Дәрістердің ҚЫСҚаша курсы электроника және схемотехника 1
жүктеу/скачать 2,49 Mb.
|
| 4 - ші ДӘРІС
Биполярлық транзисторлар Управление током и усиление дабылов в схемах жартылай өткізгіштіковой электроники осуществляют с помощью транзисторов. а) б) 1.5 сурет - n-p-n (а) және p-n-p (б) транзисторларының сызбалық белгіленуі 1.6 сурет – Жалпы эмиттермен транзистордың енгізу сызбасы Биполярлық транзистор өз алдыңда алмасушы өткізгіштігімен үш қабаттан құраушы жартылай өткізгіш кристалы және сыртқы тармағына іске қосу үшін үш тұжырымдамамен (электродтармен) жабдықталған. 1.5,а және б суретте p - n - p және п – р – п транзисторларының екі типінің сызбалық белгіленуі көрсетілген. Шет қабаттарды эмиттерлі деп атайды (Э) және коллектор (К), олардың арасында база (Б) болады. үшқабатты құрылымда екі электронды-кемтікті ауысыммен болады: эмиттер және база арасындағы эмиттерлі ауысымы, база және коллектор арасындағы коллекторлы ауысымы. Транзисторды өндіру кезіндегі шарттар орындалуы қажет: - базаның қалыңдығы заряд тасушы еркін аралықтарының ұзындығымен салыстыру бойынша аз болу қажет; - қоспалардың концентрациясының (және басты тасушылар) эмиттердегі заряды базаға қарағанда айтарлықтай үлкен ( Na NД, р – п - р транзисторында). р – п - р транзисторының жұмыс принципы. Транзисторда Rк кедергісімен коллекторлы кернеудің қорек тармағын Ек қосады. Транзистордың кірісіне ЭҚК басқарушы беріледі ЕБ (1.6, а сурет). Транзистордың мұндай енгізілуі кірістік (ЕБ,, RБ) және шығыстық (Ек Rк.) тармағының жалпы нүктесі - эмиттер, жалпы эмиттердің (ЖЭ) енгізілуімен аса кеңінен таралған. Кернеу болған кезде (ЕБ = 0, Ек = 0) , эмиттерлі және коллекторлы ауысымы тепе-тең күйде болады, токтар олар арқылы нөлге тең. Екі ауысымдар қоспалардың иондарынан және ауысымдардың әрбіреуінде потенциалды барьерін о құраушы еселенген элекрлік қабаты болады. ЕБ және Ек сыртқы қоректерінің полярлығы эмиттерлі ауысымда тік кернеу болатын, осыдан кернеу Uкэ > U БЭ таңдалынады. Осыдан, эмиттерлі ауысымның потенциалды барьері (тік бағытта араласқан) төмендейді, ал коллекторлы ауысымда потенциалды барьер ұлғаяды. Нәтижесінде, эмиттерлі ауысымға түсірілген тік кернеуде эмиттерден базаға күшейтілген диффузия (инжекция) кемтігі басталады. Электронды құраушы диффузиялы ток эмиттерлі ауысым арқылы үнемдеуге болады, себебі кемтіктердің конценттрациясы электрондардың концентрациясынан біршама көп р п. . осыдан, эмиттердің тогы диффузиялы токқа тең болады Iэ Iэдиф. Диффузия күштерінің әрекет етуімен кемтіктің базасынан тыс концентрацияның құлау үрдісі эмиттерден коллекторға жылжиды. Транзистордағы база жұқа болатындықтан, эмиттермен инжекцияланған кемтіктердің басты бөлігі қайта әрекет ету орталығына түспей коллекторлы ауысымға қол жеткізеді. Бұл кемтіктер кері бағытта араласқан коллекторлы ауысымның өрісімен жаулап алынады, себебі бұл өріс n – типті базасында кемтіктердің басты тасушыларына арналған үдеуші болып табылады. Эмиттерден коллекторға түсуші кемтіктердің нүктелері ЕК қорегі арқылы сыртқы тармағы арқылы тұйықталады. Эмиттер тогының шамасына ұлғаюы кезінде коллектордың тогы Iк = ∙ Iэ артады. Қайта әрекет ету базасының аз ықтималдығы нәтижесінде жұқа базада эмиттер тогының беріліс коэффициенті = 0,9 - 0,99 Кемтіктердің шамалы бөлігі, инжекторлы эмиттерлары, қайта әрекет ету орталығына түседі, және электрондармен бірге қайта әрекет етуде жоғалады. Бұл кемтіктердің заряды базада қалады және қуат көзі есебінен ЕБ сыртқы тізбегінен базаның зарядты бейтараптылығын қалпына келтіру үшін қалады, базаға электрондар түседі. Сондықтан да базаның тогы қайта әрекет ету тогын ұсынады Iрек = Iэ ∙ (1 - ). Транзистордың көрсетілген басты құраушы токтарынан басқа негізгі емес тасушылардың мүмкін болатын ауысымын базада және коллекторда туындаушы, кері кернеу түсірілген коллекторлы ауысымы арқылы тасушылардың генерациялануы. Бұл кемтіктердің ауысымымен, базадан коллекторға, коллекторлардың электрондарынан базаға шартталуының шамалы тогы коллекторлы ауысымның кері тогы немесе жылулық тогы IКБ0. деп аталынады. Жылулық ток IКБ0 р - п ауысымының кері тогына ұқсас. Осыдан, коллекторлы ауысым арқылы барлық тасушылардың қозғалысымен анықталынатын толық коллекторлы ток, мынаған тең: IК = IЭ + I Кб0 Кирхгоф заңынан транзисторлар үшін және Ik мәнін аламыз: IБ = ( 1 - ) IЭ – IКБ0 Сәйкес келуші математикалық түрлендіргіштерден соң, аламыз: IК = ∙ IБ + ( +1)∙ IКБ0 = ∙ IБ + IКЭ0 , мұндағы = Iк/ Б = /( 1 - )∙ - база тогын беру коэффициенті; IКЭ0 = IКБ0 ∙ ( 1 + ) Себебі, Iкэо 0 , а к / I Б I K / I Б, онда коллектор тогының база тогынан тәуелділігі мына түрде жазылуы мүмкін: IК = h21 ∙ IБ , мұндағы h21 = - транзистор тогын беретін статикалық коэффициент Транзистор үшполюсті, сондықтан да кірістік дабылдың көзі және жүктемесі оған түрлі бейнеде іске қосылуы мүмкін. Сызба бойынша жалпы эмиттермен қосылу кезінде (1.6 сурет) кірістік кернеу көзі UБЭ ретінде ЕБ, кірістік тогы ретінде базалық ток есептелінеді. Жүктеме коллекторлы тізбегіне қосылады. Эмиттер является кірістік және шығыстық тізбектер үшін жалпы нүкте. Базаның аз тогын Б өзгерте (кірістік ток) отыра, шығыстық токты да Iк өзгертеміз. K∙RK UЭБ. Жүктемедегі кернеудің жетілуін алуға болады. Нәтижесінде, кернеу бойынша дабылдың күшейтілуі жүреді. Ток бойынша күшейтілудің болмауы, сызбаның жалпы базамен қосылуы кемшілігі болып табылады, сондықтан да бұл сызба электрониканың қондырғыларында сирек қолданылады. Транзистордың әрекет ету қағидасы п – р - п – типіне ұқсас. Тек токтардың бағыттары, заряд тасушылардың белгілері және түсірілген кернеудің полярлығы қарама-қарсы, р – п - р транзисторда орнына ие. жүктеу/скачать 2,49 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|