рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Образование
- /
- Принцип дії біполярних транзисторів
Реферат Курсовая Конспект
Принцип дії біполярних транзисторів
Принцип дії біполярних транзисторів - раздел Образование, Електропровідність напівпровідників В Умовах Роботи Транзистора До Лівого Р — П— Переходу ...
В умовах роботи транзистора до лівого р — п— переходу прикладається напруга емітер — база Uе–б у прямому напрямку, а до правого р — п – переходу — напруга база — колектор Uб-к у зворотному напрямку. Під дією електричного поля велика частина носіїв зарядів з лівої ділянки (емітера), долаючи р — n – перехід, переходить у дуже вузьку середню ділянку (базу). Далі велика частина носіїв зарядів продовжує рухатися до другого переходу і, наближаючись до нього, потрапляє в електричне поле, утворене зовнішнім джерелом Ue—к. Під впливом цього поля носії зарядів втягуються в праву ділянку (колектор), збільшуючи силу струму в колі батареї Uе–к . Якщо збільшити напругу Uе–б, то зростає кількість носіїв зарядів, що перейшли з емітера в базу, тобто збільшиться сила струму емітера на ΔIе-, при цьому також зросте сила струму колектора ΔIк.
У базі незначна частина носіїв зарядів, що перейшли з емітера, рекомбінує з вільними носіями зарядів протилежної полярності, вибуття яких поповнюється новими носіями зарядів із зовнішнього кола, які утворюють базовий струм силою Iб. Отже, сила колекторного струму
lк=Іе-Іб, (2.4)
буде дещо меншою від сили емітерного струму. Відношення
α=ΔІк/ΔІе, приUб-к=const (2.5)
називається коефіцієнтом підсилення за силою струму і становить 0,9...0,995.
Якщо коло емітер — база розімкнене і сила струму в ньому дорівнює нулеві (Уе = 0), а між колектором і базою прикладена напруга Uк-б. то в колі колектора протікатиме незначної сили зворотний (тепловий) струм Iк.зв, обумовлений неосновними носіями зарядів. Сила цього струму значною мірою залежить від температури і є одним із параметрів транзистора (чим менша сила струму, тим кращі якості у транзистора).
Оскільки емітерний р — п - перехід перебуває під прямою напругою, то він має малий опір. На колекторний р — n - перехід діє зворотна напруга і він має великий опір. Тому напруга, що прикладається до емітера, дуже мала (десяті частки вольта), а напруга, що подається на колектор, може бути досить великою (до кількох десятків вольт). Зміна сили струму в колі емітера, обумовлена малою напругою
Ue, створює приблизно таку ж зміну сили струму в колі колектора, де діє значно вища напругаUк, внаслідок чого транзистор збільшує потужність.
Для роботи транзистора як підсилювача електричних коливань вхідну змінну напругу Uax (сигнал, що підлягає підсиленню) подають послідовно з джерелом постійної напруги зміщення изн між емітером і базою, а вихідну напругу Uвих (підсилений сигнал) знімають з навантажувального резистора Rн.
2.4.3 Схеми включення біполярних транзисторів
Можливі три схеми приєднання транзисторів п — р — п-типу (мал. 2.10, а) та р — п — р-типу (мал. 2.10, б): зі спільною базою (СБ), спільним емітером (СЕ) та спільним колектором (СК). Назва схеми показує, який електрод транзистора є спільним для вхідного та вихідного кола.
Схеми приєднання транзисторів відрізняються своїми властивостями, але принцип підсилення коливань залишається однаковим.
У схемі зі спільною базою позитивний приріст напруги на вході ΔUвх обумовлює збільшення сили емітерного струму Ie, що призводить до зростання сили колекторного струму Iк та напруги виходу ΔIвих, причому ΔIвих>>ΔIвх. У схемі з СБ джерело вхідної напруги введено в коло емітер — база, а навантаження та джерело живлення — в коло колектор — база. Вхідний опір схеми з СБ малий (кілька омів або десятків омів), оскільки емітерний перехід ввімкнений у прямому напрямку. Вихідний опір схеми, навпаки, великий (сотні кілоомів), бо колекторний перехід ввімкнено у зворотному напрямку. Малий вхідний опір схеми з СБ є істотним недоліком, який обмежує її застосування у підсилювачах. Через джерело вхідного сигналу в цій схемі протікає весь емітерний струм і підсилення за силою струму не відбувається (коефіцієнт підсилення за силою струму α < 1).
Підсилення за напругою й потужністю в цій схемі може досягти кількох сот.
У схемі зі спільним емітером джерело вхідної напруги введено в коло емітер — база, а опір навантаження Ra та джерло живлення — в коло емітер — колектор, тому емітер е спільним електродом для вхідного й вихідного кола. Вхідний опір схеми з СЕ більший, ніж у схеми з СБ, бо вхідним струмом у цій схемі е базовий струм, сила якого набагато менша від сили емітерного й колекторного струму. Цей опір становить сотні омів. Вихідний опір схеми з СЕ великий і може доходити до ста кілоомів. Коефіцієнт підсилення за силою струму β в цій схемі є відношенням приросту сили колекторного струму ΔІк до приросту сили базового струму А/в за постійної напруги на колекторі, тобто
β = ΔІк/ΔІб при UK = const (2.6)
і для різних транзисторів може мати значення р = 10...200. Ураховуючи рівності Іе=Ік+Іб та α=ΔІк/ΔІе, маємо
β = ΔІк/(ΔІе — ΔІк) = (ΔІк/ΔІе)/(1 — ΔІк/ΔІе) = α/(1 — а). (2.7)
Коефіцієнт підсилення за напругою ku для схеми з СЕ такий, як і для схеми з СБ. Коефіцієнт підсилення за потужністю kp = βku в багато разів більший, ніж у схемі з СБ.
У схемі зі спільним емітером з підсиленням вхідної напруги відбувається поворот фази вихідної напруги на півперіоду (на 180°): додатний приріст вхідної напруги обумовлює від'ємний приріст вихідної і навпаки.
У схемі зі спільним колектором джерело вхідної напруги вводиться в коло бази, а джерело живлення та опір навантаження — в коло емітера. Вхідним струмом є базовий струм, а вихідним — емітерний. Коефіцієнт підсилення за силою струму для цієї схеми
kі = ΔІе/ΔІб = ΔІе,/(ΔІе - ΔІк) = 1/(1- а) (2.8)
Вхідний опір схеми з СК великий (десятки кілоомів), а вихідний — малий (до 1...2 кОм). Коефіцієнт підсилення за напругою ku = 0,9... 0,95, тобто наближається до одиниці; цю схему часто називають емітерним повторювачем. Схему з СК використовують для узгодження окремих каскадів підсилення — джерела сигналу або навантаження з підсилювачем.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Електропровідність напівпровідників
Розділ Фізичні основи роботи напівпровідникових приладів Електропровідність напівпровідників...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Принцип дії біполярних транзисторів
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.02 сек.
Новости и инфо для студентов