Scheme de tranzistori - studopediya
Clasificarea diodelor și principalii parametri de funcționare
Curent-tensiune caracteristică (I-V).
Dependența curentului care circulă prin dioda semiconductor prin tensiunea aplicată la concluzia sa este numita caracteristica curent-tensiune.
Figura 2.5. - Caracteristica curent-tensiune a diodei.
Diode sunt clasificate ca fiind caracteristici destinate, structural-tehnologice, natura materialului utilizat:
§ privind caracteristicile structurale și tehnologice
§ prin natura materialului folosit
2) siliciu, etc.
Principalii parametri ai diode:
1) media curent - valoarea medie a curentului rectificat care poate curge prin dioda este lung, la o încălzire acceptabil ea;
2) medie tensiunea directă este definită în mod unic de către VAC la o valoare dată);
3) o constantă inversă curent;
4) tensiune inversă constantă;
5) Gama de frecvențe de lucru Df. în care curentul dioda scade sub o valoare predeterminată;
6) capacitatea diodă inversă este pornită.
Parametrii limita diode Mod electrice: - tensiune maximă constantă inversă, care poate rezista dioda lung, fără a perturba funcționarea normală (luată la 20% mai mică decât tensiunea de străpungere); - curent maxim continuu directă a diodei; - temperatura maximă a carcasei; Pmax - maximă permisă disiparea puterii; Fmax - frecvența maximă de funcționare.
Figura 2.6. - Aspectul diode semiconductoare.
Curs 3. tranzistor bipolar (triodă)
Tranzistorul - un dispozitiv traductor având cel puțin trei terminale și adecvate pentru amplificarea moschnosti.Ispolzovanie ca purtători de sarcină de ambele polarități - tranzistori nume de electroni și găuri predeterminate - bipolar.
Luați în considerare, în primul rând, modul în care tranzistorul, de exemplu, p-n-p fără sarcină, atunci când sunt incluse numai surse de alimentare constantă tensiuni E1 și E2 (fig. 3.1).
Figura 3.1. - cablare a tranzistorului bipolar.
De obicei, >> E2 E1. Când închiderea PR1 și Pr2 chei prin intermediul unui emițător p-n - tranziție trece curent continuu produs de mișcarea dirijată a purtătorilor majoritari: găuri emițător și baza a electronilor. Cale curent: + E1 MA1, emițătorul, de bază, chei MA2 Pr2 și Pr1 - E1.
În cazul în care comutatorul este Pr1 și Pr2 și PR3 tastele deschise pentru a închide, apoi un ușor curent de revers va avea loc în circuit.
Odată cu închiderea tuturor celor trei chei din circuitul de emitor - bază deține o diferență multiplă între cantitatea de găuri care se extind în baza și numărul de electroni care se deplasează în direcția opusă. Acest fenomen se datorează faptului că concentrația purtătorilor de sarcină în baza este considerabil mai mică decât în emițător, astfel încât gaura, lovind-o bază de date, la care sunt purtători minoritari încep să se recombina cu electroni. Dar recombinare - procesul nu este instantanee. Prin urmare, aproape toate găurile au timp să treacă printr-un strat subțire de bază și să ajungă la colector p-n tranziție înainte de a se produce recombinarea. Venind la găurile multiple încep să experimenteze acțiunea câmpului electric generat de sursa de tensiune E2. Acest câmp este pentru găurile se accelerează, și astfel se creează curentul de colector.
emitor actual este format din două componente: gaura și electronul
Ca rezultat al recombinării de găuri cu porțiunea electroni
Figura 3.2. - Distribuția actuală în tranzistorul bipolar.
Pentru a determina porțiunea găurilor trecut de la emițător la gaura colector coeficientul de transport este introdus în baza de date:
Seek coeficient de transfer este cât mai aproape de unitate. În realitate, această cifră este în intervalul 0,96 ... 0,996.
Unul dintre cei mai importanți indicatori ai emitor este o rată de injectare așa-numita, care arată cât de mult din curentul total are componenta gaura (= 0,97 ... 0,995)
Curentul de colector al tranzistorului datorită părții gaura este asociată cu o rată de transfer de curent curent emițător
După înmulțirea numărătorul și numitorul la valoarea, obținem
În consecință, câștigul curent este mai aproape de unitate mai puțin de ea diferă.
colector Disponibilitate joncțiune inclus în sens invers, aceasta duce la o componentă suplimentară a curentului greu de stăpânit colectorului datorită fluxului de joncțiune colector curent invers, numit adesea termic.
Figura 3.3. - Desemnarea tranzistor bipolar pe diagrame de circuit.
Figura 3.4. - Apariția tranzistoare bipolare.
proprietăți tranzistor de control care caracterizează variația ieșire (colector) a curentului furnizat sub acțiunea curentului de intrare, schimbarea este cauzată de gaura componentă curentă a emițătorului. Astfel, principiu de acțiune tranzistor bipolar se bazează pe crearea unui tranzistor (trecere) fluxul de purtători de sarcină de la emițător la colector prin bază și colector controlul curentului prin schimbarea emițător (intrare) curent. Prin urmare, tranzistorul bipolar este controlat de curent.
În lipsa unei tensiuni de curent alternativ Uin până la t1 Ie curent curge în circuitul emițător. și circuitul colector - curent Ik. aproape egale ca mărime cu curent Ie. Trecerea prin curent de sarcină de rezistență Ik = Un × RL. Atunci când este aplicat tranzistor în serie cu tensiunea de intrare Uin E1 AC emițător curent este pulsează. Numărul de găuri injectat de emițător la baza va varia și, în consecință, curentul din circuitul colector Ik. Această trecere de curent prin rezistența de sarcină RL, creează o tensiune pulsatorie, repetă semnalul de intrare în formă. Componenta pulsator variabilă Uin separat prin Cp condensator de componenta de curent continuu și este furnizat la ieșire amplificator ca tensiune AC Uout. Trebuie subliniat faptul că amplificarea semnalului prin intermediul tranzistorului se datorează consumului surselor de aprovizionare cu energie. Tranzistorul însăși servește ca regulator de rezervă, care, sub influența unui semnal de intrare slab la circuitul introdus cu un mic schimbări de rezistență în circuitul de curent de ieșire având o rezistență ridicată.
Numărul care arată cât de multe ori tensiunea de curent alternativ, la semnalul de ieșire amplificator depășește tensiunea de intrare este numit un câștig de tensiune și notat KU
KU = Uout / Uin = (Ik RH) / (rs Ie).
Din moment ce Ik „Ie.
Din discuția de mai sus de funcționare a tranzistorului ca amplificator este clar că actualul Ik în circuitul de ieșire este întotdeauna ceva mai mic decât curentul Ie curge în circuitul de intrare. Cu toate acestea, unul dintre indicatorii ce caracterizează proprietățile amplificator tranzistor este așa-numitul câștig KI de curent. reprezentând raportul dintre ieșire increment curent pentru a incrementa curent de intrare a apelantului. Pentru circuitul de mai sus de comutare tranzistor curent câștig KI = D Ik / zi - valoare mai mică de un (0,9 ... 0,99) și este un nume mai precis „emițător câștig curent“, și este notat cu litera a. Cu cât un raport, mai multe amplificările tranzistorului și tensiunea de alimentare (KP = KI · KU).
Principiul de acțiune al tranzistorului asamblat pe o diagramă structurală - n-p-n. nu este diferită de cea examinată mai sus. Aici, în regiunea de bază este introdus de la emițător nu este gaura și electronul.
Diferite tranzistori de circuit au proprietăți diferite, dar principiul amplificării oscilații în ele este aceeași.
1) Schema de includere a tranzistorilor comune de bază (ON) (Figura 3.5 a) .:
ieșire caracteristică reflectă dependența curentului colector de tensiunea pe colector în raport cu baza la un curent emițător fix (fig. 3.5 b)
intrare caracteristică (Fig. 3.5)
Figura 3.5. Pornirea pe tranzistor într-o bază comună.
Schema rândul său, ON furnizează un semnal de amplificare în tensiune.
2) Circuitul de tranzistori cu emițător comun (OE)
Caracteristica principală a circuitului emitor-comun este faptul că curentul de intrare în acesta nu este emitor curent, iar magnitudinea mică a bazei curente IB. Prin urmare, impedanța de intrare a emitor comun este semnificativ mai mare decât impedanța de intrare a etapei de bază comune, și în sute de ohmi. Impedanța de ieșire de la emitor-comun, de asemenea, este suficient de mare (aproximativ zece ohmi).
ieșire caracteristică (fig. 3.6 b)
intrare caracteristică (Fig. 3.6)
Figura 3.6. Activarea tranzistor cu un emițător comun.
Schema de incluziune cu MA prevede amplificarea semnalului, atât de tensiune și curent.
Static VAC îndepărtat atunci când nici o rezistență de sarcină în circuitul de ieșire.
În cazuri practice, circuitul de ieșire cuprinde un rezistor de sarcină. În acest caz, vorbim de operare tranzistor dinamic. În modul dinamic, colector de curent la schimbarea Ek = const și Rk = const nu depinde numai de modificarea curentului de bază, dar modificările de tensiune la colector
care la rândul ei este determinată de schimbări atât în curenții de colector și bază. Acest mod de funcționare se numește dinamică și caracteristici care definesc relația dintre curenți și tensiuni tranzistorului cu o rezistență de sarcină - dinamică. Caracteristicile dinamice sunt bazate pe familii de statice VAC la valorile date Rc și Ec.
Pentru a construi caracteristicile de ieșire dinamice ale circuitului cu modul dinamic ecuație MA utilizat, care este ecuatia unei linii drepte. Acest lucru este evident, dacă este prezent sub formă de
Ik = Ek / Rk - Uke / Rk;
Ek = Uke; Ik = 0 - punctul A;
Uke = 0; Ik = Ek / Rk - punctul B;
punctul caracteristic dinamic de intersecție (sarcină dreaptă), cu una dintre VAC numit punctul de lucru statică a tranzistorului (p). Prin varierea Ib, puteți muta punctul de operare de pe linia de încărcare.
Există trei moduri de bază de funcționare a tranzistorului:
Regiunea cutoff este delimitată de mai sus codul CVC. adecvat Ib = - Iko (ambele p-n tranziție a tranzistorului închis). regiunea de saturație este delimitat la dreapta printr-o linie dreaptă, de la care părăsesc static codul CVC (ambele p-n tranziție a tranzistorului deschis). Regiunea activă se află între regiunile cut-off și saturație.
3) Circuitul de tranzistori cu un colector comun (OC)
Circuitul de intrare impedanta cu un colector comun este foarte mare (de ordinul a zeci sau sute de ohmi) și rezistența de ieșire, dimpotrivă, este mică și este doar zeci sau sute de ohmi. Prin urmare, o cascadă de comun-colector are un câștig de tensiune mai mică decât unitatea, iar câștigul de putere este oarecum mai puțin câștig curent. Acest sistem servește în principal pentru impedanta de potrivire între etapele individuale ale amplificatorului sau între ieșirea amplificatorului și o sarcină de impedanță redusă.
În circuitele cu un curent comun de intrare colector, la fel ca în circuitele cu un emițător comun, un curent de bază, și un curent de ieșire - emitor curent. Prin urmare, factorul de amplificare de curent al acestui circuit poate fi găsit prin formula
IV caracteristică a acestui circuit aproape de circuitul CVC cu OE.
4) includerea sistemului de Darlington:
Aplicat la sisteme cu curenți sau amplificatoare de mari dimensiuni, în cazul în care este necesar pentru a oferi o impedanță mare de intrare.
Aici, - un parametru care reflectă incrementată o cantitate fizică la o altă creștere cantitate fizică exclude procesele care au loc în dispozitiv.
Curs 4. semiconductori de putere (NGN)
Transmisii electrice, surse de alimentare, Convertor de unități de mare putere: NGN sunt instrumente utilizate într-o varietate de dispozitive de securitate acționate. Pentru a reduce pierderea de echipamente trebuie să funcționeze în modul, care ar trebui să fie urmărit de comutare:
· Pierderi de comutație (pornit, oprit);
· O mai mare viteza de comutare de la un stat la altul;
· Consum redus de energie al circuitelor de comandă;
· Mare curent de comutare și de înaltă tensiune de operare.