Ի՞նչ ռեժիմներով կարող է աշխատել երկբևեռ տրանզիստորը: Երկբևեռ տրանզիստորներ

Կախված տերմինալների լարումից, տրանզիստորը կարող է լինել հետևյալ հիմնական ռեժիմներում.

• Անջատման ռեժիմ;
• Ակտիվ ռեժիմ;
• Հագեցման ռեժիմ.

Այս ռեժիմներից բացի կա նաև հակադարձ ռեժիմ, որը շատ հազվադեպ է օգտագործվում։

Անջատման ռեժիմ

Երբ բազայի և էմիտերի միջև լարումը ցածր է 0,6V - 0,7V, ապա բազայի և թողարկողի միջև p-n հանգույցը փակ է: Այս վիճակում տրանզիստորը գործնականում չունի բազային հոսանք: Արդյունքում, կոլեկտորային հոսանք նույնպես չի լինի, քանի որ բազայում չկան ազատ էլեկտրոններ, որոնք պատրաստ են շարժվել դեպի կոլեկտորի լարումը: Ստացվում է, որ տրանզիստորը կողպված է, և ասում են, որ այն գտնվում է անջատման ռեժիմում:

Ակտիվ ռեժիմ

Ակտիվ ռեժիմում բազայի վրա կիրառվում է այնպիսի լարում, որը բավարար է հիմքի և էմիտերի միջև p-n հանգույցը բացելու համար: Առաջանում են բազային և կոլեկտորային հոսանքներ: Կոլեկտորի հոսանքը հավասար է բազային հոսանքին, որը բազմապատկվում է շահույթով: Այսինքն, ակտիվ ռեժիմը տրանզիստորի նորմալ աշխատանքային ռեժիմն է, որն օգտագործվում է ուժեղացման համար:

Հագեցման ռեժիմ

Եթե ​​դուք մեծացնում եք բազայի հոսանքը, ապա կարող է գալ մի պահ, երբ կոլեկտորի հոսանքը դադարում է աճել, քանի որ տրանզիստորն ամբողջությամբ կբացվի, իսկ հոսանքը կորոշվի միայն հոսանքի աղբյուրի լարման և կոլեկտորի միացումում բեռնվածության դիմադրության միջոցով: Տրանզիստորը հասնում է հագեցվածության: Հագեցվածության ռեժիմում կոլեկտորի հոսանքը կլինի առավելագույնը, որը կարող է ապահովել էներգիայի աղբյուրը տվյալ բեռի դիմադրության դեպքում և կախված չի լինի բազային հոսանքից: Այս վիճակում տրանզիստորը չի կարողանում ուժեղացնել ազդանշանը, քանի որ կոլեկտորի հոսանքը չի արձագանքում բազային հոսանքի փոփոխություններին: Հագեցվածության ռեժիմում տրանզիստորի հաղորդունակությունը առավելագույնն է, և այն ավելի հարմար է «միացված» վիճակում անջատիչի (անջատիչի) գործառույթի համար: Նմանապես, անջատման ռեժիմում տրանզիստորի հաղորդունակությունը նվազագույն է, և դա համապատասխանում է անջատիչին: Այս բոլոր ռեժիմները կարելի է բացատրել՝ օգտագործելով տրանզիստորի ելքային բնութագրերը:

Դիտարկենք ընդհանուր թողարկիչով միացված տրանզիստորի ուժեղացման փուլը (նկ. 4.14): Երբ մուտքային ազդանշանը փոխվում է, Ib-ի բազային հոսանքը կփոխվի: Կոլեկտորի հոսանքը Ik տատանվում է բազային հոսանքի համամասնությամբ.

Ik = β I բ. (4.5.1)

Բրինձ. 4.14. Ուժեղացուցիչի փուլի դիագրամ (հեղինակների կողմից կատարված գծանկար)

Կոլեկտորի հոսանքի փոփոխությունը կարելի է հետևել տրանզիստորի ելքային բնութագրերով (նկ. 4.15): Աբսցիսայի առանցքի վրա մենք գծագրելու ենք E K-ին հավասար հատված՝ կոլեկտորային շղթայի հոսանքի աղբյուրի լարումը, իսկ օրդինատների առանցքի վրա՝ այս աղբյուրի շղթայում հնարավոր առավելագույն հոսանքին համապատասխանող հատված.

I-ից առավելագույնը = E-ից /R-ից մինչև (4.5.2)

Այս կետերի միջև մենք ուղիղ գիծ ենք քաշում, որը կոչվում է ծանրաբեռնվածության գիծ և նկարագրվում է հավասարմամբ.

I k = (E k - U k e)/R k (4.5.3)

Որտեղ U CE-ը տրանզիստորի կոլեկտորի և թողարկողի միջև լարումն է. R K - բեռնվածքի դիմադրություն կոլեկտորի միացումում:

Բրինձ. 4.15. Երկբևեռ տրանզիստորի գործառնական ռեժիմները (հեղինակների նկարած նկարը)

(4.5.3)-ից հետևում է, որ

Rk = Ek/Ik max = tanα: (4.5.4)

Եվ, հետևաբար, բեռնվածքի գծի թեքությունը որոշվում է R K դիմադրությամբ: Նկ. 4.15 հետևում է, որ կախված տրանզիստորի մուտքային շղթայում հոսող Ib հոսանքից, տրանզիստորի գործառնական կետը, որը որոշում է նրա կոլեկտորի հոսանքը և U CE լարումը, բեռնվածքի գծի երկայնքով կշարժվի ամենացածր դիրքից (կետ 1): , որոշվում է բեռնվածքի գծի հատումով I b =0 ելքային բնութագրի հետ), մինչև կետ 2, որը որոշվում է բեռնվածքի գծի հատումով ելքային բնութագրերի սկզբնական կտրուկ աճող հատվածի հետ։

Abscissa առանցքի և I b = 0-ին համապատասխանող սկզբնական ելքային բնութագրի միջև տեղակայված գոտին կոչվում է անջատման գոտի և բնութագրվում է նրանով, որ տրանզիստորի երկու անցումները՝ թողարկիչ և կոլեկտոր, կողմնակալված են հակառակ ուղղությամբ: Կոլեկտորի հոսանքն այս դեպքում ներկայացնում է կոլեկտորային հանգույցի հակառակ հոսանքը՝ I K0, որը շատ փոքր է, և, հետևաբար, էներգիայի աղբյուրի E K-ի գրեթե ամբողջ լարումը ընկնում է փակ տրանզիստորի թողարկողի և կոլեկտորի միջև.

U ke ≈ E ke.

Իսկ բեռի վրա լարման անկումը շատ փոքր է և հավասար է.

U Rk = I к0 Rk (4.5.5)

Ասում են, որ այս դեպքում տրանզիստորն աշխատում է անջատման ռեժիմով։ Քանի որ այս ռեժիմում բեռի միջով հոսող հոսանքը անհետացող փոքր է, և էներգիայի աղբյուրի գրեթե ամբողջ լարումը կիրառվում է փակ տրանզիստորի վրա, ապա այս ռեժիմում տրանզիստորը կարող է ներկայացվել որպես բաց անջատիչ:

Եթե ​​մենք այժմ մեծացնենք բազային հոսանքը I b, ապա գործառնական կետը կշարժվի բեռնվածքի գծի երկայնքով մինչև այն հասնի 2-րդ կետին: 2-րդ կետով անցնող բնութագրին համապատասխանող բազային հոսանքը կոչվում է հագեցվածության բազային հոսանք I b us: Այստեղ տրանզիստորը մտնում է հագեցվածության ռեժիմ, և բազային հոսանքի հետագա աճը չի հանգեցնի կոլեկտորի հոսանքի I K ավելացմանը: Օրդինատների առանցքի և ելքային բնութագրերի կտրուկ փոփոխվող հատվածի միջև ընկած գոտին կոչվում է հագեցվածության գոտի: Այս դեպքում տրանզիստորի երկու հանգույցներն էլ դեպի առաջ կողմնակալ են. Կոլեկտորի հոսանքը հասնում է իր առավելագույն արժեքին և գրեթե հավասար է կոլեկտորի էներգիայի աղբյուրի առավելագույն հոսանքին.

I k max ≈ I մեզ (4.5.6)

և բաց տրանզիստորի կոլեկտորի և թողարկողի միջև լարումը շատ փոքր է ստացվում: Հետեւաբար, հագեցվածության ռեժիմում տրանզիստորը կարող է ներկայացվել որպես փակ անջատիչ:

Անջատման գոտու և հագեցվածության գոտու միջև գործող կետի միջանկյալ դիրքը որոշում է տրանզիստորի աշխատանքը ուժեղացման ռեժիմում, և այն շրջանը, որտեղ այն գտնվում է, կոչվում է ակտիվ շրջան: Այս հատվածում աշխատելիս արտանետիչի հանգույցը շեղված է առաջի ուղղությամբ, իսկ կոլեկտորային հանգույցը՝ հակառակ ուղղությամբ (Պետրովիչ Վ.Պ., 2008):

Նախ հիշենք, թե ինչպիսի հաղորդունակությամբ են երկբևեռ տրանզիստորները։ Նրանք, ովքեր կարդացել են նախորդ հոդվածները, կարծում եմ, հիշում են, որ տրանզիստորները գալիս են NPN հաղորդունակությամբ.

և PNP հաղորդունակությունը

PNP տրանզիստորի շահագործման սկզբունքը

Եկեք նայենք այս նկարին.

Այստեղ մենք տեսնում ենք մի խողովակ, որով ջուրը բարձր ճնշման տակ հոսում է ներքևից վեր։ Այս պահին խողովակը փակված է կարմիր փականով, ուստի ջրի հոսք չկա։

Բայց հենց որ մենք հետ ենք քաշում փականը, թեթևակի քաշելով կանաչ լծակը, կարմիր փականը հետ է քաշվում, և ջրի արագ հոսքը խողովակի միջով անցնում է ներքևից վեր:

Բայց հետո մենք նորից բաց ենք թողնում կանաչ լծակը, և կապույտ աղբյուրը վերադարձնում է կափույրը իր սկզբնական դիրքին և փակում ջրի ճանապարհը:

Այսինքն՝ մենք փականը մի փոքր մոտեցրինք մեզ, և ջուրը խողովակի միջով անցավ խելագար առվակի մեջ։ PNP տրանզիստորն իրեն գրեթե նույն կերպ է պահում:Եթե ​​պատկերացնեք այս խողովակը որպես տրանզիստոր, ապա դրա եզրակացությունները նման կլինեն.

Սա նշանակում է, որ որպեսզի հոսանքը արտանետիչից անցնի կոլեկտոր (և դուք հիշում եք, որ հոսանքը պետք է հոսի այնտեղ, որտեղ ցույց է տալիս արտանետիչի սլաքը)

պետք է համոզվենք, որ հիմքից դուրս է հոսելընթացիկ, կամ սիրողական լեզվով ասած, մատակարարել մինուս հզորությունը բազային(«քաշեք» լարվածությունը ձեր վրա):

Գործնական փորձ

Դե ինչ, անցկացնենք երկար սպասված փորձը։ Դա անելու համար վերցնենք KT814B տրանզիստորը, որը լրացնող զույգ է KT815B տրանզիստորին:

Նրանց համար, ովքեր լավ չեն կարդացել անցյալ հոդվածները, ուզում եմ հիշեցնել կոմպլեմենտար զույգ ինչ-որ մեկի համար տրանզիստոր - սա տրանզիստոր է ճիշտ նույն բնութագրերով և պարամետրերով, ԲԱՅՑնա պարզապես ունի այլ հաղորդունակություն. Սա նշանակում է, որ մենք ունենք KT815 տրանզիստոր հակադարձհաղորդունակություն, այսինքն՝ NPN և KT814 ուղիղհաղորդունակություն, այսինքն՝ PNP։ Ճիշտ է նաև հակառակը՝ KT814 տրանզիստորի համար լրացուցիչ զույգը KT815 տրանզիստորն է: Մի խոսքով, հայելային երկվորյակ եղբայրներ:

Տրանզիստոր KT814B-ը PNP տրանզիստոր է.

Ահա դրա ակնարկը.

Որպեսզի ցույց տանք դրա գործողության սկզբունքը, մենք այն կհավաքենք ընդհանուր թողարկիչի (CE) սխեմայի համաձայն.

Փաստորեն, ամբողջ սխեման նման է հետևյալին.

Կապույտ կոկորդիլոսի լարերը գալիս են սնուցման աղբյուրից Չղջիկ 1, իսկ մյուս երկու լարերը կոկորդիլոսներով՝ սև և կարմիր, սնուցման աղբյուրից Չղջիկ 2.

Այսպիսով, որպեսզի սխեման աշխատի, մենք դրեցինք այն Չղջիկ 2լարումը շիկացած լամպը սնուցելու համար: Քանի որ մեր լամպը 6 վոլտ է, մենք այն դրեցինք 6 վոլտ:

Էներգամատակարարման վրա Չղջիկ 1Զգուշորեն ավելացրեք լարումը զրոյից մինչև շիկացած լույսը միանա: Իսկ հիմա 0,6 վոլտ լարման դեպքում

մեր լամպը միացավ

Այսինքն՝ տրանզիստորը «բացվեց», և էմիտեր-կոլեկցիոներ շղթայի միջով անցավ էլեկտրական հոսանք, ինչից այրվեց մեր լամպը։ Բացման լարումը լարման անկումն է բազա-էմիտերի վրա: Ինչպես հիշում եք, սիլիկոնային տրանզիստորների համար (և մեր KT814B տրանզիստորը սիլիցիում է, դա նշվում է «K» տառով իր անվան սկզբում) այս արժեքը գտնվում է 0,5-0,7 վոլտ միջակայքում: Այսինքն, տրանզիստորը «բացելու» համար բավական է 0,5-0,7 վոլտ-ից ավելի լարում կիրառել բազային թողարկիչին:

NPN և PNP տրանզիստորների միացման սխեմաներ

Այսպիսով, նայեք երկու դիագրամներին և գտեք տարբերությունը: Ձախ կողմում NPN տրանզիստորը KT815B է OE-ով շղթայում, իսկ աջ կողմում՝ KT814B-ն՝ ըստ նույն միացման սխեմայի.

Այսպիսով, ո՞րն է տարբերությունը: Այո իշխանության բևեռականությանը: Եվ այժմ մենք կարող ենք վստահորեն ասել, որ PNP հաղորդիչ տրանզիստորը բացվում է «մինուսով», քանի որ մենք կիրառում ենք «մինուս» բազայի վրա, իսկ NPN հաղորդման տրանզիստորը բացվում է «պլյուսով»:

PNP տրանզիստորը էլեկտրոնային սարք է, որոշակի իմաստով NPN տրանզիստորի հակադարձը: Այս տեսակի տրանզիստորի նախագծում նրա PN հանգույցները բացվում են հակադարձ բևեռականության լարումներով NPN տեսակի նկատմամբ: Սարքի խորհրդանիշում սլաքը, որը նաև որոշում է էմիտերի ելքը, այս անգամ ցույց է տալիս տրանզիստորի խորհրդանիշի ներսում:

Սարքի դիզայն

PNP տիպի տրանզիստորի նախագծման սխեման բաղկացած է p տիպի կիսահաղորդչային նյութի երկու հատվածներից n տիպի նյութի տարածքի երկու կողմերում, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում:

Սլաքը նույնականացնում է թողարկիչը և դրա հոսանքի ընդհանուր ընդունված ուղղությունը (PNP տրանզիստորի համար «ներս»):

PNP տրանզիստորը շատ նման է իր NPN երկբևեռ գործընկերոջը, բացառությամբ, որ հոսանքների և լարման բևեռականությունների ուղղությունները դրանում հակադարձված են միացման հնարավոր երեք սխեմաներից որևէ մեկի համար՝ ընդհանուր բազա, ընդհանուր թողարկիչ և ընդհանուր կոլեկտոր:

Երկու տեսակի երկբևեռ տրանզիստորների հիմնական տարբերությունները

Նրանց միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ անցքերը PNP տրանզիստորների հիմնական ընթացիկ կրողներն են, NPN տրանզիստորներն ունեն էլեկտրոններ այս հզորությամբ: Հետևաբար, տրանզիստորին սնուցող լարումների բևեռականությունները հակադարձվում են, և դրա մուտքային հոսանքը հոսում է բազայից: Ի հակադրություն, NPN տրանզիստորի հետ բազային հոսանքը հոսում է դրա մեջ, ինչպես ցույց է տրված ստորև սխեմայի գծապատկերում՝ երկու տեսակի սարքերը ընդհանուր բազայի և ընդհանուր թողարկիչով միացնելու համար:

PNP տիպի տրանզիստորի շահագործման սկզբունքը հիմնված է փոքր (ինչպես NPN տիպի) բազային հոսանքի և բացասական (ի տարբերություն NPN տիպի) բազային կողմնակալության լարման օգտագործման վրա՝ շատ ավելի մեծ թողարկիչ-կոլեկտորային հոսանքը կառավարելու համար: Այլ կերպ ասած, PNP տրանզիստորի համար թողարկիչը ավելի դրական է բազայի և նաև կոլեկտորի նկատմամբ:

Եկեք նայենք PNP տիպի տարբերություններին ընդհանուր բազայի հետ կապի դիագրամում

Իրոք, երևում է, որ կոլեկտորի հոսանքի IC-ն (NPN տրանզիստորի դեպքում) հոսում է B2 մարտկոցի դրական տերմինալից, անցնում կոլեկտորի տերմինալով, ներթափանցում դրա մեջ և այնուհետև պետք է դուրս գա բազային տերմինալից՝ վերադառնալու համար: մարտկոցի բացասական տերմինալը. Նույն կերպ, նայելով էմիտերի սխեմային, կարող եք տեսնել, թե ինչպես է դրա հոսանքը B1 մարտկոցի դրական տերմինալից բազային տերմինալի միջով մտնում տրանզիստոր և այնուհետև ներթափանցում էմիտերի մեջ:

Այսպիսով, և՛ կոլեկտորային հոսանքը I C, և՛ արտանետող հոսանքը I E անցնում են բազային տերմինալով: Քանի որ դրանք շրջանառվում են իրենց սխեմաների երկայնքով հակառակ ուղղություններով, արդյունքում ստացվող բազային հոսանքը հավասար է դրանց տարբերությանը և շատ փոքր է, քանի որ IC-ը մի փոքր փոքր է, քան I E-ն: Բայց քանի որ վերջինս դեռ ավելի մեծ է, տարբեր հոսանքի (բազային հոսանքի) հոսքի ուղղությունը համընկնում է I E-ի հետ, և, հետևաբար, PNP տիպի երկբևեռ տրանզիստորում հոսանք է հոսում բազայից, իսկ NPN տիպիը՝ ներհոսող: ընթացիկ.

PNP տիպի տարբերությունները՝ օգտագործելով ընդհանուր թողարկիչով միացման սխեմայի օրինակը

Այս նոր շղթայում բազա-արտադրիչ PN հանգույցը շեղվում է մարտկոցի լարման B1-ով, իսկ կոլեկտոր-բազային հանգույցը հակադարձ կողմնակալվում է մարտկոցի լարման B2-ով: Էմիտերի տերմինալը, հետևաբար, ընդհանուր է բազայի և կոլեկտորի սխեմաների համար:

Էմիտորի ընդհանուր հոսանքը տրվում է երկու հոսանքների գումարով I C և I B; մեկ ուղղությամբ անցնելով էմիտերի տերմինալով. Այսպիսով, մենք ունենք I E = I C + I B:

Այս շղթայում բազային հոսանքը I B պարզապես «ճյուղավորվում է» էմիտորի հոսանքից I E, որը նույնպես համընկնում է դրա հետ ուղղությամբ: Այս դեպքում PNP տիպի տրանզիստորը դեռևս ունի հոսանք, որը հոսում է I B բազայից, իսկ NPN տիպի տրանզիստորը՝ ներհոսող հոսանք։

Հայտնի տրանզիստորային անջատիչ սխեմաների երրորդում, ընդհանուր կոլեկտորով, իրավիճակը ճիշտ նույնն է: Ուստի այն չենք ներկայացնում ընթերցողների համար տեղ ու ժամանակ խնայելու համար։

PNP տրանզիստոր `միացնող լարման աղբյուրներ

Հիմքից մինչև արտանետվող լարման աղբյուրը (V BE) միացված է բազային բացասական, իսկ թողարկիչին՝ դրական, քանի որ PNP տրանզիստորը գործում է, երբ բազան բացասաբար է շեղվում էմիտերի նկատմամբ:

Էմիտերի մատակարարման լարումը նույնպես դրական է կոլեկտորի նկատմամբ (V CE): Այսպիսով, PNP տիպի տրանզիստորի դեպքում էմիտերի տերմինալը միշտ ավելի դրական է ինչպես բազայի, այնպես էլ կոլեկտորի նկատմամբ:

Լարման աղբյուրները միացված են PNP տրանզիստորին, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում:

Այս անգամ կոլեկտորը միացված է մատակարարման լարման VCC-ին բեռնվածքի դիմադրության՝ R L-ի միջոցով, որը սահմանափակում է սարքի միջով անցնող առավելագույն հոսանքը: Բազային VB լարումը, որը այն բացասաբար է շեղում արտանետիչի նկատմամբ, կիրառվում է դրա վրա RB ռեզիստորի միջոցով, որը կրկին օգտագործվում է առավելագույն բազային հոսանքը սահմանափակելու համար:

PNP տրանզիստորային փուլի շահագործում

Այսպիսով, PNP տրանզիստորում բազային հոսանքը հոսելու համար հիմքը պետք է ավելի բացասական լինի, քան թողարկիչը (հոսանքը պետք է հեռանա բազայից) մոտ 0,7 վոլտ սիլիկոնային սարքի համար կամ 0,3 վոլտ՝ գերմանիումային սարքի համար: Բազային դիմադրության, բազային հոսանքի կամ կոլեկտորի հոսանքը հաշվարկելու համար օգտագործվող բանաձևերը նույնն են, ինչ օգտագործվում են համարժեք NPN տրանզիստորի համար և ներկայացված են ստորև:

Մենք տեսնում ենք, որ NPN-ի և PNP տրանզիստորի միջև հիմնարար տարբերությունը pn միացումների ճիշտ կողմնորոշումն է, քանի որ հոսանքների ուղղությունները և դրանցում լարումների բևեռականությունները միշտ հակառակ են: Այսպիսով, վերը նշված սխեմայի համար. I C = I E - I B, քանի որ հոսանքը պետք է հոսի բազայից:

Ընդհանուր առմամբ, PNP տրանզիստորը կարող է փոխարինվել NPN տրանզիստորով էլեկտրոնային սխեմաների մեծ մասում, միակ տարբերությունը լարման բևեռականությունն է և հոսանքի ուղղությունը: Նման տրանզիստորները կարող են օգտագործվել նաև որպես անջատիչ սարքեր, իսկ PNP տրանզիստորային անջատիչի օրինակը ներկայացված է ստորև:

Տրանզիստորի բնութագրերը

PNP տրանզիստորի ելքային բնութագրերը շատ նման են համարժեք NPN տրանզիստորի բնութագրերին, բացառությամբ, որ դրանք պտտվում են 180°-ով, որպեսզի թույլ տան լարումների և հոսանքների հակադարձ բևեռականություն (PNP տրանզիստորի բազային և կոլեկտորային հոսանքները բացասական են): Նմանապես, PNP տրանզիստորի գործառնական կետերը գտնելու համար նրա դինամիկ բեռնվածքի գիծը կարելի է պատկերել դեկարտյան կոորդինատային համակարգի երրորդ քառորդում:

2N3906 PNP տրանզիստորի բնորոշ բնութագրերը ներկայացված են ստորև նկարում:

Տրանզիստորների զույգերը ուժեղացուցիչի փուլերում

Կարող եք մտածել, թե որն է PNP տրանզիստորների օգտագործման պատճառը, երբ կան բազմաթիվ NPN տրանզիստորներ, որոնք կարող են օգտագործվել որպես ուժեղացուցիչներ կամ կոշտ վիճակի անջատիչներ: Այնուամենայնիվ, երկու տարբեր տեսակի տրանզիստորների առկայությունը՝ NPN և PNP, մեծ առավելություններ է տալիս ուժային ուժեղացուցիչների սխեմաների նախագծման ժամանակ: Այս ուժեղացուցիչները ելքային փուլում օգտագործում են տրանզիստորների «կոմպլեմենտար» կամ «համապատասխանեցված» զույգեր (ներկայացնում են մեկ PNP տրանզիստոր և մեկ NPN տրանզիստոր, որոնք միացված են միասին, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում):

Նմանատիպ բնութագրերով երկու համապատասխան NPN և PNP տրանզիստորները, որոնք նույնական են միմյանց, կոչվում են փոխլրացնող: Օրինակ, TIP3055 (NPN տիպ) և TIP2955 (PNP տիպ) լրացուցիչ սիլիցիումային էներգիայի տրանզիստորների լավ օրինակ են: Նրանք երկուսն էլ ունեն DC հոսանքի ավելացում β=I C/I B 10%-ի սահմաններում և բարձր կոլեկտորային հոսանք՝ մոտ 15A, ինչը նրանց դարձնում է իդեալական շարժիչի կառավարման կամ ռոբոտաշինական ծրագրերի համար:

Բացի այդ, B դասի ուժեղացուցիչները օգտագործում են համապատասխան զույգ տրանզիստորներ իրենց ելքային հզորության փուլերում: Դրանցում NPN տրանզիստորը վարում է ազդանշանի միայն դրական կես ալիքը, իսկ PNP տրանզիստորը՝ միայն իր բացասական կեսը։

Սա թույլ է տալիս ուժեղացուցիչին փոխանցել պահանջվող հզորությունը բարձրախոսի միջով երկու ուղղություններով՝ տվյալ հզորության գնահատման և դիմադրության դեպքում: Արդյունքում, ելքային հոսանքը, որը սովորաբար մի քանի ամպերի կարգի է, հավասարաչափ բաշխվում է երկու փոխլրացնող տրանզիստորների միջև:

Տրանզիստորների զույգերը էլեկտրական շարժիչի կառավարման սխեմաներում

Դրանք օգտագործվում են նաև շրջելի DC շարժիչների H-կամուրջի կառավարման սխեմաներում, որոնք հնարավորություն են տալիս հավասարաչափ կարգավորել հոսանքը շարժիչի միջով նրա պտտման երկու ուղղություններով:

Վերևում գտնվող H-կամուրջի սխեման այսպես է կոչվում, քանի որ նրա չորս տրանզիստորային անջատիչների հիմնական կոնֆիգուրացիան նման է «H» տառին, որի շարժիչը գտնվում է խաչմերուկի վրա: Տրանզիստորային H-կամուրջը, հավանաբար, շրջելի DC շարժիչի կառավարման միացման ամենատարածված տեսակներից մեկն է: Այն օգտագործում է NPN և PNP տրանզիստորների «լրացուցիչ» զույգեր յուրաքանչյուր ճյուղում՝ շարժիչը կառավարելու համար որպես անջատիչներ:

Կառավարման մուտքը A թույլ է տալիս շարժիչին աշխատել մեկ ուղղությամբ, մինչդեռ B մուտքն օգտագործվում է հակադարձ ռոտացիայի համար:

Օրինակ, երբ TR1 տրանզիստորը միացված է, իսկ TR2-ն անջատված է, մուտքը A միացված է սնուցման լարմանը (+Vcc), իսկ եթե TR3 տրանզիստորն անջատված է, իսկ TR4-ը միացված է, ապա B մուտքը միացված է 0 վոլտին (GND): Հետևաբար, շարժիչը կպտտվի մեկ ուղղությամբ՝ համապատասխանելով A մուտքի դրական ներուժին և B մուտքի բացասական ներուժին:

Եթե ​​անջատիչի վիճակները փոխվեն այնպես, որ TR1-ն անջատված է, TR2-ը միացված է, TR3-ը միացված է և TR4-ն անջատված է, շարժիչի հոսանքը կհոսի հակառակ ուղղությամբ՝ առաջացնելով այն հակառակ ուղղությամբ:

Օգտագործելով «1» կամ «0» հակադիր տրամաբանական մակարդակները A և B մուտքերի վրա, կարող եք վերահսկել շարժիչի պտտման ուղղությունը:

Տրանզիստորների տեսակի որոշում

Ցանկացած երկբևեռ տրանզիստոր կարելի է համարել, որ հիմնականում բաղկացած է երկու դիոդներից, որոնք միացված են իրար հետևից:

Մենք կարող ենք օգտագործել այս անալոգիան՝ որոշելու, թե տրանզիստորը PNP կամ NPN տեսակ է՝ ստուգելով նրա դիմադրությունը երեք տերմինալների միջև։ Փորձարկելով դրանցից յուրաքանչյուր զույգ երկու ուղղություններով՝ մուլտիմետրի միջոցով, վեց չափումներից հետո ստանում ենք հետևյալ արդյունքը.

1. Արտանետող – Հիմք։Այս լարերը պետք է գործեն սովորական դիոդի նման և հոսանք անցկացնեն միայն մեկ ուղղությամբ:

2.Կոլեկցիոներ – Հիմք։Այս լարերը նույնպես պետք է գործեն սովորական դիոդի նման և հոսանք անցկացնեն միայն մեկ ուղղությամբ:

3. Արտանետող – Կոլեկցիոներ։Այս եզրակացությունները չպետք է արվեն որևէ ուղղությամբ։

Երկու տեսակի տրանզիստորների անցումային դիմադրության արժեքները

Այնուհետև մենք կարող ենք որոշել, որ PNP տրանզիստորը առողջ և փակ է: Փոքր ելքային հոսանքը և բացասական լարումը նրա բազայում (B)՝ համեմատած իր թողարկիչի (E) հետ, այն կբացի այն և թույլ կտա շատ ավելի մեծ արտանետիչ-կոլեկտոր հոսել: PNP տրանզիստորները վարում են դրական թողարկիչ պոտենցիալով: Այլ կերպ ասած, PNP երկբևեռ տրանզիստորը կանցկացնի միայն այն դեպքում, եթե բազային և կոլեկտորի տերմինալները բացասական են արտանետիչի նկատմամբ:

Երկբևեռ տրանզիստոր- էլեկտրոնային կիսահաղորդչային սարք, տրանզիստորների տեսակներից մեկը, որը նախատեսված է էլեկտրական ազդանշանների ուժեղացման, առաջացման և փոխակերպման համար: Տրանզիստորը կոչվում է երկբևեռ, քանի որ սարքի աշխատանքին միաժամանակ մասնակցում են երկու տեսակի լիցքակիրներ. էլեկտրոններԵվ անցքեր. Ահա թե ինչով է այն տարբերվում միաբևեռ(դաշտային ազդեցության) տրանզիստոր, որում ներգրավված է միայն մեկ տեսակի լիցքակիր:

Երկու տեսակի տրանզիստորների աշխատանքի սկզբունքը նման է ջրի հոսքը կարգավորող ջրի ծորակի աշխատանքին, տրանզիստորի միջով անցնում է միայն էլեկտրոնների հոսք։ Երկբևեռ տրանզիստորներում սարքի միջով անցնում է երկու հոսանք՝ հիմնական «մեծ» հոսանքը և հսկիչ «փոքր» հոսանքը: Հիմնական ընթացիկ հզորությունը կախված է կառավարման հզորությունից: Դաշտային տրանզիստորներով սարքի միջով անցնում է միայն մեկ հոսանք, որի հզորությունը կախված է էլեկտրամագնիսական դաշտից։ Այս հոդվածում մենք ավելի մանրամասն կանդրադառնանք երկբևեռ տրանզիստորի աշխատանքին:

Երկբևեռ տրանզիստորի ձևավորում:

Երկբևեռ տրանզիստորը բաղկացած է երեք կիսահաղորդչային շերտերից և երկու PN հանգույցներից: PNP և NPN տրանզիստորները տարբերվում են անցքի և էլեկտրոնային հաղորդունակության փոփոխության տեսակով։ Այն նման է երկու դիոդների, որոնք միացված են դեմ առ դեմ կամ հակառակը:

Երկբևեռ տրանզիստորն ունի երեք կոնտակտ (էլեկտրոդներ): Կենտրոնական շերտից դուրս եկող կոնտակտը կոչվում է հիմք.Ծայրահեղ էլեկտրոդները կոչվում են կոլեկցիոներԵվ արտանետող (կոլեկցիոներԵվ արտանետող) Բազային շերտը շատ բարակ է կոլեկտորի և արտանետիչի համեմատ: Բացի սրանից, տրանզիստորի եզրերին կիսահաղորդչային շրջաններն ասիմետրիկ են: Կոլեկտորի կողմից կիսահաղորդչային շերտը մի փոքր ավելի հաստ է, քան արտանետվող կողմում: Սա անհրաժեշտ է տրանզիստորի ճիշտ աշխատանքի համար:

Դիտարկենք երկբևեռ տրանզիստորի աշխատանքի ընթացքում տեղի ունեցող ֆիզիկական գործընթացները: Որպես օրինակ վերցնենք NPN մոդելը։ PNP տրանզիստորի աշխատանքի սկզբունքը նման է, միայն կոլեկտորի և թողարկողի միջև լարման բևեռականությունը կլինի հակառակ:

Ինչպես արդեն նշվել է կիսահաղորդիչների հաղորդունակության տեսակների մասին հոդվածում, P տիպի նյութերը պարունակում են դրական լիցքավորված իոններ՝ անցքեր։ N տիպի նյութը հագեցած է բացասական լիցքավորված էլեկտրոններով։ Տրանզիստորում N տարածաշրջանում էլեկտրոնների կոնցենտրացիան զգալիորեն գերազանցում է P շրջանի անցքերի կոնցենտրացիան։

Եկեք միացնենք լարման աղբյուր կոլեկտորի և էմիտերի V CE (V CE) միջև։ Նրա գործողության ներքո վերին N մասի էլեկտրոնները կսկսեն ձգվել դեպի պլյուսը և հավաքվել կոլեկտորի մոտ։ Այնուամենայնիվ, հոսանքը չի կարողանա հոսել, քանի որ լարման աղբյուրի էլեկտրական դաշտը չի հասնում արտանետողին: Դա կանխվում է կոլեկտորային կիսահաղորդչի հաստ շերտով և բազային կիսահաղորդչի շերտով:

Հիմա եկեք միացնենք լարումը բազայի և թողարկիչի V BE-ի միջև, բայց զգալիորեն ավելի ցածր, քան V CE-ն (սիլիկոնային տրանզիստորների համար պահանջվող նվազագույն V BE-ն 0,6 Վ է): Քանի որ P շերտը շատ բարակ է, գումարած բազային միացված լարման աղբյուրը, այն կկարողանա իր էլեկտրական դաշտով «հասնել» էմիտերի N շրջան: Նրա ազդեցության տակ էլեկտրոնները կուղղվեն դեպի հիմք։ Նրանցից ոմանք կսկսեն լրացնել այնտեղ գտնվող անցքերը (վերամիավորել): Մյուս մասը ազատ անցք չի գտնի, քանի որ հիմքում անցքերի կոնցենտրացիան շատ ավելի ցածր է, քան էլեկտրոնների կոնցենտրացիան արտանետիչում։

Արդյունքում բազայի կենտրոնական շերտը հարստացվում է ազատ էլեկտրոններով։ Դրանց մեծ մասը կգնա դեպի կոլեկտոր, քանի որ այնտեղ լարումը շատ ավելի բարձր է։ Դրան նպաստում է նաև կենտրոնական շերտի շատ փոքր հաստությունը։ Էլեկտրոնների մի մասը, թեև շատ ավելի փոքր է, այնուամենայնիվ հոսելու է հիմքի դրական կողմը:

Արդյունքում մենք ստանում ենք երկու հոսանք՝ փոքրը՝ հիմքից մինչև I BE էմիտեր, և մեծը՝ կոլեկտորից մինչև I CE արտանետիչ:

Եթե ​​հիմքում ավելացնեք լարումը, ապա P շերտում ավելի շատ էլեկտրոններ կկուտակվեն։ Արդյունքում բազային հոսանքը փոքր-ինչ կաճի, իսկ կոլեկտորի հոսանքը զգալիորեն կաճի: Այսպիսով, բազային հոսանքի մի փոքր փոփոխությամբ IԲ , կոլեկտորի հոսանքը I մեծապես փոխվում է S. Դա այն է, ինչ տեղի է ունենում: ազդանշանի ուժեղացում երկբևեռ տրանզիստորում. Կոլեկտորի հոսանքի I C հարաբերակցությունը բազային հոսանքի I B-ին կոչվում է ընթացիկ շահույթ: Նշանակված է β , հֆէկամ h21e, կախված տրանզիստորի հետ կատարված հաշվարկների առանձնահատկություններից։

Ամենապարզ երկբևեռ տրանզիստորային ուժեղացուցիչը

Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք էլեկտրական հարթությունում ազդանշանի ուժեղացման սկզբունքը, օգտագործելով շղթայի օրինակը: Թույլ տվեք նախապես վերապահում անել, որ այս սխեման ամբողջովին ճիշտ չէ։ Ոչ ոք չի միացնում DC լարման աղբյուրը ուղղակիորեն AC աղբյուրին: Բայց այս դեպքում ավելի հեշտ և պարզ կլինի հասկանալ ուժեղացման մեխանիզմն ինքնին երկբևեռ տրանզիստորի միջոցով: Նաև ստորև բերված օրինակում հաշվարկման տեխնիկան որոշ չափով պարզեցված է:

1. Շղթայի հիմնական տարրերի նկարագրությունը

Այսպիսով, ենթադրենք, որ մենք ունենք 200 (β = 200) շահույթ ունեցող տրանզիստոր: Կոլեկտորի կողմից մենք միացնելու ենք համեմատաբար հզոր 20 Վ հոսանքի աղբյուր, որի էներգիայի շնորհիվ տեղի կունենա ուժեղացում։ Տրանզիստորի հիմքից մենք միացնում ենք թույլ 2Վ էներգիայի աղբյուր։ Մենք դրան հաջորդաբար կմիացնենք սինուսային ալիքի տեսքով փոփոխական լարման աղբյուր՝ 0,1 Վ տատանման ամպլիտուդով։ Սա ազդանշան կլինի, որը պետք է ուժեղացվի: Ռեզիստորը բազայի մոտ անհրաժեշտ է ազդանշանի աղբյուրից եկող հոսանքը սահմանափակելու համար, որը սովորաբար ցածր հզորություն ունի:

2. Բազային մուտքային հոսանքի հաշվարկ I բ

Հիմա եկեք հաշվարկենք բազային հոսանքը I b. Քանի որ մենք գործ ունենք փոփոխական լարման հետ, մենք պետք է հաշվարկենք երկու ընթացիկ արժեք՝ առավելագույն լարման (V max) և նվազագույնի (V min): Եկեք այս ընթացիկ արժեքները անվանենք համապատասխանաբար՝ I bmax և I bmin:

Բացի այդ, բազային հոսանքը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ բազային թողարկիչի լարումը V BE: Բազայի և էմիտերի միջև կա մեկ PN հանգույց: Ստացվում է, որ բազային հոսանքն իր ճանապարհին «հանդիպում է» կիսահաղորդչային դիոդին։ Լարումը, որով կիսահաղորդչային դիոդը սկսում է վարել, մոտավորապես 0,6 Վ է: Մենք չենք մանրամասնի դիոդի ընթացիկ-լարման բնութագրերը, և հաշվարկների պարզության համար կվերցնենք մոտավոր մոդել, ըստ որի հոսանք կրող դիոդի վրա լարումը միշտ 0,6 Վ է: Սա նշանակում է, որ բազայի և թողարկողի միջև լարումը V BE = 0.6V է: Եվ քանի որ էմիտերը միացված է գետնին (V E = 0), լարումը բազայից հող նույնպես 0.6V է (V B = 0.6V):

Եկեք հաշվարկենք I bmax և I bmin՝ օգտագործելով Օհմի օրենքը.

2. Կոլեկտորի ելքային հոսանքի հաշվարկ I C

Այժմ, իմանալով շահույթը (β = 200), կարող եք հեշտությամբ հաշվարկել կոլեկտորի հոսանքի առավելագույն և նվազագույն արժեքները (I cmax և I cmin):

3. Ելքային լարման V ելքի հաշվարկ

Կոլեկտորի հոսանքը հոսում է ռեզիստորի Rc միջով, որը մենք արդեն հաշվարկել ենք: Մնում է փոխարինել արժեքները.

4. Արդյունքների վերլուծություն

Ինչպես երևում է արդյունքներից, V Cmax-ը պակաս է եղել, քան V Cmin-ը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ V Rc դիմադրության լարումը հանվում է մատակարարման լարման VCC-ից: Այնուամենայնիվ, շատ դեպքերում դա նշանակություն չունի, քանի որ մեզ հետաքրքրում է ազդանշանի փոփոխական բաղադրիչը` առատությունը, որը 0,1 Վ-ից ավելացել է մինչև 1 Վ: Ազդանշանի հաճախականությունը և սինուսոիդային ձևը չեն փոխվել: Իհարկե, տասը անգամ V out / V հարաբերակցությունը հեռու է ուժեղացուցիչի լավագույն ցուցանիշից, բայց այն բավականին հարմար է ուժեղացման գործընթացը պատկերացնելու համար:

Այսպիսով, եկեք ամփոփենք երկբևեռ տրանզիստորի վրա հիմնված ուժեղացուցիչի աշխատանքի սկզբունքը: Հոսանք I b հոսում է բազայի միջով՝ կրելով հաստատուն և փոփոխական բաղադրիչներ։ Անհրաժեշտ է մշտական ​​բաղադրիչ, որպեսզի բազայի և թողարկողի միջև PN հանգույցը սկսի վարվել՝ «բացվում է»: Փոփոխական բաղադրիչը, ըստ էության, ինքնին ազդանշանն է (օգտակար տեղեկատվություն): Տրանզիստորի ներսում կոլեկտորային արտանետման հոսանքը բազային հոսանքի արդյունքն է, որը բազմապատկվում է β-ով: Իր հերթին, կոլեկտորի վերևում գտնվող դիմադրության Rc-ի վրա լարումը արդյունք է ուժեղացված կոլեկտորի հոսանքը ռեզիստորի արժեքով բազմապատկելու:

Այսպիսով, V out pin-ը ստանում է տատանման մեծ ամպլիտուդով ազդանշան, բայց նույն ձևով և հաճախականությամբ: Կարևոր է ընդգծել, որ տրանզիստորը ուժեղացման համար էներգիա է վերցնում VCC էներգիայի աղբյուրից: Եթե ​​մատակարարման լարումը անբավարար է, տրանզիստորը չի կարողանա ամբողջությամբ աշխատել, և ելքային ազդանշանը կարող է աղավաղվել:

Երկբևեռ տրանզիստորի աշխատանքային ռեժիմները

Տրանզիստորի էլեկտրոդների վրա լարման մակարդակներին համապատասխան, նրա աշխատանքի չորս եղանակ կա.

• Անջատման ռեժիմ:
• Ակտիվ ռեժիմ.
• Հագեցման ռեժիմ.
• Հակադարձ ռեժիմ:

Անջատման ռեժիմ

Երբ բազային արտանետիչի լարումը ցածր է 0,6 Վ - 0,7 Վ-ից, բազայի և թողարկիչի միջև PN հանգույցը փակ է: Այս վիճակում տրանզիստորը չունի բազային հոսանք: Արդյունքում, կոլեկտորային հոսանք նույնպես չի լինի, քանի որ բազայում չկան ազատ էլեկտրոններ, որոնք պատրաստ են շարժվել դեպի կոլեկտորի լարումը: Ստացվում է, որ տրանզիստորը, կարծես, կողպված է, և ասում են, որ այն գտնվում է անջատման ռեժիմ.

Ակտիվ ռեժիմ

IN ակտիվ ռեժիմՀիմքում լարումը բավարար է բազայի և թողարկողի միջև PN հանգույցի բացման համար: Այս վիճակում տրանզիստորն ունի բազային և կոլեկտորային հոսանքներ: Կոլեկտորի հոսանքը հավասար է բազային հոսանքին, որը բազմապատկվում է շահույթով: Այսինքն, ակտիվ ռեժիմը տրանզիստորի նորմալ աշխատանքային ռեժիմն է, որն օգտագործվում է ուժեղացման համար:

Հագեցման ռեժիմ

Երբեմն բազային հոսանքը կարող է չափազանց բարձր լինել: Արդյունքում, մատակարարման հզորությունը պարզապես բավարար չէ կոլեկտորի հոսանքի այնպիսի մեծություն ապահովելու համար, որը կհամապատասխանի տրանզիստորի շահույթին: Հագեցվածության ռեժիմում կոլեկտորի հոսանքը կլինի առավելագույնը, որը կարող է ապահովել էլեկտրամատակարարումը և կախված չի լինի բազային հոսանքից: Այս վիճակում տրանզիստորը չի կարողանում ուժեղացնել ազդանշանը, քանի որ կոլեկտորի հոսանքը չի արձագանքում բազային հոսանքի փոփոխություններին:

Հագեցվածության ռեժիմում տրանզիստորի հաղորդունակությունը առավելագույնն է, և այն ավելի հարմար է «միացված» վիճակում անջատիչի (անջատիչի) գործառույթի համար: Նմանապես, անջատման ռեժիմում տրանզիստորի հաղորդունակությունը նվազագույն է, և դա համապատասխանում է անջատիչին:

Հակադարձ ռեժիմ

Այս ռեժիմում կոլեկտորը և արտանետիչը փոխում են դերերը. կոլեկտորի PN հանգույցը շեղված է դեպի առաջ, իսկ էմիտերի հանգույցը՝ հակառակ ուղղությամբ: Արդյունքում հոսանքը հոսում է բազայից դեպի կոլեկտոր: Կոլեկտորի կիսահաղորդչային շրջանը ասիմետրիկ է արտանետիչի նկատմամբ, իսկ հակադարձ ռեժիմում շահույթն ավելի ցածր է, քան նորմալ ակտիվ ռեժիմում: Տրանզիստորը նախագծված է այնպես, որ այն հնարավորինս արդյունավետ աշխատի ակտիվ ռեժիմում: Հետեւաբար, տրանզիստորը գործնականում չի օգտագործվում հակադարձ ռեժիմում:

Երկբևեռ տրանզիստորի հիմնական պարամետրերը.

Ընթացիկ շահույթ– կոլեկտորի հոսանքի I C հարաբերակցությունը բազային հոսանքի I B-ին: Նշանակված է β , հֆէկամ h21e, կախված տրանզիստորներով կատարված հաշվարկների առանձնահատկություններից։

β-ը հաստատուն արժեք է մեկ տրանզիստորի համար և կախված է սարքի ֆիզիկական կառուցվածքից: Բարձր շահույթը հաշվարկվում է հարյուրավոր միավորներով, ցածրը՝ տասնյակներով: Նույն տիպի երկու առանձին տրանզիստորների համար, նույնիսկ եթե դրանք արտադրության ընթացքում «խողովակաշարի հարևաններ» էին, β-ն կարող է մի փոքր տարբեր լինել: Երկբևեռ տրանզիստորի այս հատկանիշը թերևս ամենակարևորն է: Եթե ​​սարքի այլ պարամետրերը հաճախ կարելի է անտեսել հաշվարկներում, ապա ընթացիկ շահույթը գրեթե անհնար է:

Ներածման դիմադրություն– տրանզիստորի դիմադրությունը, որը «համապատասխանում է» բազային հոսանքին: Նշանակված է R in (R in) Որքան մեծ է այն, այնքան լավ է սարքի ուժեղացման բնութագրերը, քանի որ բազային կողմում սովորաբար կա թույլ ազդանշանի աղբյուր, որը պետք է հնարավորինս քիչ հոսանք սպառի: Իդեալական տարբերակն այն է, երբ մուտքային դիմադրությունը անսահման է:

Միջին երկբևեռ տրանզիստորի R մուտքը մի քանի հարյուր KΩ է (կիլո-օմ): Այստեղ երկբևեռ տրանզիստորը շատ է կորցնում դաշտային տրանզիստորին, որտեղ մուտքային դիմադրությունը հասնում է հարյուրավոր GΩ-ի (գիգաոհմ):

Ելքային հաղորդունակություն- տրանզիստորի հաղորդունակությունը կոլեկտորի և թողարկողի միջև: Որքան մեծ է ելքային հաղորդունակությունը, այնքան ավելի շատ կոլեկտոր-էմիտեր հոսանք կկարողանա անցնել տրանզիստորի միջով ավելի քիչ հզորությամբ:

Բացի այդ, ելքային հաղորդունակության բարձրացմամբ (կամ ելքային դիմադրության նվազմամբ), մեծանում է առավելագույն բեռը, որին ուժեղացուցիչը կարող է դիմակայել ընդհանուր շահույթի աննշան կորուստներով: Օրինակ, եթե ցածր ելքային հաղորդունակությամբ տրանզիստորն առանց բեռի ազդանշանն ուժեղացնում է 100 անգամ, ապա երբ միացված է 1 KΩ բեռը, այն արդեն կուժեղացնի ընդամենը 50 անգամ։ Նույն շահույթով, բայց ավելի բարձր ելքային հաղորդունակությամբ տրանզիստորը կունենա ավելի փոքր շահույթի անկում: Իդեալական տարբերակն այն է, երբ ելքային հաղորդունակությունը անսահման է (կամ ելքային դիմադրություն R out = 0 (R out = 0)):

Այս հոդվածում մենք քննարկեցինք այնպիսի կարևոր տրանզիստորի պարամետրը, ինչպիսին է բետա գործակիցը (β) . Բայց տրանզիստորի մեջ կա ևս մեկ հետաքրքիր պարամետր. Նա ինքնին աննշան է, բայց կարող է շատ գործեր անել։ Այն նման է մի խճաքարի, որը մտնում է մարզիկի մարզակոշիկի մեջ. այն փոքր է թվում, բայց վազելիս անհարմարություն է առաջացնում: Այսպիսով, ինչպե՞ս է այս «խճաքարը» խանգարում տրանզիստորին: Եկեք պարզենք...

PN հանգույցի ուղիղ և հակադարձ միացում

Ինչպես հիշում ենք, տրանզիստորը բաղկացած է երեք կիսահաղորդչից։ , որը մենք անվանում ենք բազա-էմիտեր էմիտերի հանգույց, իսկ բազա-կոլեկցիոներ անցումն է կոլեկտորային անցում.

Քանի որ այս դեպքում մենք ունենք NPN տրանզիստոր, դա նշանակում է, որ հոսանքը կոլեկտորից կհոսի դեպի էմիտեր, պայմանով, որ մենք բացում ենք բազան՝ դրա վրա կիրառելով ավելի քան 0,6 վոլտ լարում (լավ, որպեսզի տրանզիստորը բացվի) .

Եկեք հիպոթետիկորեն վերցնենք բարակ, բարակ դանակ և կտրենք արտանետիչը անմիջապես PN հանգույցի երկայնքով: Մենք կավարտենք այսպիսի մի բան.

Կանգ առեք Մենք դիոդ ունե՞նք: Այո, նա մեկն է: Հիշեք, որ հոդվածում ընթացիկ-լարման բնութագրիչը (CVC) մենք նայեցինք դիոդի CVC-ին.

Ընթացիկ-լարման բնութագրիչի աջ կողմում մենք տեսնում ենք, թե ինչպես է գրաֆիկի ճյուղը շատ կտրուկ թռչում վերև: Այս դեպքում մենք դիոդի վրա հաստատուն լարում ենք կիրառել այսպես, այսինքն՝ եղել է դիոդի ուղղակի միացում:

Դիոդն իր միջով անցավ էլեկտրական հոսանք։ Մենք նույնիսկ փորձեր ենք անցկացրել դիոդի ուղիղ և հակադարձ կապով։ Նրանք, ովքեր չեն հիշում, կարող են կարդալ:

Բայց եթե փոխեք բևեռականությունը

ապա մեր դիոդը հոսանքը չի անցնի: Մեզ միշտ այսպես են սովորեցրել, և դրա մեջ ինչ-որ ճշմարտություն կա, բայց... մեր աշխարհը իդեալական չէ):

Ինչպե՞ս է աշխատում PN հանգույցը: Մենք դա պատկերացնում էինք որպես ձագար։ Այսպիսով, այս նկարչության համար

մեր ձագարը գլխիվայր կշրջվի դեպի առվակը

Ջրի հոսքի ուղղությունը էլեկտրական հոսանքի շարժման ուղղությունն է։ Ձագարը դիոդն է: Բայց ձագարի նեղ վզով անցա՞ծ ջուրը։ Ինչ կարող ենք դա անվանել: Եվ դա կոչվում է PN հանգույցի հակառակ հոսանքը (ես վերադառնում եմ).

Ի՞նչ եք կարծում, եթե ավելացնեք ջրի հոսքի արագությունը, ձագարի նեղ վզով անցնող ջրի քանակը կավելանա՞։ Միանշանակ։ Սա նշանակում է, որ եթե ավելացնեք լարումը U arr., ապա հակառակ հոսանքը կավելանա ես եմ.Սա այն է, ինչ մենք տեսնում ենք դիոդի ընթացիկ-լարման բնութագրի գրաֆիկի ձախ կողմում.

Բայց մինչեւ ո՞ր սահմանի կարելի է բարձրացնել ջրի հոսքի արագությունը։ Եթե ​​շատ մեծ լինի, մեր ձագարը չի դիմանա, պատերը կճաքեն ու կտոր-կտոր կթռչի, չէ՞։ Հետեւաբար, յուրաքանչյուր դիոդի համար կարող եք գտնել այնպիսի պարամետր, ինչպիսին է U rev.max, որի գերազանցումը դիոդի համար համարժեք է մահվան։

Օրինակ, D226B դիոդի համար.

U rev.max= 500 վոլտ, իսկ առավելագույն հակադարձ զարկերակը U arr. imp.max= 600 վոլտ: Բայց հիշեք, որ էլեկտրոնային սխեմաները նախագծված են, ինչպես ասում են, «30% մարժայով»: Եվ նույնիսկ եթե շղթայում դիոդի վրա հակառակ լարումը 490 վոլտ է, ապա շղթայում կտեղադրվի դիոդ, որը կարող է դիմակայել ավելի քան 600 վոլտ: Ավելի լավ է չխաղալ քննադատական ​​արժեքների հետ): Զարկերակային հակադարձ լարումը լարման հանկարծակի աճ է, որը կարող է հասնել մինչև 600 վոլտ ամպլիտուդի: Բայց այստեղ էլ ավելի լավ է փոքր մարժայով վերցնել։

Այսպիսով, ինչո՞ւ եմ ես այս ամենը դիոդի և դիոդի մասին... Կարծես մենք ուսումնասիրում ենք տրանզիստորները: Բայց ինչ էլ ասի, դիոդը տրանզիստոր կառուցելու համար շինանյութ է: Այսպիսով, եթե մենք հակադարձ լարում կիրառենք կոլեկտորի հանգույցում, ապա հակադարձ հոսանք կհոսի հանգույցի միջով, ինչպես դիոդում: Հենց ճիշտ. Եվ տրանզիստորում այս պարամետրը կոչվում է . Մենք այն նշում ենք որպես Ես KBO, բուրժուազիայի մեջ - Ես CBO. Հանդես է գալիս «Հոսանք կոլեկտորի և բազայի միջև, բաց թողարկիչով». Կոպիտ ասած՝ արտանետող ոտքը ոչ մի տեղ չի կպչում ու կախված է օդում։

Կոլեկտորի հակադարձ հոսանքը չափելու համար բավական է հավաքել այս պարզ սխեմաները.

NPN տրանզիստորի համար PNP տրանզիստորի համար

Սիլիկոնային տրանզիստորների համար հակադարձ կոլեկտորի հոսանքը 1 մԱ-ից պակաս է, գերմանիումի տրանզիստորների համար՝ 1-30 μԱ: Քանի որ ես չափում եմ միայն 10 մԱ-ից, և ձեռքի տակ չունեմ գերմանիումի տրանզիստորներ, ես չեմ կարողանա իրականացնել այս փորձը, քանի որ սարքի լուծումը թույլ չի տալիս:

Մենք դեռ չենք պատասխանել այն հարցին, թե ինչու է կոլեկտորային հակադարձ հոսանքն այդքան կարևոր և նշված է տեղեկատու գրքերում: Բանն այն է, որ շահագործման ընթացքում տրանզիստորը որոշակի ուժ է ցրում տարածություն, ինչը նշանակում է, որ այն տաքանում է: Հակադարձ կոլեկտորի հոսանքը շատ կախված է ջերմաստիճանից և կրկնապատկում է դրա արժեքը յուրաքանչյուր 10 աստիճան Ցելսիուսի համար: Չէ, բայց ի՞նչ է պատահել։ Թող այն աճի, կարծես ոչ մեկին չի անհանգստացնում:

Հակադարձ կոլեկտորի հոսանքի ազդեցությունը

Բանն այն է, որ որոշ անջատիչ սխեմաներում այս հոսանքի մի մասն անցնում է էմիտերի հանգույցով: Եվ ինչպես հիշում ենք, բազային հոսանքը հոսում է էմիտերի հանգույցով: Որքան մեծ է հսկիչ հոսանքը (բազային հոսանքը), այնքան մեծ է վերահսկվող հոսանքը (կոլեկտորի հոսանքը): Մենք դա քննարկել ենք հոդվածում: Հետևաբար, բազային հոսանքի ամենափոքր փոփոխությունը հանգեցնում է կոլեկտորի հոսանքի մեծ փոփոխության և ամբողջ շղթան սկսում է սխալ աշխատել:

Ինչպես պայքարել հակադարձ կոլեկտորի հոսանքի դեմ

Սա նշանակում է, որ տրանզիստորի ամենակարևոր թշնամին ջերմաստիճանն է։ Ինչպե՞ս են ռադիոէլեկտրոնային սարքավորումների (REA) մշակողները պայքարում դրա դեմ:

– օգտագործել տրանզիստորներ, որոնցում հակադարձ կոլեկտորի հոսանքը շատ փոքր արժեք ունի: Սրանք, իհարկե, սիլիկոնային տրանզիստորներ են: Մի փոքր հուշում. սիլիկոնային տրանզիստորների նշումը սկսվում է «KT» տառերով, ինչը նշանակում է TOգոտի Տտրանզիստոր.

– սխեմաների օգտագործում, որոնք նվազագույնի են հասցնում կոլեկտորի հակադարձ հոսանքը:

Հակադարձ կոլեկտորի հոսանքը տրանզիստորի կարևոր պարամետրն է: Այն տրված է տվյալների թերթիկում յուրաքանչյուր տրանզիստորի համար: Սխեմաներում, որոնք օգտագործվում են ծայրահեղ ջերմաստիճանի պայմաններում, կոլեկտորի վերադարձի հոսանքը շատ մեծ դեր կունենա: Հետևաբար, եթե դուք մի շղթա եք հավաքում, որը չի օգտագործում ռադիատոր և օդափոխիչ, ապա, իհարկե, ավելի լավ է տրանզիստորներ վերցնել նվազագույն հակադարձ կոլեկտորի հոսանքով: