- Рад ПНП транзистора:
- Интерни рад:
- Регија рада у односу на начин рада:
- Транзистор као прекидач:
- Транзистор као појачало:
- Сврха дела:
Први транзистор са биполарним спојем изумљен је 1947. у Белл лабораторијама. „Два поларитета“ је скраћено као биполарни, па отуда и назив Биполарни спојни транзистор. БЈТ је трокраки уређај са колектором (Ц), базом (Б) и емитором (Е). Идентификација терминала транзистора захтева пин дијаграм одређеног дела БЈТ. Биће доступно у техничком листу. Постоје две врсте БЈТ - НПН и ПНП транзистори. У овом упутству ћемо говорити о ПНП транзисторима. Размотримо два примера ПНП транзистора - 2Н3906 и ПН2907А, приказана на горњим сликама.
На основу процеса израде конфигурација пина може се променити и ови детаљи су доступни у одговарајућем листу података транзистора. Углавном су сви ПНП транзистори горње конфигурације пина. Како се снага транзистора повећава, неопходно је да хладњак буде причвршћен на тело транзистора. Непристрасни транзистор или транзистор без потенцијала који се примењује на стезаљкама сличан је двема диодама повезаним међусобно, као што је приказано на доњој слици. Најважнија примена ПНП транзистора је високо бочно пребацивање и комбиновано појачало класе Б.
Диода Д1 има својство обрнутог вођења засновано на предњем вођењу диоде Д2. Када струја пролази кроз диоду Д2 од емитора до базе, диода Д1 осјети струју и пропорционалној струји ће бити дозвољено да тече у обрнутом смјеру од терминала емитора до терминала колектора под условом да се на прикључку колектора примијени потенцијал тла. Пропорционална константа је добитак (β).
Рад ПНП транзистора:
Као што је горе речено, транзистор је уређај којим се контролише струја и има два слоја исцрпљивања са специфичним потенцијалом баријере која су потребна за дифузију слоја осиромашења. Потенцијал баријере за силицијумски транзистор је 0,7 В на 25 ° Ц и 0,3 В на 25 ° Ц за германијум транзистор. Уобичајени тип транзистора који се користи је силицијум јер је то најзаступљенији елемент на земљи после кисеоника.
Интерни рад:
Конструкција пнп транзистора је да су колекторски и емитерски региони допирани материјалом п-типа, а основни регион малим слојем материјала н-типа. Регија емитера је јако допирана у поређењу са регијом колектора. Ова три региона чине два чвора. Они су спој колектор-база (ЦБ) и спој база-емитер.
Када се негативни потенцијал ВБЕ примени на спој емитер базе-емитер који опада са 0В, електрони и рупе почињу да се акумулирају у подручју исцрпљивања. Када се потенцијал даље смањи испод 0.7В, постиже се напон баријере и долази до дифузије. Дакле, електрони теку према позитивном прикључку, а основни струјни токови (ИБ) су супротни протоку електрона. Поред тога, струја од емитора до колектора почиње да тече, под условом да се на прикључку колектора примењује напон ВЦЕ. ПНП транзистор може деловати као прекидач и појачало.
Регија рада у односу на начин рада:
1. Активна регија, ИЦ = β × ИБ– рад појачала
2. Регија засићења, ИЦ = Струја засићења - Прекидач (потпуно УКЉУЧЕН)
3. Резна граница, ИЦ = 0 - Прекидач (потпуно ИСКЉУЧЕН)
Транзистор као прекидач:
Примена ПНП транзистора је да ради као бочни прекидач. Да би се објаснио модел ПСПИЦЕ, изабран је транзистор ПН2907А. Прва важна ствар коју треба имати на уму је да се у основи користи отпорник који ограничава струју. Јаче струје базе оштетиће БЈТ. Из техничког листа максимална непрекидна струја колектора је -600мА и одговарајуће појачање (хФЕ или β) је дато у техничком листу као услов испитивања. Такође су доступни одговарајући напони засићења и основне струје.
Кораци за одабир компоненти:
1. Пронађите чаробњак за струју колектора који струја троши ваше оптерећење. У овом случају то ће бити 200мА (паралелне ЛЕД или оптерећења) и отпорник = 60 Охма.
2. Да би транзистор ушао у стање засићења потребно је извући довољно базне струје тако да је транзистор у потпуности УКЉУЧЕН. Израчунавање основне струје и одговарајућег отпорника који ће се користити.
За потпуно засићење основна струја је приближно 2,5 мА (не превисока или прениска). Тако је доле коло са 12В на бази исто као и на емитеру у односу на масу током којег је прекидач у стању ИСКЉУЧЕНО.
Теоретски је прекидач потпуно отворен, али практично се може уочити проток струје цурења. Ова струја је занемарљива јер су у пА или нА. За боље разумевање управљања струјом, транзистор се може сматрати променљивим отпорником на колектору (Ц) и емитеру (Е) чији отпор варира у зависности од струје кроз базу (Б).
У почетку када кроз базу не протиче струја, отпор преко ЦЕ је врло велик да кроз њу не протиче струја. Када се на основном прикључку појави потенцијална разлика од 0,7 В и више, БЕ спој дифузира и узрокује дифузију ЦБ споја. Сада струја тече од емитора до колектора сразмерно струји струје од емитора до базе, такође појачање.
Сада да видимо како да контролишемо излазну струју контролишући базну струју. Исправити ИЦ = 100мА упркос оптерећењу од 200мА, одговарајући добитак из листа са подацима је негде између 100 и 300 и следећи исту горњу формулу добијамо
Одступање практичне вредности од израчунате вредности је због пада напона на транзистору и отпорног оптерећења које се користи. Такође, користили смо стандардну вредност отпорника од 13кОхм уместо 12.5кОхм на основном терминалу.
Транзистор као појачало:
Појачање је претварање слабог сигнала у употребљив облик. Процес појачања био је важан корак у многим апликацијама као што су бежични сигнали који се преносе, бежични сигнали, МП3 уређаји, мобилни телефони итд., Транзистор може појачати снагу, напон и струју у различитим конфигурацијама.
Неке од конфигурација које се користе у транзисторским круговима појачала су
1. Уобичајено појачало емитора
2. Заједничко колекторско појачало
3. Појачало са заједничком базом
Од горе наведених типова уобичајени тип емитора је популарна и најчешће коришћена конфигурација. Операција се одвија у активном региону, пример је једнофазно коло појачавача са заједничким емитором. Стабилна тачка пристраности једносмерне струје и стабилно појачање наизменичне струје су важни у дизајнирању појачала. Назив једностепено појачало када се користи само један транзистор.
Изнад је једностепено појачало где се слаб сигнал примењен на основном терминалу претвара у β пута стварни сигнал на колекторском терминалу.
Сврха дела:
ЦИН је спојни кондензатор који спаја улазни сигнал са базом транзистора. Тако овај кондензатор изолује извор од транзистора и омогућава пролазак само наизменичног сигнала. ЦЕ је премосни кондензатор који делује као пут са малим отпором за појачани сигнал. ЦОУТ је спојни кондензатор који спаја излазни сигнал са колектора транзистора. Тако овај кондензатор изолује излаз са транзистора и омогућава пролаз само наизменичном сигналу. Р2 и РЕ обезбеђују стабилност појачавачу, док Р1 и Р2 заједно осигуравају стабилност у тачки пристраности једносмерне струје делујући као потенцијални делилац.
Операција:
У случају ПНП транзистора, реч цоммон означава негативно напајање. Стога ће емитер бити негативан у поређењу са колектором. Коло делује тренутно за сваки временски интервал. Једноставно да бисмо разумели, када наизменични напон на основном прикључку повећа одговарајуће повећање струје кроз отпорник емитора.
Дакле, ово повећање струје емитора повећава већу струју колектора да пролази кроз транзистор што смањује пад ВЦЕ колектора. Слично томе, када се улазни наизменични напон експоненцијално смањи, ВЦЕнапон почиње да расте због смањења струје емитора. Све ове промене напона се тренутно одражавају на излазу који ће бити обрнути таласни облик улаза, али појачани.
Карактеристике |
Цоммон Басе |
Цоммон Емиттер |
Заједнички колекционар |
Појачање напона |
Хигх |
Средње |
Ниска |
Тренутни добитак |
Ниска |
Средње |
Хигх |
Добитак снаге |
Ниска |
Веома висок |
Средње |
Табела: Табела поређења добитка
На основу горње табеле, може се користити одговарајућа конфигурација.