Bipolar Transistörlerin Özellikleri

Makalenin bir önceki bölümünün en sonunda “keşif” yapıldı. Bunun anlamı, küçük bir temel akımın büyük bir kollektör akımını kontrol etmesidir. Bu tam olarak ana özelliktir. transistor, elektrik sinyallerini yükseltme yeteneği. Daha sonraki anlatımlara devam etmek için, bu akımların farkının ne kadar büyük olduğunu ve bu kontrolün nasıl gerçekleştiğini anlamak gerekir.

Tartışılanları daha iyi hatırlamak için, Şekil 1, taban ve ona bağlı kolektör devreleri için güç kaynakları olan bir n-p-n transistörü gösterir. Bu çizim zaten gösterildi. makalenin önceki bölümünde.

Küçük bir açıklama: n-p-n yapısının transistörü hakkında anlatılan her şey p-n-p transistörü için oldukça doğrudur. Sadece bu durumda güç kaynaklarının polaritesi ters çevrilmelidir. Ve tarifnamenin kendisinde, "elektronlar" nerede olurlarsa olsunlar "delikler" ile değiştirilmelidir. Ancak şu anda, n-p-n yapısının transistörleri daha modern, daha talep görüyor, bu nedenle esas olarak onlar hakkında anlatılıyor.

Resim 1

Düşük güç transistörü. Gerilim ve akımlar

Yayıcı bağlantısına uygulanan voltaj (taban yayıcı bağlantı noktası yaygın olarak adlandırılır), düşük devirli transistörler için düşüktür, 0.2 ... 0.7V'den fazla değildir, bu da baz devresinde birkaç on mikroamper akımı oluşturmaya izin verir. Baz akım ve taban voltajı - yayıcı denir transistör giriş karakteristiğisabit bir kolektör voltajında ​​çıkarılır.

Düşük güçte bir transistörün kolektör bağlantısına 5 ... 10 V'luk bir voltaj uygulanır (bu bizim araştırmamız içindir), ancak daha fazla olabilir. Bu voltajlarda, toplayıcı akımı 0.5 ila birkaç on miliamper olabilir. Transistörün düşük güç olduğuna inanıldığından, sadece makale çerçevesinde kendimizi bu miktarlarla sınırlayacağız.

İletim özellikleri

Yukarıda belirtildiği gibi, küçük bir baz akımı Şekil 2'de gösterildiği gibi büyük bir kollektör akımını kontrol eder. Grafikteki baz akımının mikroamperlerde ve kollektör akımının miliamper cinsinden belirtildiği belirtilmelidir.

Resim 2

Eğrinin davranışını dikkatlice izlerseniz, grafikteki tüm noktalar için toplayıcı akımının taban akıma oranının aynı olduğunu görebilirsiniz. Bunu yapmak için, toplayıcı akımının taban akıma oranının tam olarak 50 olduğu A ve B noktalarına dikkat etmek yeterlidir. Bu, sembolle gösterilen AKIM HIZLANMASI olacaktır. h21e - akım kazancı.

h21e = Ik / Ib.

Bu oranı bilerek, toplayıcı akımını hesaplamak zor değildir Ik = Ib * h21e

Ancak hiçbir durumda, tüm transistörlerin kazancının Şekil 2'deki gibi tam olarak 50 olduğunu düşünmemelisiniz. Aslında, transistörün tipine bağlı olarak, birimlerden birkaç yüz hatta binlerce arasında değişir!

Masanızda yatan belirli bir transistörün kazancını bilmeniz gerekiyorsa, bu oldukça basittir: modern multimetreler, kural olarak, h21e ölçüm moduna sahiptir. Daha sonra, geleneksel bir ampermetre kullanarak kazancın nasıl belirleneceğini açıklayacağız.

Kolektör akımının taban akımına bağımlılığı (Şekil 2) transistör yanıtı. Şekil 3, bir transistörün OE'li bir devreye göre açıldığında bir transfer özellikleri ailesini göstermektedir. Karakteristikler sabit bir toplayıcı-verici voltajında ​​alınır.

Şekil 3. Transistörün OE ile şemaya göre açıldığında transfer karakteristikleri ailesi

Bu aileye daha yakından bakarsanız, birkaç sonuç çıkarabilirsiniz.Birincisi, transfer özelliği doğrusal değildir, bir eğridir (eğrinin ortasında doğrusal bir bölüm olmasına rağmen). Transistör bir sinyali, örneğin bir ses sinyalini yükseltmek için kullanılırsa, bu eğri doğrusal olmayan bozulmalara yol açar. Bu nedenle, transistörün çalışma noktasının karakteristiğin doğrusal bir kısmına “kaydırılması” gerekir.

İkinci olarak, Uke1 ve Uke2'nin farklı voltajlarında alınan özellikler eşittir (birbirinden eşittir). Bu, transistörün kazancının (eğrinin koordinat eksenine açısıyla belirlenen) kazancının toplayıcı verici voltajına bağlı olmadığı sonucuna varmamızı sağlar.

Üçüncüsü, özellikler başlangıç ​​noktasında başlamaz. Bu, sıfır taban akımında bile, toplayıcıdan bazı akımların aktığını gösterir. Bu tam olarak tanımlanan ilk akımdır. makalenin önceki bölümünde. Her iki eğri için başlangıç ​​akımı farklıdır, bu da kolektördeki voltaja bağlı olduğunu gösterir.

Transfer karakteristiği nasıl kaldırılır

Bu özelliği kaldırmanın en kolay yolu, transistörü Şekil 4'te gösterilen devreye göre açmanızdır.

Resim 4

Potansiyometre R düğmesini çevirerek, çok küçük bir taban akımı Ib'yi değiştirebilirsiniz, bu da büyük kolektör akımı Ik'de orantılı bir değişikliğe yol açacaktır. Potansiyometre düğmesinin dönüşünün istemeden böyle “yaratıcı” bir süreç olduğunu söyler: “Bir düğmenin bu burulma sürecini bir şekilde otomatikleştirmek mümkün mü?” Olabilir.

Bunu yapmak için, bir potansiyometre yerine, seri olarak EB-e pillerden alternatif bir voltaj kaynağı, örneğin bir karbon mikrofonu, bir antenin salınım devresi veya bir alıcı dedektörü bağlamak yeterlidir. Daha sonra bu alternatif voltaj, Şekil 5'te gösterildiği gibi transistörün toplayıcı akımını kontrol edecektir.

Resim 5

Bu devrede, EB-e pil transistörün çalışma noktası için bir sapma kaynağı görevi görür ve AC voltaj sinyali yükseltilir. Alternatif bir sinyal, örneğin sinüsoid, önyargısız bir şekilde uygularsanız, pozitif yarım çevrimler transistörü açar ve hatta amplifiye olur.

Ancak transistörün negatif yarı periyotları basitçe kapalıdır, bu nedenle sadece yükseltilmez, aynı zamanda transistörden geçmez. Hoparlörü bir diyot aracılığıyla bağlamanızla aynıdır: hoş müzik ve sesler yerine anlaşılmaz hırıltı duyabilirsiniz.

Ancak, transistör bir röle gibi anahtar bir modda çalışırken, çoğu zaman doğru akımı güçlendirir. Bu uygulama çoğunlukla dijital devrelerde bulunur. Bir sonraki makalede, en basit ve en anlaşılır olan anahtar moduyla, transistörün çeşitli çalışma modlarını dikkate almaya başlayacağız.

Transistör Anahtarlama Devreleri

Şekil 6. Transistör anahtarlama devreleri

Şimdiye kadar, tüm şekillerde, transistör önümüzde n ve p harfleriyle üç kare olarak göründü. Şekil 6a'da transistör, gerçek bir elektrik devresindeki gibi gösterilmiştir. Gerilim bağlantısının polaritesi, elektrotların adları, taban ve yayıcı akımları hemen gösterilir. Ve Şekil 6b'de, genellikle iki diyot tasarımı şeklinde bir transistörü multimetre ile test ederken kullanılır.