Карактеристике биполарних транзистора

На самом крају претходног дела чланка направљено је „откриће“. Његово значење је да мала основна струја контролише велику колекторску струју. Управо је то главна имовина. транзистор, његова способност да појачава електричне сигнале. Да бисмо наставили даље приповиједање, потребно је разумети колико је велика разлика ових струја и како се та контрола дешава.

Да бисте се боље присјетили онога што се каже, на слици 1 приказан је н-п-н транзистор са напајањем за базне и колекторске склопове повезане с њим. Овај цртеж је већ приказан. у претходном делу чланка.

Мала напомена: све што је речено о транзистору н-п-н структуре сасвим је тачно за транзистор п-н-п. Само у овом случају треба поништити поларитет извора енергије. А у самом опису, „електроне“ треба заменити са „рупама“, где год да се појаве. Али тренутно су транзистори н-п-н структуре модернији, више тражени, па се углавном говори о њима.

Слика 1

Транзистор мале снаге. Напон и струја

Напон примењен на споју емитора (како се уобичајено назива спој базног емитер) је за транзисторе слабе снаге не већи од 0,2 ... 0,7 В, што омогућава стварање струје од неколико десетина микроампера у основном кругу. Базна струја насупрот основног напона - емитер се назива карактеристика транзистора, који се уклања на фиксном напону колектора.

Напон величине 5 ... 10 В примењује се на спојном колектору транзистора мале снаге (ово је за наше истраживање), иако може бити и више. При таквим напонима, струја колектора може бити од 0,5 до неколико десетина миксера. Па, управо ћемо се у оквиру чланка ограничити на такве количине, јер се верује да је транзистор мале снаге.

Карактеристике преноса

Као што је горе споменуто, мала основна струја контролише велику колекторску струју, као што је приказано на слици 2. Треба имати на уму да је основна струја на графу назначена у микроампама, а струја колектора у миллиампс.

Слика 2

Ако пажљиво пратите понашање кривуље, можете видети да је за све тачке на графу однос струје колектора и основне струје исти. За то је довољно обратити пажњу на тачке А и Б, за које је однос струје колектора према основној струји тачно 50. То ће бити ТРОЧНО ДОДАТНО, назначено симболом х21е - тренутни добитак.

х21е = Ик / Иб.

Знајући овај омјер, није тешко израчунати струју колектора Ик = Иб * х21е

Али ни у којем случају не треба мислити да је добитак свих транзистора тачно 50, као на слици 2. У ствари, у зависности од типа транзистора, креће се од јединица до неколико стотина, па чак и хиљада!

Ако требате знати појачање одређеног транзистора који лежи на вашој столу, онда је то сасвим једноставно: модерни мултиметри, по правилу, имају режим мерења х21е. Затим ћемо објаснити како да одредимо добитак користећи конвенционални амперметар.

Назива се зависност струје колектора од основне струје (слика 2) реакција транзистора. Слика 3 приказује породицу преносних карактеристика транзистора када је укључен у складу са кругом са ОЕ. Карактеристике су узете на фиксном напону колектор-емитер.

Слика 3. Породица преносних карактеристика транзистора, када је укључен према шеми са ОЕ

Ако ову породицу сагледате пажљивије, можете извући неколико закључака.Прво, карактеристика преноса је нелинеарна, кривуља је (мада у средини кривуље постоји линеарни пресек). Управо ова крива доводи до нелинеарних изобличења ако се транзистор користи за појачавање сигнала, на пример, звучног. Стога је потребно „преусмерити“ радну тачку транзистора на линеарни део карактеристике.

Друго, карактеристике узете на различитим напонима Уке1 и Уке2 су подједнаке (једнаке једнаке од друге). Ово нам омогућава да закључимо да добитак транзистора (одређен кутом кривуље према координатној оси) не зависи од напона колектора и емитора.

Треће, карактеристике не почињу од настанка. Ово сугерише да чак и код нулте основне струје, нека струја тече кроз колектор. То је тачно почетна струја која је описана у претходном делу чланка. Почетна струја за обе криве је различита, што указује да зависи од напона на колектору.

Како уклонити карактеристику преноса

Најлакши начин за уклањање ове карактеристике је ако укључите транзистор према кругу приказаном на слици 4.

Слика 4

Окретањем гумба потенциометра Р, можете променити веома малу базну струју Иб, што ће довести до пропорционалне промене велике колекторске струје Ик. Такав „креативни“ процес као што је ротација дугмета потенциометра нехотице сугерише: „Да ли је могуће на неки начин аутоматизовати овај процес торзије ручице?“ Испада да можете.

Да бисте то учинили, уместо потенциометра довољно је спојити наизменични извор наизменичног напона, на пример, угљени микрофон, осцилациони круг антене или детектор пријемника, из серије ЕБ-е. Тада ће овај наизменични напон контролисати колекторску струју транзистора, као што је приказано на слици 5.

Слика 5

У овом кругу, ЕБ-е батерија делује као извор пристраности за радну тачку транзистора, а сигнал изменичног напона ће се појачати. Ако примените наизменични сигнал, на пример синусоид, без пристраности, позитивни полуцикли ће отворити транзистор и можда чак појачати.

Али негативна половина транзистора је једноставно затворена, тако да не само да се неће појачати, већ чак ни неће проћи кроз транзистор. Отприлике је исто као ако прикључите звучник преко диоде: уместо пријатне музике и гласова, можете да чујете неразумљиво пискање.

Али прилично често појачавају једносмерну струју, док транзистор ради у кључном режиму, попут релеја. Ова се апликација најчешће налази у дигиталним колама. У следећем чланку, управо ћемо кључним режимом, као најједноставнијим и најразумљивијим, почети да разматрамо различите начине рада транзистора.

Транзисторска склопна кола

Слика 6. Прекидачки склопови транзистора

До сада се на свим сликама транзистор појавио пред нама као три квадрата са словима н и п. На слици 6а транзистор је приказан као у стварном електричном кругу. Поларитет напонског прикључка, називи електрода, база и струја емитера се одмах приказују. А на слици 6б, у облику дизајна две диоде, што је често користи се за тестирање транзистора с мултиметером.