistor dihidupkan tanpa beban pada pengumpul, maka bila voltan malar nisbah pengumpul-pemancar arus pengumpul kepada arus asas akan memberi keuntungan arus statik. Ia mungkin berpuluh-puluh atau ratusan unit, tetapi ia patut dipertimbangkan fakta bahawa dalam litar sebenar pekali ini lebih kecil kerana fakta bahawa apabila beban dihidupkan, arus pengumpul berkurangan secara semula jadi.

Kedua parameter penting ialah rintangan input transistor. Mengikut undang-undang Ohm, ia adalah nisbah voltan antara tapak dan pemancar kepada arus kawalan tapak. Semakin besar ia, semakin rendah arus asas dan semakin tinggi keuntungan.

Parameter ketiga transistor bipolar ialah keuntungan voltan. Ia sama dengan nisbah amplitud atau nilai berkesan keluaran (pengumpul pemancar) dan input (pemancar asas) voltan berselang-seli. Oleh kerana nilai pertama biasanya sangat besar (unit dan puluhan volt), dan yang kedua adalah sangat kecil (persepuluh volt), pekali ini boleh mencapai puluhan ribu unit. Perlu diingat bahawa setiap isyarat kawalan asas mempunyai keuntungan voltan sendiri.

Transistor juga ada tindak balas frekuensi , yang mencirikan keupayaan transistor untuk menguatkan isyarat yang frekuensinya menghampiri frekuensi penguatan cut-off. Hakikatnya ialah dengan peningkatan kekerapan isyarat masukan keuntungan berkurangan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa masa berlakunya proses fizikal utama (masa pergerakan pembawa dari pemancar ke pengumpul, caj dan pelepasan persimpangan halangan kapasitif) menjadi sepadan dengan tempoh perubahan isyarat input . Itu. transistor hanya tidak mempunyai masa untuk bertindak balas terhadap perubahan dalam isyarat input dan pada satu ketika hanya berhenti menguatkannya. Kekerapan perkara ini berlaku dipanggil sempadan.

Juga, parameter transistor bipolar ialah:

• pengumpul-pemancar arus terbalik
• menepati masa
• arus pengumpul terbalik
• arus maksimum yang dibenarkan

Bersyarat tatatanda n-p-n Dan transistor pnp Mereka berbeza hanya dalam arah anak panah yang menunjukkan pemancar. Ia menunjukkan bagaimana arus mengalir dalam transistor tertentu.

Mod pengendalian transistor bipolar

Pilihan yang dibincangkan di atas adalah perkara biasa mod aktif operasi transistor. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa lagi kombinasi persimpangan p-n terbuka/tertutup, setiap satunya mewakili mod operasi transistor yang berasingan.

1. Mod aktif songsang. Di sini peralihan BC terbuka, tetapi sebaliknya, EB ditutup. Sifat penguatan dalam mod ini, sudah tentu, adalah lebih teruk daripada sebelumnya, jadi transistor digunakan sangat jarang dalam mod ini.
2. Mod ketepuan. Kedua-dua lintasan terbuka. Oleh itu, pembawa caj utama pengumpul dan pemancar "berlari" ke pangkalan, di mana mereka secara aktif bergabung semula dengan pembawa utamanya. Disebabkan lebihan pembawa cas yang terhasil, rintangan asas dan persimpangan p-n berkurangan. Oleh itu, litar yang mengandungi transistor dalam mod tepu boleh dianggap sebagai litar pintas, dan elemen radio ini sendiri boleh diwakili sebagai titik ekuipotensi.
3. Mod pemotongan. Kedua-dua peralihan transistor ditutup, i.e. arus pembawa cas utama antara pemancar dan pengumpul berhenti. Aliran pembawa caj minoriti hanya mencipta arus peralihan terma yang kecil dan tidak terkawal. Disebabkan oleh kemiskinan pangkalan dan peralihan dengan pembawa caj, rintangan mereka meningkat dengan ketara. Oleh itu, selalunya dipercayai bahawa transistor yang beroperasi dalam mod cutoff mewakili litar terbuka.
4. Mod penghalang Dalam mod ini, pangkalan secara langsung atau melalui rintangan rendah yang disambungkan kepada pengumpul. Perintang juga termasuk dalam litar pengumpul atau pemancar, yang menetapkan arus melalui transistor. Ini mencipta persamaan litar diod dengan perintang secara bersiri. Mod ini sangat berguna, kerana ia membolehkan litar beroperasi pada hampir mana-mana frekuensi, pada julat suhu yang luas dan tidak menuntut parameter transistor.

Menukar litar untuk transistor bipolar

Oleh kerana transistor mempunyai tiga kenalan, secara amnya, kuasa mesti dibekalkan kepadanya dari dua sumber, yang bersama-sama menghasilkan empat output. Oleh itu, salah satu daripada kenalan transistor perlu dibekalkan dengan voltan tanda yang sama dari kedua-dua sumber. Dan bergantung pada jenis hubungannya, terdapat tiga litar untuk menyambungkan transistor bipolar: dengan pemancar biasa (CE), pengumpul biasa(Ok dan asas biasa(TENTANG). Setiap daripada mereka mempunyai kelebihan dan kekurangan. Pilihan antara mereka dibuat bergantung pada parameter mana yang penting kepada kami dan yang boleh dikorbankan.

Litar sambungan dengan pemancar sepunya

Litar ini memberikan keuntungan terbesar dalam voltan dan arus (dan seterusnya dalam kuasa - sehingga puluhan ribu unit), dan oleh itu adalah yang paling biasa. Di sini simpang pangkalan pemancar dihidupkan terus, dan simpang pengumpul asas dihidupkan secara terbalik. Dan kerana kedua-dua pangkalan dan pengumpul dibekalkan dengan voltan dengan tanda yang sama, litar boleh dikuasakan dari satu sumber. Dalam litar ini, fasa keluaran voltan AC berubah berbanding fasa voltan AC input sebanyak 180 darjah.

Tetapi sebagai tambahan kepada semua kebaikan, skim OE juga mempunyai kelemahan yang ketara. Ia terletak pada hakikat bahawa peningkatan dalam kekerapan dan suhu membawa kepada kemerosotan yang ketara dalam sifat penguatan transistor. Oleh itu, jika transistor akan beroperasi pada frekuensi tinggi, maka lebih baik menggunakan litar pensuisan yang berbeza. Sebagai contoh, dengan asas yang sama.

Gambar rajah sambungan dengan tapak sepunya

Litar ini tidak memberikan penguatan isyarat yang ketara, tetapi bagus pada frekuensi tinggi, kerana ia membolehkan penggunaan lebih penuh tindak balas frekuensi transistor. Jika transistor yang sama disambungkan terlebih dahulu mengikut litar dengan pemancar biasa, dan kemudian dengan asas yang sama, maka dalam kes kedua akan ada peningkatan yang ketara dalam kekerapan pemotongan penguatannya. Oleh kerana dengan sambungan sedemikian rintangan input adalah rendah dan rintangan output tidak terlalu tinggi, lata transistor yang dipasang mengikut litar dengan OB digunakan dalam penguat antena, Di mana impedans ciri kabel biasanya tidak melebihi 100 ohm.

Dalam litar asas biasa, fasa isyarat tidak terbalik, dan tahap hingar pada frekuensi tinggi dikurangkan. Tetapi, seperti yang telah disebutkan, keuntungan semasanya sentiasa kurang sedikit daripada perpaduan. Benar, keuntungan voltan di sini adalah sama seperti dalam litar dengan pemancar biasa. Kelemahan litar asas biasa juga termasuk keperluan untuk menggunakan dua bekalan kuasa.

Gambar rajah sambungan dengan pengumpul biasa

Keistimewaan litar ini ialah voltan input dihantar sepenuhnya kembali ke input, iaitu maklum balas negatif sangat kuat.

Izinkan saya mengingatkan anda bahawa negatif dipanggil sedemikian maklum balas, di mana isyarat keluaran disalurkan semula ke input, dengan itu mengurangkan tahap isyarat input. Oleh itu, pelarasan automatik berlaku apabila parameter isyarat input berubah secara tidak sengaja

Keuntungan semasa hampir sama seperti dalam litar pemancar biasa. Tetapi keuntungan voltan adalah kecil (kelemahan utama litar ini). Ia mendekati perpaduan, tetapi sentiasa kurang daripadanya. Oleh itu, keuntungan kuasa adalah sama dengan hanya beberapa puluh unit.

Dalam litar pengumpul biasa, tiada anjakan fasa antara voltan input dan output. Oleh kerana perolehan voltan hampir kepada perpaduan, voltan keluaran fasa dan amplitud bertepatan dengan input, iaitu, mengulanginya. Itulah sebabnya litar sedemikian dipanggil pengikut pemancar. Pemancar - kerana voltan keluaran dikeluarkan daripada pemancar berbanding wayar biasa.

Kemasukan ini digunakan untuk menyelaras peringkat transistor atau apabila sumber input mempunyai galangan input yang tinggi (seperti pikap piezoelektrik atau mikrofon pemeluwap).

Dua perkataan tentang lata

Ada kalanya anda perlu meningkat kuasa output(iaitu meningkatkan arus pengumpul). Dalam kes ini, sambungan selari bilangan transistor yang diperlukan digunakan.

Sememangnya, mereka sepatutnya mempunyai ciri yang lebih kurang sama. Tetapi harus diingat bahawa jumlah arus pengumpul maksimum tidak boleh melebihi 1.6-1.7 daripada arus pengumpul maksimum mana-mana transistor lata.
Walau bagaimanapun (terima kasih kepada wrewolf untuk nota itu), ini tidak disyorkan dalam kes transistor bipolar. Kerana dua transistor, walaupun daripada jenis yang sama, sekurang-kurangnya sedikit berbeza antara satu sama lain. Sehubungan itu, apabila sambungan selari arus yang berbeza magnitud akan mengalir melaluinya. Untuk menyamakan arus ini, perintang seimbang dipasang dalam litar pemancar transistor. Nilai rintangan mereka dikira supaya penurunan voltan merentasi mereka dalam julat arus operasi sekurang-kurangnya 0.7 V. Jelas bahawa ini membawa kepada kemerosotan ketara dalam kecekapan litar.

Mungkin juga terdapat keperluan untuk transistor dengan sensitiviti yang baik dan pada masa yang sama keuntungan yang baik. Dalam kes sedemikian, lata transistor sensitif tetapi berkuasa rendah (VT1 dalam rajah) digunakan, yang mengawal bekalan kuasa rakan yang lebih berkuasa (VT2 dalam rajah).

Aplikasi lain transistor bipolar

Transistor boleh digunakan bukan sahaja dalam litar penguatan isyarat. Sebagai contoh, disebabkan oleh fakta bahawa mereka boleh beroperasi dalam mod tepu dan potong, ia digunakan sebagai kunci elektronik. Ia juga mungkin menggunakan transistor dalam litar penjana isyarat. Jika mereka bekerja di mod kunci, maka isyarat segi empat tepat akan dihasilkan, dan jika dalam mod penguatan, maka isyarat itu bentuk bebas, bergantung kepada tindakan kawalan.

Menanda

Oleh kerana artikel itu telah berkembang menjadi jumlah yang tidak senonoh besar, pada ketika ini saya hanya akan memberikan dua pautan yang baik, yang menerangkan secara terperinci sistem penandaan utama peranti semikonduktor(termasuk transistor): http://kazus.ru/guide/transistors/mark_all.html dan file.xls (35 kb).

Komen yang berguna:
http://habrahabr.ru/blogs/easyelectronics/133136/#comment_4419173

Tag: Tambah tag

Gambar rajah sambungan untuk transistor bipolar dengan pemancar sepunya ditunjukkan dalam Rajah 5.15:

Ciri-ciri transistor dalam mod ini akan berbeza daripada ciri-ciri dalam mod asas biasa. Dalam transistor yang disambungkan dalam litar dengan pemancar biasa, terdapat penguatan bukan sahaja dalam voltan, tetapi juga dalam arus. Parameter input untuk litar dengan pemancar sepunya akan terdapat arus asas I b dan voltan pada pengumpul U k, dan ciri keluaran akan menjadi arus pengumpul I k dan voltan pada pemancar U e.

Sebelum ini, apabila menganalisis transistor bipolar dalam litar asas sepunya, hubungan diperoleh antara arus pengumpul dan arus pemancar dalam borang berikut:

Dalam litar pemancar sepunya (mengikut undang-undang pertama Kirchhoff).

selepas menyusun semula faktor yang kita dapat: (5.30)

nasi. 5.15. Litar sambungan untuk transistor dengan pemancar sepunya

Pekali α/(1-α) sebelum faktor Ib menunjukkan bagaimana arus pengumpul Ik berubah dengan perubahan unit dalam arus asas Ib. Ia dipanggil keuntungan semasa transistor bipolar dalam litar pemancar sepunya. Mari kita nyatakan pekali ini dengan β.

Oleh kerana pekali penghantaran α adalah hampir kepada perpaduan (α< 1), то из уравнения (5.31) следует, что коэффициент усиления β будет существенно больше единицы (β >> 1). Dengan nilai pekali penghantaran α = 0.98÷0.99, keuntungan akan berada dalam julat β = 50÷100.

Dengan mengambil kira (5.31), serta I k0 * = I k0 /(1-α), ungkapan (5.30) boleh ditulis semula sebagai:

(5.32)

di mana I k0 * = (1+β)I k0 ialah arus terma bagi satu simpang p-n, yang jauh lebih besar daripada arus terma pengumpul I k0, dan nilai r k ditakrifkan sebagai r k * = r k /( 1+β).

Membezakan persamaan (5.32) berkenaan dengan arus asas I b, kita memperoleh β = ΔI k /ΔI b. Ia berikutan bahawa keuntungan β menunjukkan berapa kali arus pengumpul I k berubah apabila arus asas I b berubah.

Untuk mencirikan nilai β sebagai fungsi parameter transistor bipolar, ingat bahawa pekali pemindahan arus pemancar ditakrifkan sebagai α = γ·κ, di mana . Oleh itu, . Untuk nilai β nilai berikut diperoleh: β = α/(1-α). Kerana W/L<< 1, а γ ≈ 1, получаем:

(5.33)

Rajah 5.16a menunjukkan ciri-ciri voltan arus bagi transistor bipolar yang disambungkan dalam litar dengan pemancar sepunya dengan arus asas sebagai parameter lengkung. Membandingkan ciri-ciri ini dengan ciri-ciri yang serupa untuk transistor bipolar dalam litar dengan tapak yang sama, seseorang dapat melihat bahawa ia adalah serupa secara kualitatif.

Marilah kita menganalisis mengapa perubahan kecil dalam arus asas I b menyebabkan perubahan ketara dalam arus pengumpul I c. Nilai pekali β, jauh lebih besar daripada kesatuan, bermakna pekali pemindahan α adalah hampir dengan perpaduan. Dalam kes ini, arus pengumpul hampir dengan arus pemancar, dan arus asas (mengikut sifat fizikalnya, penggabungan semula) adalah jauh lebih rendah daripada arus pengumpul dan pemancar. Apabila pekali α = 0.99, daripada 100 lubang yang disuntik melalui persimpangan pemancar, 99 diekstrak melalui persimpangan pengumpul, dan hanya satu yang akan bergabung semula dengan elektron dalam tapak dan menyumbang kepada arus asas.

nasi. 5.16. Ciri-ciri voltan semasa transistor bipolar KT215V, disambungkan mengikut litar dengan pemancar sepunya: a) ciri input; b) ciri keluaran

Menggandakan arus asas (dua lubang mesti bergabung semula) akan menyebabkan suntikan dua kali lebih banyak melalui persimpangan pemancar (200 lubang mesti disuntik) dan, oleh itu, pengekstrakan melalui persimpangan pengumpul (198 lubang diekstrak). Oleh itu, perubahan kecil dalam arus asas, contohnya dari 5 hingga 10 μA, menyebabkan perubahan besar dalam arus pengumpul, masing-masing daripada 500 μA kepada 1000 μA.

Salam, kawan-kawan yang dikasihi! Hari ini kita akan bercakap tentang transistor bipolar dan maklumat itu akan berguna terutamanya kepada pemula. Oleh itu, jika anda berminat dengan apa itu transistor, prinsip operasinya dan secara umum untuk kegunaannya, kemudian ambil kerusi yang lebih selesa dan mendekat.

Mari teruskan, dan kami mempunyai kandungan di sini, lebih mudah untuk menavigasi artikel :)

Jenis-jenis transistor

Transistor terutamanya terdiri daripada dua jenis: transistor bipolar dan transistor kesan medan. Sudah tentu, adalah mungkin untuk mempertimbangkan semua jenis transistor dalam satu artikel, tetapi saya tidak mahu memasak bubur di kepala anda. Oleh itu, dalam artikel ini kita akan melihat secara eksklusif pada transistor bipolar, dan saya akan bercakap tentang transistor kesan medan dalam salah satu artikel berikut. Jangan kita kumpulkan semuanya, tetapi perhatikan setiap satu secara individu.

Transistor bipolar

Transistor bipolar adalah keturunan triod tiub, yang terdapat dalam televisyen abad ke-20. Triode menjadi terlupa dan memberi laluan kepada saudara yang lebih berfungsi - transistor, atau lebih tepatnya transistor bipolar.

Dengan pengecualian yang jarang berlaku, triod digunakan dalam peralatan untuk pencinta muzik.

Transistor bipolar mungkin kelihatan seperti ini.

Seperti yang anda lihat, transistor bipolar mempunyai tiga terminal dan secara struktur ia boleh kelihatan berbeza sama sekali. Tetapi pada rajah elektrik ia kelihatan mudah dan sentiasa sama. Dan semua kemegahan grafik ini kelihatan seperti ini.

Imej transistor ini juga dipanggil UGO (simbol grafik konvensional).

Selain itu, transistor bipolar boleh mempunyai pelbagai jenis kekonduksian. Terdapat transistor jenis NPN dan jenis PNP.

Perbezaan antara transistor n-p-n dan transistor p-n-p hanyalah bahawa ia adalah "pembawa" cas elektrik (elektron atau "lubang"). Itu. Untuk transistor pnp, elektron bergerak dari pemancar ke pengumpul dan didorong oleh pangkalan. Untuk transistor n-p-n, elektron pergi dari pengumpul ke pemancar dan dikawal oleh asas. Akibatnya, kami sampai pada kesimpulan bahawa untuk menggantikan transistor satu jenis kekonduksian dengan yang lain dalam litar, sudah cukup untuk menukar kekutuban voltan yang digunakan. Atau dengan bodoh mengubah polariti sumber kuasa.

Transistor bipolar mempunyai tiga terminal: pengumpul, pemancar dan asas. Saya fikir sukar untuk dikelirukan dengan UGO, tetapi dalam transistor sebenar, lebih mudah untuk dikelirukan.

Biasanya di mana output yang ditentukan adalah dari buku rujukan, tetapi anda boleh. Terminal transistor berbunyi seperti dua diod yang disambungkan pada satu titik yang sama (di kawasan pangkalan transistor).

Di sebelah kiri ialah gambar untuk transistor jenis p-n-p; apabila menguji, anda mendapat perasaan (melalui bacaan multimeter) bahawa di hadapan anda terdapat dua diod yang disambungkan pada satu titik oleh katodnya. Untuk transistor n-p-n, diod pada titik asas disambungkan oleh anodnya. Saya fikir selepas bereksperimen dengan multimeter ia akan menjadi lebih jelas.

Prinsip operasi transistor bipolar

Sekarang kita akan cuba memikirkan bagaimana transistor berfungsi. Saya tidak akan menerangkan secara terperinci struktur dalaman transistor kerana maklumat ini hanya akan mengelirukan. Lebih baik lihat lukisan ini.

Imej ini menerangkan dengan terbaik prinsip kerja transistor. Dalam imej ini, seseorang mengawal arus pengumpul menggunakan reostat. Dia melihat arus asas; jika arus asas meningkat, maka orang itu juga meningkatkan arus pengumpul, dengan mengambil kira keuntungan transistor h21E. Jika arus asas jatuh, maka arus pengumpul juga akan berkurangan - orang itu akan membetulkannya menggunakan reostat.

Analogi ini tiada kaitan dengan operasi sebenar transistor, tetapi ia memudahkan untuk memahami prinsip operasinya.

Untuk transistor, peraturan boleh diambil perhatian untuk membantu memudahkan perkara difahami. (Peraturan ini diambil dari buku).

1. Pengumpul mempunyai potensi yang lebih positif daripada pemancar
2. Seperti yang telah saya katakan, litar pengumpul asas dan pemancar asas berfungsi seperti diod
3. Setiap transistor dicirikan dengan mengehadkan nilai seperti arus pengumpul, arus asas dan voltan pemancar pengumpul.
4. Jika peraturan 1-3 diikuti, maka arus pengumpul Ik adalah berkadar terus dengan arus tapak Ib. Hubungan ini boleh ditulis sebagai formula.

Daripada formula ini kita boleh menyatakan sifat utama transistor - arus asas kecil mengawal arus pengumpul yang besar.

Keuntungan semasa.

Ia juga dilambangkan sebagai

Berdasarkan perkara di atas, transistor boleh beroperasi dalam empat mod:

1. Mod pemotongan transistor— dalam mod ini simpang pemancar asas ditutup, ini boleh berlaku apabila voltan pemancar asas tidak mencukupi. Akibatnya, tiada arus asas dan oleh itu tidak akan ada arus pengumpul sama ada.
2. Mod aktif transistor- ini adalah mod operasi biasa transistor. Dalam mod ini, voltan pemancar asas adalah mencukupi untuk menyebabkan persimpangan pemancar asas terbuka. Arus asas adalah mencukupi dan arus pengumpul juga tersedia. Arus pengumpul adalah sama dengan arus asas didarab dengan keuntungan.
3. Mod ketepuan transistor - Transistor bertukar kepada mod ini apabila arus asas menjadi begitu besar sehingga kuasa sumber kuasa tidak mencukupi untuk meningkatkan lagi arus pengumpul. Dalam mod ini, arus pengumpul tidak boleh meningkat berikutan peningkatan arus asas.
4. Mod transistor songsang— mod ini sangat jarang digunakan. Dalam mod ini, pengumpul dan pemancar transistor ditukar. Akibat manipulasi sedemikian, keuntungan transistor sangat menderita. Transistor pada asalnya tidak direka untuk beroperasi dalam mod khas sedemikian.

Untuk memahami cara transistor berfungsi, anda perlu melihat contoh litar tertentu, jadi mari kita lihat sebahagian daripadanya.

Transistor dalam mod suis

Transistor dalam mod suis adalah salah satu kes litar transistor dengan pemancar sepunya. Litar transistor dalam mod pensuisan digunakan dengan kerap. Litar transistor ini digunakan, sebagai contoh, apabila perlu untuk mengawal beban yang kuat menggunakan mikropengawal. Kaki pengawal tidak mampu menarik beban yang kuat, tetapi transistor boleh. Ternyata pengawal mengawal transistor, dan transistor mengawal beban yang kuat. Nah, perkara pertama dahulu.

Idea utama mod ini ialah arus asas mengawal arus pengumpul. Selain itu, arus pengumpul jauh lebih besar daripada arus asas. Di sini anda boleh melihat dengan mata kasar bahawa isyarat semasa dikuatkan. Penguatan ini dijalankan menggunakan tenaga sumber kuasa.

Rajah menunjukkan gambar rajah operasi transistor dalam mod pensuisan.

Untuk litar transistor, voltan tidak memainkan peranan yang besar, hanya arus yang penting. Oleh itu, jika nisbah arus pengumpul kepada arus asas adalah kurang daripada keuntungan transistor, maka semuanya baik-baik saja.

Dalam kes ini, walaupun kita mempunyai voltan 5 volt digunakan pada asas dan 500 volt dalam litar pengumpul, maka tiada perkara buruk akan berlaku, transistor akan menukar beban voltan tinggi dengan patuh.

Perkara utama ialah voltan ini tidak melebihi nilai had untuk transistor tertentu (ditetapkan dalam ciri transistor).

Setakat yang kita tahu, nilai semasa adalah ciri beban.

Kami tidak tahu rintangan mentol lampu, tetapi kami tahu arus operasi mentol lampu ialah 100 mA. Untuk membolehkan transistor membuka dan membenarkan arus sedemikian mengalir, anda perlu memilih arus asas yang sesuai. Kita boleh melaraskan arus asas dengan menukar nilai perintang asas.

Oleh kerana nilai minimum keuntungan transistor ialah 10, maka untuk transistor dibuka, arus asas mesti menjadi 10 mA.

Arus yang kita perlukan diketahui. Voltan merentasi perintang asas akan menjadi Nilai voltan merentasi perintang ini disebabkan oleh fakta bahawa 0.6V-0.7V dijatuhkan di persimpangan pemancar asas dan kita tidak boleh lupa untuk mengambil kira perkara ini.

Akibatnya, kita boleh mencari rintangan perintang dengan mudah

Apa yang tinggal ialah memilih nilai tertentu daripada beberapa perintang dan ia selesai.

Sekarang anda mungkin berfikir bahawa suis transistor akan berfungsi sebagaimana mestinya? Bahawa apabila perintang asas disambungkan kepada +5 V mentol lampu menyala, apabila ia dimatikan mentol lampu padam? Jawapannya mungkin ya atau tidak.

Masalahnya ialah terdapat nuansa kecil di sini.

Mentol lampu akan padam apabila potensi perintang sama dengan potensi tanah. Sekiranya perintang hanya diputuskan dari sumber voltan, maka semuanya tidak begitu mudah. Voltan pada perintang asas secara ajaib boleh timbul akibat gangguan atau beberapa roh jahat dunia lain :)

Untuk mengelakkan kesan ini berlaku, lakukan perkara berikut. Satu lagi perintang Rbe disambungkan antara tapak dan pemancar. Perintang ini dipilih dengan nilai sekurang-kurangnya 10 kali lebih besar daripada perintang asas Rb (Dalam kes kami, kami mengambil perintang 4.3 kOhm).

Apabila pangkalan disambungkan kepada mana-mana voltan, transistor berfungsi sebagaimana mestinya, perintang Rbe tidak mengganggunya. Perintang ini menggunakan hanya sebahagian kecil daripada arus asas.

Dalam kes apabila voltan tidak digunakan pada tapak, tapak ditarik ke atas ke potensi tanah, yang menyelamatkan kita daripada semua jenis gangguan.

Jadi, pada dasarnya, kami telah mengetahui operasi transistor dalam mod utama, dan seperti yang anda lihat, mod operasi utama adalah sejenis penguatan voltan isyarat. Lagipun, kami mengawal voltan 12 V menggunakan voltan rendah 5V.

Pengikut pemancar

Pengikut pemancar ialah kes khas litar transistor pengumpul sepunya.

Satu ciri tersendiri bagi litar dengan pengumpul sepunya daripada litar dengan pemancar sepunya (pilihan dengan suis transistor) ialah litar ini tidak menguatkan isyarat voltan. Apa yang masuk melalui pangkalan keluar melalui pemancar, dengan voltan yang sama.

Malah, katakan kita menggunakan 10 volt pada pangkalan, sementara kita tahu bahawa di persimpangan pemancar asas di suatu tempat sekitar 0.6-0.7V dijatuhkan. Ternyata pada output (pada pemancar, pada beban Rн) akan ada voltan asas tolak 0.6V.

Ia ternyata 9.4V, dalam satu perkataan, hampir sama dengan keluar masuk. Kami memastikan bahawa litar ini tidak akan meningkatkan voltan untuk kami.

"Apa gunanya menghidupkan transistor seperti ini?" anda bertanya. Tetapi ternyata skim ini mempunyai satu lagi harta yang sangat penting. Litar untuk menyambungkan transistor dengan pengumpul biasa menguatkan isyarat dari segi kuasa. Kuasa adalah hasil daripada arus dan voltan, tetapi kerana voltan tidak berubah, maka kuasa meningkat hanya disebabkan oleh arus! Arus beban ialah jumlah arus asas ditambah arus pengumpul. Tetapi jika anda membandingkan arus asas dan arus pengumpul, arus tapak adalah sangat kecil jika dibandingkan dengan arus pengumpul. Ternyata arus beban adalah sama dengan arus pengumpul. Dan hasilnya adalah formula ini.

Sekarang saya fikir ia adalah jelas apa intipati litar pengikut pemancar, tetapi bukan itu sahaja.

Pengikut pemancar mempunyai kualiti lain yang sangat berharga - impedans input yang tinggi. Ini bermakna litar transistor ini hampir tidak menggunakan arus input dan tidak menimbulkan beban pada litar sumber isyarat.

Untuk memahami prinsip operasi transistor, kedua-dua litar transistor ini akan mencukupi. Dan jika anda bereksperimen dengan besi pematerian di tangan anda, pencerahan itu tidak akan membuatkan anda menunggu, kerana teori adalah teori, dan amalan serta pengalaman peribadi adalah ratusan kali lebih berharga!

Di mana saya boleh membeli transistor?

Seperti semua komponen radio lain, transistor boleh dibeli di mana-mana kedai alat ganti radio berdekatan. Jika anda tinggal di suatu tempat di pinggir bandar dan tidak pernah mendengar tentang kedai sedemikian (seperti yang saya lakukan sebelum ini), maka pilihan terakhir kekal - pesan transistor dari kedai dalam talian. Saya sendiri sering memesan komponen radio melalui kedai dalam talian, kerana sesuatu mungkin tidak tersedia di kedai luar talian biasa.

Walau bagaimanapun, jika anda memasang peranti semata-mata untuk diri anda sendiri, maka anda tidak boleh bimbang tentangnya, tetapi mengekstraknya dari yang lama, dan, boleh dikatakan, memberi nafas baru kepada komponen radio lama.

Baiklah kawan, itu sahaja untuk saya. Saya memberitahu anda semua yang saya rancang hari ini. Jika anda mempunyai sebarang soalan, kemudian tanya mereka dalam ulasan, jika anda tidak mempunyai sebarang soalan, kemudian tulis komen juga, pendapat anda sentiasa penting bagi saya. Ngomong-ngomong, jangan lupa bahawa setiap orang yang meninggalkan komen buat kali pertama akan menerima hadiah.

Juga, pastikan anda melanggan artikel baharu, kerana banyak perkara menarik dan berguna menanti anda selanjutnya.

Saya mengucapkan selamat maju jaya, kejayaan dan suasana yang cerah!

Daripada n/a Vladimir Vasiliev

P.S. Rakan-rakan, pastikan anda melanggan kemas kini! Dengan melanggan, anda akan menerima bahan baharu terus ke e-mel anda! Dan dengan cara ini, semua orang yang mendaftar akan menerima hadiah yang berguna!

Litar OE mempunyai perolehan kuasa tertinggi, jadi ia kekal sebagai penyelesaian paling biasa untuk sistem penguat frekuensi tinggi, GPS, GSM dan WiFi. Pada masa ini, ia biasanya digunakan dalam bentuk litar bersepadu siap pakai (MAXIM, VISHAY, RF Micro Devices), tetapi tanpa mengetahui asas operasinya, hampir mustahil untuk mendapatkan parameter yang diberikan dalam perihalan litar mikro. Itulah sebabnya apabila mengambil dan mencari pekerja, keperluan utama ialah pengetahuan tentang prinsip operasi penguat dengan OE.

Penguat, tidak kira apa itu (penguat audio, penguat tiub atau penguat frekuensi radio) adalah rangkaian empat terminal di mana dua pin adalah input dan dua pin adalah output. Gambar rajah blok penguat ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah 1 Gambarajah blok penguat

Elemen penguat utama, transistor, hanya mempunyai tiga terminal, jadi salah satu terminal transistor mesti digunakan serentak untuk menyambungkan sumber isyarat (sebagai terminal input) dan untuk menyambungkan beban (sebagai terminal output). Litar pemancar biasa ialah penguat di mana pemancar transistor digunakan untuk menyambung kedua-dua isyarat input dan beban. Gambar rajah kefungsian penguat dengan transistor yang disambungkan mengikut litar pemancar sepunya ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2 Gambar rajah fungsi menyambung transistor dengan pemancar sepunya

Dalam rajah ini, garisan putus-putus menunjukkan sempadan penguat yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Ia tidak menunjukkan litar kuasa transistor. Pada masa ini, litar pemancar biasa boleh dikatakan tidak digunakan dalam penguat audio, tetapi ia digunakan secara meluas dalam litar penguat isyarat TV, penguat GSM atau penguat frekuensi tinggi yang lain. Anda boleh menggunakan dua bekalan kuasa untuk menggerakkan transistor dalam litar pemancar biasa, tetapi ini memerlukan dua pengawal selia voltan. Dalam peralatan berkuasa bateri ini boleh menjadi masalah, jadi satu sumber kuasa biasanya digunakan. Untuk menggerakkan penguat dengan pemancar sepunya, mana-mana litar yang telah kami pertimbangkan mungkin sesuai:

• litar penstabil pemancar.

Mari kita lihat contoh litar penguat dengan pemancar biasa dan penstabilan pemancar mod pengendalian transistor. Rajah 3 menunjukkan lata berdasarkan transistor NPN bipolar, direka untuk menguatkan frekuensi audio.

Rajah 3 Diagram skematik peringkat penguat dengan pemancar sepunya

Pengiraan elemen litar ini untuk arus terus boleh didapati dalam artikel. Sekarang kita akan berminat dengan parameter yang dipasang mengikut litar dengan pemancar biasa. Ciri-ciri yang paling penting ialah impedans masukan dan keluaran serta perolehan kuasa. Pada asasnya, ciri-ciri ini ditentukan oleh parameter transistor.

Galangan input pemancar biasa

Dalam litar pemancar sepunya, rintangan input transistor ialah R HOE input boleh ditentukan oleh ciri inputnya. Ciri ini bertepatan dengan ciri voltan arus bagi simpang p-n. Contoh ciri input transistor silikon (pergantungan voltan U b daripada arus asas saya b) ditunjukkan dalam Rajah 4.

Rajah 4 Ciri input bagi transistor silikon

Seperti yang dapat dilihat dari angka ini, rintangan input transistor R IOE bergantung kepada arus asas saya b0 dan ditentukan oleh formula berikut:

(1)

Bagaimana untuk menentukan Δ U b0 dan Δ saya b0 di sekitar titik kendalian transistor dalam litar dengan pemancar sepunya ditunjukkan dalam Rajah 5.

Rajah 5 Penentuan rintangan input litar pemancar sepunya daripada ciri input transistor silikon

Menentukan rintangan menggunakan formula (1) adalah cara paling tepat untuk menentukan rintangan input. Walau bagaimanapun, apabila mengira penguat, kita tidak selalu mempunyai transistor yang akan kita gunakan, jadi adalah bagus untuk dapat mengira rintangan input secara analitikal. Ciri voltan semasa bagi simpang pn dianggarkan dengan baik oleh fungsi eksponen.

(2)

di mana saya b - arus asas pada titik operasi;
U bе ialah voltan asas pada titik operasi;
saya s ialah arus terbalik peralihan asas pemancar;
- potensi suhu;
k— Pemalar Boltzmann;
q- caj elektron;
T— suhu dinyatakan dalam darjah Kelvin.

Dalam ungkapan ini, pekali menormalkan eksponen ialah arus saya s, oleh itu, lebih tepat ia ditentukan, lebih baik padanan antara ciri input sebenar dan anggaran transistor. Jika kita mengabaikan kesatuan dalam ungkapan (2), maka voltan pada dasar transistor boleh dikira menggunakan formula berikut:

(3)

Daripada ungkapan (1) adalah jelas bahawa rintangan masukan ialah terbitan voltan pada dasar transistor berkenaan dengan arus. Mari kita bezakan ungkapan (3), maka rintangan input litar dengan pemancar sepunya boleh ditentukan dengan formula berikut:

(4)

Walau bagaimanapun, graf ciri input sebenar transistor yang disambungkan dalam litar pemancar sepunya berbeza daripada fungsi eksponen. Ini disebabkan oleh fakta bahawa rintangan ohmik semikonduktor di pangkalan transistor tidak sifar, oleh itu, pada arus asas transistor yang tinggi dalam litar dengan pemancar sepunya, rintangan masukannya akan cenderung kepada rintangan ohmik asas rbb".

Arus masukan litar pemancar sepunya mengalir bukan sahaja melalui rintangan input transistor, tetapi juga melalui semua perintang litar pembentuk voltan di dasar transistor. Oleh itu, rintangan input litar pemancar biasa ditakrifkan sebagai sambungan selari semua rintangan ini. Laluan arus input untuk litar pemancar sepunya ditunjukkan dalam Rajah 6.

Rajah 6 Aliran arus melalui litar input litar dengan pemancar sepunya

Adalah lebih mudah untuk menganalisis litar ini menggunakan litar setara litar input, di mana hanya litar yang melaluinya arus masukan mengalir dari sumber isyarat ditunjukkan. Litar input setara bagi litar pemancar sepunya ditunjukkan dalam Rajah 7.

Rajah 7 Litar setara litar masukan litar pemancar sepunya

Litar ini dibina untuk frekuensi sederhana menggunakan litar setara transistor. Pada frekuensi pertengahan, kemuatan input transistor tidak mempunyai kesan, jadi kami tidak memaparkannya pada litar yang setara. Rintangan kapasitor C3 pada frekuensi pertengahan adalah hampir kepada sifar, jadi tiada unsur R4C3 dalam litar. elemen R keluar dan h 21× i input tidak menjejaskan litar input dan ditunjukkan dalam rajah untuk memaparkan sifat penguatan transistor.

Akhir sekali, kita boleh menulis formula untuk impedans input litar pemancar sepunya:

(5)

Selepas pembuatan penguat yang dikira menggunakan kaedah di atas, adalah perlu untuk mengukur rintangan input litar dengan pemancar biasa. Untuk mengukur rintangan input, gunakan litar untuk mengukur rintangan input penguat, ditunjukkan dalam Rajah 8. Dalam litar ini, penjana penyukat voltan ulang-alik dan dua voltmeter AC frekuensi tinggi digunakan untuk mengukur rintangan input (anda boleh menggunakan satu dan buat dua ukuran).

Rajah 8 Litar untuk mengukur galangan input peringkat penguat

Sekiranya rintangan R dan akan sama dengan rintangan input penguat, voltan yang akan ditunjukkan oleh voltmeter AC V2 ialah separuh voltan V1. Jika tidak mungkin untuk menukar rintangan R dan apabila mengukur impedans input, impedans input penguat boleh dikira menggunakan formula berikut:

(6)

Galangan keluaran litar pemancar sepunya

Rintangan keluaran transistor bergantung pada ciri reka bentuk transistor, ketebalan tapaknya, dan rintangan volum pengumpul. Rintangan keluaran transistor yang disambungkan dalam litar pemancar sepunya boleh ditentukan daripada ciri keluaran transistor. Contoh ciri keluaran transistor ditunjukkan dalam Rajah 9.

Rajah 9 Ciri-ciri keluaran transistor silikon

Malangnya, ciri keluaran biasanya tidak diberikan dalam ciri transistor moden. Ini disebabkan oleh fakta bahawa rintangan keluaran mereka agak tinggi dan rintangan keluaran peringkat transistor dengan pemancar biasa ditentukan oleh rintangan beban. Dalam litar yang ditunjukkan dalam Rajah 6, ini ialah rintangan perintang R3.

Tarikh kemas kini fail terakhir: 31/05/2018

kesusasteraan:

Bersama-sama dengan artikel "Litar pemancar biasa (lata pemancar biasa)" baca:

http://site/Sxemoteh/ShTrzKask/KollStab/

http://site/Sxemoteh/ShTrzKask/EmitStab/

Gambar rajah litar untuk menyambungkan transistor bipolar dengan pemancar sepunya ditunjukkan dalam Rajah. 6.13:

Dalam transistor yang disambungkan dalam litar dengan pemancar biasa, terdapat penguatan bukan sahaja dalam voltan, tetapi juga dalam arus. Parameter input untuk litar pemancar biasa ialah arus asas saya B, dan voltan di pangkalan relatif kepada pemancar U BE, dan ciri keluaran akan menjadi arus pengumpul saya KEPADA dan voltan pengumpul U CE. Untuk sebarang voltan:

U CE = U KB + U JADILAH

Ciri tersendiri mod pengendalian dengan OE ialah kekutuban voltan pincang yang sama pada input (asas) dan output (pengumpul): potensi negatif dalam kes pnp-transistor dan positif dalam kes npn-transistor. Dalam kes ini, persimpangan pemancar asas dipincang ke arah hadapan, dan persimpangan pengumpul asas dipincang ke arah yang bertentangan.

Sebelum ini, apabila menganalisis transistor bipolar dalam litar asas biasa, hubungan antara arus pengumpul dan arus pemancar diperoleh dalam bentuk berikut:
. Dalam litar dengan pemancar sepunya untuk pnp-transistor (mengikut undang-undang pertama Kirchhoff) (6.1):
, dari sini kita dapat:

Pekali α/(1-α) dipanggil keuntungan semasa transistor bipolar dalam litar pemancar sepunya . Mari kita nyatakan pekali ini dengan tanda β , Jadi:

.

Pekali pemindahan semasa untuk transistor yang disambungkan dalam litar dengan pemancar sepunya β menunjukkan berapa kali arus pengumpul berubah saya K apabila arus asas berubah saya B. Oleh kerana nilai pekali penghantaran α dekat dengan perpaduan ( α <1), то из уравнения (6.38) следует, что коэффициент усиления β akan menjadi lebih besar daripada perpaduan ( β >>1). Pada nilai pekali penghantaran α =0.98÷0.99 keuntungan semasa asas akan berada dalam julat β =50÷100.

6.2.1 Ciri-ciri voltan arus statik bagi transistor yang disambungkan dalam litar dengan pemancar sepunya

Mari kita pertimbangkan ciri voltan semasa pnp-transistor dalam mod OE (Rajah 6.13, 6.14).

Pada U CE =0
. Peningkatan voltan U JADILAH kepekatan pada peralihan EB meningkat (Rajah 6.15a), kecerunan kepekatan lubang yang disuntik meningkat, arus resapan lubang, seperti dalam pincang langsung pn-simpang, berkembang secara eksponen (t. A) dan berbeza daripada arus pemancar hanya dalam skala (6.36) .

Dengan voltan terbalik pada pengumpul dan voltan tetap pada ED | U JADILAH| (Rajah 6.15, b) kepekatan lubang di tapak berhampiran pemancar juga akan tetap. Peningkatan voltan U CE akan disertai dengan pengembangan SCR persimpangan pemungut dan pengurangan dalam lebar tapak (kesan awal) dan, akibatnya, pengurangan dalam jumlah lubang yang terletak di pangkalan.

Dalam kes ini, kecerunan kepekatan lubang di pangkalan akan meningkat, yang membawa kepada penurunan selanjutnya dalam kepekatannya. Oleh itu, bilangan penggabungan semula elektron dan lubang dalam tapak per unit masa berkurangan (pekali pemindahan meningkat ). Oleh kerana elektron untuk penggabungan semula datang melalui terminal asas, arus asas berkurangan dan ciri-ciri arus-voltan input beralih ke bawah.

Pada U JADILAH=0 dan voltan negatif pada pengumpul ( U kb << 0) arus melalui persimpangan pemancar adalah sifar, di dasar transistor kepekatan lubang adalah kurang daripada nilai keseimbangan, kerana untuk CP kepekatan ini adalah sifar, dan untuk EP nilainya ditentukan oleh nilai keseimbangan. Arus lubang yang dikeluarkan daripada pengumpul mengalir melalui persimpangan pengumpul saya CE 0 .

Dalam pangkalan data, seperti dalam pn-peralihan di bawah pincang songsang, proses penjanaan haba akan mengatasi proses penggabungan semula. Elektron yang dihasilkan meninggalkan tapak melalui terminal asas, yang bermaksud terdapat arus elektrik yang diarahkan ke arah pangkalan transistor (titik B). Ini adalah mod keratan, ia dicirikan oleh perubahan arah arus asas.

VAC hujung minggu.

DALAM aktif mod (| U CE |> |U JADILAH |>0 ) aliran lubang yang disuntik oleh pemancar  hlm diekstrak oleh simpang pengumpul dengan cara yang sama seperti dalam mod OB, dengan pekali
. Sebahagian daripada lubang (1-α) hlm bergabung semula dalam tapak dengan elektron yang datang daripada sentuhan ohmik tapak.

Apabila arus asas meningkat, cas negatif elektron mengurangkan halangan potensi persimpangan pemancar, menyebabkan suntikan tambahan lubang ke dalam tapak.

Mari kita analisis mengapa perubahan kecil dalam arus asas saya B menyebabkan perubahan ketara dalam arus pengumpul saya K. Nilai pekali β , jauh lebih besar daripada perpaduan, bermakna pekali penghantaran α dekat dengan perpaduan. Dalam kes ini, arus pengumpul hampir dengan arus pemancar, dan arus asas (mengikut sifat fizikalnya, penggabungan semula) adalah jauh lebih rendah daripada arus pengumpul dan pemancar. Apabila nilai pekali α = 0.99 daripada 100 lubang yang disuntik melalui persimpangan pemancar, 99 diekstrak melalui persimpangan pengumpul, dan hanya satu yang akan bergabung semula dengan elektron di tapak dan menyumbang kepada arus asas.

Menggandakan arus asas (dua lubang mesti bergabung semula) akan menyebabkan suntikan dua kali lebih banyak melalui persimpangan pemancar (200 lubang mesti disuntik) dan, oleh itu, pengekstrakan melalui persimpangan pengumpul (198 lubang diekstrak). Oleh itu, perubahan kecil dalam arus asas, contohnya dari 5 hingga 10 μA, menyebabkan perubahan besar dalam arus pengumpul, masing-masing daripada 500 μA kepada 1000 μA. Arus asas menyebabkan peningkatan seratus kali ganda dalam arus pengumpul.

Dengan analogi dengan (6.34) kita boleh menulis:

Mempertimbangkan (6.1):
, kita mendapatkan:

Mempertimbangkan itu

, A

di mana adalah arus terma melalui pengumpul tunggal pn-peralihan dalam mod asas tertanggal (dengan
, t. C, mod keratan). Disebabkan pincang ke hadapan simpang tapak (Rajah 6.16), arus
lebih banyak daripada arus terma pengumpul saya Kepada 0 .

nasi. 6.16 U JADILAH=const, U CE– pembolehubah

Dalam mod ketepuan pangkalan mesti diperkaya dengan pembawa bukan utama. Kriteria untuk rejim ini ialah kepekatan pembawa keseimbangan pada CP ( U KB =0 ). Berdasarkan persamaan U CE = U KB + U JADILAH, Voltan di persimpangan pengumpul yang sama dengan sifar boleh berlaku pada voltan negatif kecil antara tapak dan pemancar. Pada U CE 0 dan U JADILAH <0, оба перехода смещаются в прямом направлении, их сопротивление падает. При малых напряжениях на коллекторе (U CE < U JADILAH) U KB menukar tandanya, rintangan simpang pengumpul berkurangan dengan mendadak, dan pengumpul mula menyuntik lubang ke pangkalan. Aliran lubang dari pengumpul mengimbangi aliran lubang dari pemancar. Arus pemungut menukar tandanya (kawasan ini biasanya tidak ditunjukkan pada ciri-ciri output I-V).

Pada voltan tinggi pada pengumpul, pecahan persimpangan pengumpul mungkin disebabkan oleh pendaraban salji pembawa dalam SCR (titik D). Voltan pecahan bergantung pada tahap doping kawasan transistor. Dalam transistor dengan tapak yang sangat nipis, adalah mungkin untuk mengembangkan SCR ke seluruh kawasan asas (tusukan asas berlaku).

Membandingkan ciri voltan arus keluaran transistor yang disambungkan dalam litar dengan OE dan OB (Rajah 6.17), seseorang boleh melihat dua ciri yang paling ketara: pertama, ciri dalam litar dengan OE mempunyai cerun yang lebih besar, menunjukkan penurunan dalam rintangan keluaran transistor dan, kedua, peralihan kepada mod tepu diperhatikan pada voltan negatif pada pengumpul.

Pengumpul pertumbuhan semasa dengan peningkatan U CE ditentukan oleh pengurangan lebar tapak. Pekali pembawa æ dan penghantaran arus pemancar α meningkat, tetapi pekali pemindahan arus asas dalam litar dengan OE
berkembang lebih cepat α . Oleh itu, pada arus asas yang tetap, arus pengumpul meningkat lebih daripada dalam litar dengan OB.

nasi. 6.23 Ciri-ciri output pnp-transistor a – dalam litar dengan OB, b – dalam litar dengan OE

6.3 Menghidupkan transistor mengikut litar dengan pengumpul sepunya

Jika litar input dan output mempunyai elektrod sepunya, pengumpul (OC), dan arus keluaran ialah arus pemancar, dan arus masukan ialah arus asas, maka untuk pekali pemindahan arus perkara berikut adalah benar:

Dalam sambungan sedemikian, pekali pemindahan arus adalah lebih tinggi sedikit daripada sambungan OE, dan keuntungan voltan adalah kurang sedikit daripada kesatuan, kerana perbezaan potensi antara tapak dan pemancar secara praktikalnya bebas daripada arus asas. Potensi pemancar secara praktikal mengulangi potensi asas, oleh itu lata yang dibina berdasarkan transistor dengan OK dipanggil pengikut pemancar. Walau bagaimanapun, jenis kemasukan ini digunakan agak jarang.

Membandingkan hasil yang diperoleh, kita boleh buat kesimpulan :

Litar OE mempunyai keuntungan tinggi dalam kedua-dua voltan dan arus. Ia mempunyai keuntungan kuasa tertinggi. Perhatikan bahawa litar menukar fasa voltan keluaran sebanyak 180. Ini adalah litar penguat yang paling biasa.

Litar dengan OB menguatkan voltan (kira-kira sama dengan litar dengan OE), tetapi tidak menguatkan arus. Fasa voltan keluaran berbanding dengan input tidak berubah. Litar mencari aplikasi dalam penguat frekuensi tinggi dan ultra tinggi.

Litar dengan OK (pengikut pemancar) tidak menguatkan voltan, tetapi menguatkan arus. Aplikasi utama litar ini adalah memadankan rintangan sumber isyarat dan beban impedans rendah.