מאפייני טרנזיסטורים דו קוטביים

בסוף החלק הקודם של המאמר, התגלה "תגלית". משמעותו היא שזרם בסיס קטן שולט בזרם אספן גדול. זה בדיוק הנכס העיקרי. טרנזיסטור, יכולתו להגביר אותות חשמליים. על מנת להמשיך את הקריינות הנוספת, יש להבין עד כמה גדול ההבדל בזרמים אלה, וכיצד מתרחשת שליטה זו.

כדי לזכור טוב יותר את הנאמר, איור 1 מציג טרנזיסטור n-p-n עם ספקי כוח לבסיס ומעגלי האספנים המחוברים אליו. רישום זה כבר הוצג. בחלק הקודם של המאמר.

הערה קטנה: כל מה שמסופר על הטרנזיסטור של מבנה ה- n-p-n נכון למדי לגבי הטרנזיסטור p-n-p. רק במקרה זה יש להפוך את הקוטביות של מקורות הכוח. ובתיאור עצמו יש להחליף "אלקטרונים" ב"חורים "בכל מקום בו הם מתרחשים. אך נכון לעכשיו טרנזיסטורים של מבנה ה- n-p-n הם מודרניים יותר, מבוקשים יותר, ולכן בעיקר הם מסופרים.

איור 1

טרנזיסטור בעל עוצמה נמוכה. מתח ומתחים

המתח המופעל לצומת הפולט (כפי שמכונה בדרך כלל צומת פולטת הבסיס) נמוך עבור טרנזיסטורים בעלי הספק נמוך, לא יותר מ 0.2 ... 0.7 וולט, המאפשר ליצור זרם של כמה עשרות מיקרו-מתח במעגל הבסיס. זרם בסיס מול מתח בסיס - נקרא פולט מאפיין קלט טרנזיסטור, אשר מוסר במתח אספן קבוע.

מתח בסדר גודל של 5 ... 10 וולט מוחל על צומת האספנים של טרנזיסטור בעל הספק נמוך (זה למחקר שלנו), אם כי זה יכול להיות יותר. במתחים כאלה, זרם האספנים יכול להיות בין 0.5 לכמה עשרות מילי-אמפר. ובכן, בדיוק במסגרת המאמר נגביל את עצמנו לכמויות כאלה, מאחר והאמינה כי הטרנזיסטור הוא בעל עוצמה נמוכה.

מאפייני שידור

כאמור, זרם בסיס קטן שולט בזרם אספן גדול, כפי שמוצג באיור 2. יש לציין כי זרם הבסיס בגרף מסומן במיקרו-ברית, וזרם האספן במילי-אמפר.

איור 2

אם אתה עוקב בקפידה אחר התנהגות העקומה, אתה יכול לראות כי עבור כל הנקודות בגרף היחס בין זרם האספן לזרם הבסיס זהה. לשם כך, מספיק לשים לב לנקודות A ו- B, שעבורן היחס בין זרם האספן לזרם הבסיס הוא בדיוק 50. זה יהיה האאץ הנוכחי, המצוין על ידי הסמל h21e - רווח נוכחי.

h21e = Ik / Ib.

בידיעת יחס זה, לא קשה לחשב את זרם האספן Ik = Ib * h21e

אך בשום מקרה אסור לחשוב שהרווח של כל הטרנזיסטורים הוא בדיוק 50, כמו באיור 2. למעשה, תלוי בסוג הטרנזיסטור, הוא נע בין יחידות לכמה מאות ואפילו אלפים!

אם אתה צריך לדעת את הרווח עבור טרנזיסטור ספציפי שנמצא על השולחן שלך, זה די פשוט: מולטימטר מודרני, ככלל, יש מצב מדידה של h21e. בשלב הבא נסביר כיצד לקבוע את הרווח באמצעות מד זרם קונבנציונאלי.

נקרא התלות של זרם האספן בזרם הבסיס (איור 2) תגובת טרנזיסטור. איור 3 מראה משפחה של מאפייני העברה של טרנזיסטור כשהוא מופעל על פי מעגל עם OE. מאפיינים נלקחים במתח פולט אספן-פולט.

איור 3. איור 3. מאפייני ההעברה של הטרנזיסטור, כאשר הוא מופעל בהתאם לתכנית עם OE

אם אתה מסתכל על המשפחה הזו מקרוב, אתה יכול להסיק כמה מסקנות.ראשית, מאפיין ההעברה אינו לינארי, זהו עקומה (אם כי יש קטע ליניארי באמצע העקומה). עקומה זו היא זו שמובילה לעיוותים לא לינאריים אם הטרנזיסטור משמש להגברת האות, למשל שמע שמע. לכן, יש צורך "להעביר" את נקודת הפעולה של הטרנזיסטור לחלק ליניארי של המאפיין.

שנית, המאפיינים שצולמו במתחים שונים Uke1 ו- Uke2 שווים זה לזה (שווים אחד מהשני). זה מאפשר לנו להסיק כי הרווח של הטרנזיסטור (שנקבע על ידי זווית העקומה לציר הקואורדינטות) אינו תלוי במתח פולט האספן.

שלישית, מאפיינים אינם מתחילים במוצא. זה מרמז כי אפילו בזרם בסיס אפס, זרם כלשהו זורם דרך הקולט. זה בדיוק הזרם הראשוני, שתואר בחלק הקודם של המאמר. הזרם ההתחלתי לשני העקומות שונה, מה שמעיד שהוא תלוי במתח על הקולט.

כיצד להסיר את מאפיין ההעברה

הדרך הקלה ביותר להסיר מאפיין זה היא אם אתה מדליק את הטרנזיסטור לפי המעגל שמוצג באיור 4.

איור 4

על ידי סיבוב הידית של הפוטנציומטר R, תוכלו לשנות זרם בסיס קטן מאוד Ib, שיוביל לשינוי פרופורציוני בזרם האספן הגדול Ik. תהליך "יצירתי" שכזה, כמו סיבוב ידית הפוטנציומטר, מרמז באופן לא רצוני: "האם ניתן לבצע אוטומציה של תהליך זה של פיתול הידית איכשהו?" מסתבר שאפשר.

לשם כך, במקום פוטנציומטר, די בחיבור מקור מתח מתחלף, למשל, מיקרופון פחמן, מעגל מתנדנד של אנטנה או גלאי של מקלט, מהסוללות EB-e בסדרה. ואז מתח לסירוגין זה ישלוט בזרם האספנים של הטרנזיסטור, כפי שמוצג באיור 5.

איור 5

במעגל זה סוללת ה- EB-e פועלת כמקור הטיה לנקודת ההפעלה של הטרנזיסטור, ויגבר אות מתח AC. אם אתה מפעיל אות לסירוגין, למשל סינוסואיד, ללא משוא פנים, אז חצי המחזורים החיוביים יפתחו את הטרנזיסטור, ואולי אפילו יגבירו אותו.

אבל מחצית המחזורים השליליים פשוט סוגרים את הטרנזיסטור, כך שהם לא רק שלא יתגברו, אלא אפילו לא יעברו דרך הטרנזיסטור. זה בערך כאילו אתה מחבר את הרמקול באמצעות דיודה: במקום מוזיקה וקולות נעימים, אתה יכול לשמוע צפצופים לא מובנים.

אך לעיתים קרובות הם מגבירים זרם ישר, בעוד שהטרנזיסטור עובד במצב מפתח, כמו ממסר. יישום זה נמצא לרוב במעגלים דיגיטליים. במאמר הבא, זה עם מצב המפתח, הפשוט ביותר והמובן ביותר, שנתחיל לשקול את מצבי הפעולה השונים של הטרנזיסטור.

מעגלי מיתוג טרנזיסטור

איור 6. מעגלי מיתוג טרנזיסטור

עד עכשיו, בכל הדמויות, הטרנזיסטור הופיע לפנינו כשלושה ריבועים עם האותיות n ו- p. באיור 6 א, הטרנזיסטור מוצג כמו במעגל חשמל אמיתי. מיד מוצגות הקוטביות של חיבור המתח, שמות האלקטרודות, זרמי הבסיס והפולט. ובתרשים 6 ב, בצורה של עיצוב של שתי דיודות, שהוא לעתים קרובות משמש בבדיקת טרנזיסטור עם מולטימטר.