Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






биполярного транзистора

Понятие о режимах работы и схемах включения

биполярного транзистора

 

Режимы работы. Каждый p-n -переход (эмиттерный или коллекторный) биполярного транзистора, с помощью внешнего источника постоянного напряжения, можно включить либо в прямом, либо в обратном направлении.

Возможны четыре варианта полярностей напряжения на переходах, определяющих четыре режима работы транзистора: активный нормальный режим, активный инверсный режим, режим насыщения (или режим двухсторонней инжекции) и режим отсечки.

Режим активный нормальный (РАН) – на эмиттерный переход подано прямое напряжение, а на коллекторный – обратное. Этот режим работы транзистора используется для усиления входного сигнала. Выходной ток управляется входным.

Режим активный инверсный (РАИ) – на коллекторный переход подано прямое напряжение, а на эмиттерный – обратное. Инверсный режим работы приводит к уменьшению усиления, по сравнению с работой транзистора в РАН и поэтому применяется крайне редко.

Режим насыщения (РН) – оба перехода (эмиттерный и коллекторный) смещены в прямом направлении. Поэтому через транзистор проходят большие прямые токи. Выходной ток в этом случае не зависит от входного, т.е. усиление сигналов невозможно. Режим насыщения используется в ключевых схемах, где транзисторы не усиливают сигналы, а замыкают электрическую цепь как электронный ключ. В этом режиме сопротивление транзистора очень мало.

Режим отсечки (РО) – оба перехода (эмиттерный и коллекторный) смещены в обратном направлении. При этом через переходы проходят очень малые обратные токи, вызванные неосновными подвижными зарядами. Так как выходной ток транзистора в режиме отсечки практически равен нулю, этот режим используется для размыкания цепей передачи сигналов. ключ. В этом режиме сопротивление транзистора очень большое.

Режимы насыщения и отсечки обычно применяются совместно. Они осуществляют коммутацию (переключение) как силовых, так и информационных цепей, т.е. биполярный транзистор используется как электронный ключ.

Кроме вышеперечисленных режимов в транзисторе возможен режим пробояпереходов (режим лавинного умножения – РЛУ). Обычно он возникает только в случае аварии и не используется в работе, но существуют специальные лавинные биполярные транзисторы [5], в которых режим пробоя коллекторного перехода является основным рабочим режимом.

Схемы включения. Помимо режима работы для эксплуатации биполярных транзисторов имеет значение то, каким образом транзистор включен (как поданы питающие напряжения на его электроды, в цепь какого электрода включена нагрузка и источник входного сигнала).

В зависимости от того какой электрод является общим для входной и выходной цепи, различают три схемы включения биполярного транзистора (рис.3): схема с общей базой (ОБ), схема с общим эмиттером (ОЭ) и схема с общим коллектором (ОК).

Определение схемы включения осуществляется по цепи переменного тока, т.е. какой электрод является общим для входа и выхода по цепи переменного тока.

Постоянные напряжения к электродам транзистора подводятся от внешних источников. Потенциал общей точки (общего электрода) для входной и выходной цепи принимают равным нулю. Напряжения на двух других электродах отсчитывают относительно точки нулевого потенциала, например, UЭБ или UКБ или UКЭ или UБЭ и т.д. Причём буква стоящая в индексе на втором месте указывает на схему включения.

 
 

 

 

Рис.3. Схемы включения биполярных транзисторов

 

Анализ схем включения показывает (см.рис.3), что входным током может быть или ток базы (схемы ОЭ и ОК) или ток эмиттера (схема ОБ). В цепь коллектора входной ток не подаётся.

Выходным током может быть или ток коллектора (схемы ОБ и ОЭ) или ток эмиттера (схема ОК). В цепь базы нагрузку для получения выходного тока не включают. Радиоэлементы, включенные в цепь базы, в этом случае выполняют другое назначение, а не роль нагрузки.

Один и тот же транзистор, включенный по разным схемам, обладает различными усилительными, частотными, температурными свойствами и имеет отличающиеся параметры.

Основные свойства транзистора определяются соотношениями токов и напряжений в различных его цепях, их взаимным влиянием друг на друга.

На работу транзистора так же влияют форма входного сигнала (постоянный или переменный непрерывный или импульсный), амплитуда (малая или большая), частота (низкая, высокая, сверхвысокая). Поэтому в зависимости от характера напряжений или токов рассматривают работу транзистора на постоянном токе, малом переменном сигнале, большом переменном сигнале или в импульсном режиме.

 

 

Литература:

1. Жеребцов И.П. Основы электроники, с.59 …65.

2. Дыкин А.В., Овечкин Ю.А. Электронные и полупроводниковые приборы,

с. 273…280.

3. Бочаров Л.Н. Электронные приборы, с.98 … 114.


[1] В 1947 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн в лабораториях Bell Labs впервые создали действующий биполярный транзистор, продемонстрированный 16 декабря. Официальное представление изобретения состоялось 23 декабря и именно эта дата считается днём изобретения транзистора. В 1956 году за изобретение биполярного транзистора Шокли, Бардин и Браттейн получили Нобелевскую премию по физике.

[2] Международный термин – BJT, Bipolar Junction Transistor.

[3] Международный термин – FET, Field Effect Transistor.

[4] Инжекция – введение неосновных, для данного типа полупроводника, подвижных зарядов под действием внешнего электрического поля или другого воздействия. Например, для n-типа полупроводника неосновные подвижные заряды – дырки, введение дырок в n-тип – инжекция дырок.

[5] Лавинные транзисторы используются в генераторах коротких мощных импульсов тока (до десятков А) с частотой повторения до 100 МГц

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Хід роботи. | Атака на основе подобранного открытого текста (возможность выбрать текст для шифрования).




© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.