Характеристики транзисторов: Транзисторы: описание, подключение, схема, характеристики

Транзисторы: описание, подключение, схема, характеристики

Транзистор – электронная “кнопка” в цепи питания, которая нажимается не пальцем, а электрическим сигналом, например от контроллера, что позволяет управлять сильным импульсом при помощи слабого.

Содержание

• Назначение
• Биполярные транзисторы
• Полевые транзисторы
• Пример
• Вывод

---

Назначение транзисторов

Транзистор – электронная “кнопка” в цепи питания, которая нажимается не пальцем, а электрическим сигналом, например от контроллера, что позволяет управлять сильным импульсом при помощи слабого. Также применяется для преобразования и коммутации электрических сигналов, что широко используется в электронных устройствах любой сложности, в том числе в микросхемах, в качестве атомарного триггера и так далее.

Как правило, у транзистора имеется три ноги: для входа, для выхода и для управляющего сигнала.

В DIY-разработках чаще всего используются транзисторы в двух корпусах: ТО-92 для небольших нагрузок и ТО-220 – более крупный и более мощный.

Транзисторы бывают двух типов: биполярные и полевые, каждый из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

---

Биполярные транзисторы.

Простое, надежное, компактное и недорогое устройство. Три контакта имеют следующие названия и назначения:

• Коллектор – контакт для мощного положительного тока, которым следует управлять.
• Эмиттер – контакт для “земли” мощного тока, на который открывается или закрывается транзит в зависимости от состояния Базы.
• База – та самая “кнопка”, подавая небольшой ток на которую можно разблокировать связь коллектор-эмиттер, а заземлив его – заблокировать.

Простейшая схема подключения биполярного транзистора выглядит так:

В роли затвора, в нашем случае, чаще всего выступает пин Ардуино. Токоограничивающий резистор нужен для того, чтобы этот самый пин не сгорел, так как при подаче сигнала этот контакт замкнется на землю. Для этой цели достаточно резистора номиналом от 180 Ом.

Основной характеристикой биполярного транзистора является является коэффициент усиления hfe, соотношение между управляющим током и током нагрузки:

Ice = Ibe * hfe

Давайте рассчитаем, какой ток можно пропустить через типовой транзистор bc337 в корпусе ТО-92. Согласно даташита, коэффициент усиления такого транзистора составляет от 160 до 400, возьмем 300 как разумно-оптимальный. Примем номинал токоограничивающего резистора за 1 кОм, значит на базе получим ток:

Ibe = V/R = 5/1000 = 0.005 А

Вычисляем максимальный управляемый ток при помощи нехитрой формулы:

Ice = 5 мА * 300 = 1500 мА

Ответ: при помощи транзистора bc337 мы (теоретически) можем управлять нагрузкой до 1.5 А. При более высокой нагрузке транзистор откроется не полностью, “лишняя” часть пойдет на нагрев и транзистор быстро сгорит.

К основным характеристикам биполярного транзистора также можно причислить максимальное напряжение коллектор-эмиттер и максимальный ток через коллектор. Для нашего примера bc337 эти параметры, соответственно, 50 В и 0.8 А. Получается, что расчетные 1.5 А мы пропускать через этот транзистор все-таки не сможем, максимум 0.8. Поэтому, перед выбором транзистора, обязательно изучите его характеристики и свойства нагрузки.

Биполярные транзисторы выпускаются в двух разновидностях: NPN и PNP.

Транзистор из рассмотренного выше примера – NPN (Negative-Positive-Negative), такие более эффективны, а значит и распространены. PNP-транзисторы работают по обратной логике: при заземлении базы открываются, при подаче на нее питания закрываются.

---

Полевые транзисторы

Полевый транзисторы позволяют управлять гораздо более мощными нагрузками, при тех же размерах корпуса. В отличие от биполярных транзисторов, ток через затвор полевых не проходит, он изолирован от главной нагрузки, управление происходит только при помощи напряжения, а значит токоограничивающий резистор для них не нужен.

Названия и назначения контактов:

• Сток – для подачи управляемой нагрузки;
• Исток – для заземления, связь с которым открывается или закрывается в зависимости от состояния затвора;
• Затвор – управляющий контакт, подаем напряжение – открываем транзистор, заземляем – закрываем.

Простейшая схема подключения полевого транзистора выглядит очень похоже:

Основными характеристиками полевого транзистора являются:

• Максимальное напряжение сток-исток;
• Максимальный ток через сток;
• Сопротивление сток-исток;
• Рассеиваемая мощность;

Недостатком полевого транзистора является то, что часть пропускаемой мощности в нем превращается в тепло, потому рассеиваемая мощность является таким важным параметром. Выделяемая мощность – это напряжение в квадрате, умноженное на сопротивление сток-исток, если она превысит допустимое, транзистор перегреется и выйдет из строя.

Наиболее известная разновидность полевого транзистора – MOSFET, чаще всего в DIY используются именно они. Особое внимание обратите на транзисторы с буквой L в маркировке, например IRLZ44n, они очень удобны для работы с контроллерами благодаря логическому уровню управления. Это значит, что для полного открытия гарантированно хватит сигнала с пина, обычно это от 2,5 В и выше. Максимальный ток сток-исток таких транзисторов многократно больше, чем у полевых, в случае IRLZ44n это аж 45 А, против 0,8 А у bc337. Поэтому для управления серьезной нагрузкой рекомендуется использовать именно их.

---

Пример

Рассматривать применение транзисторов в качестве простого выключателя мы здесь не будем, тем более, что такие схемы уже приведены выше. Давайте попробуем сделать из них что-то более сложное и полезное. Например, управление асинхронным электромотором с возможностью реверса. Для этого применим схему подключения, известную как Н-мост. Простейший вариант будет выглядеть так:

Для запуска мотора в одном направлении, подаем на первый пин единицу, на второй ноль. Нетрудно заметить на схеме, что при этом ток пойдет по красной линии, плюс на левый контакт мотора, минус на правый. Если выставим состояние пинов в обратное положение, ток пойдет по синей линии и мотор будет крутиться в противоположном направлении. Если оба пина выставить в одинаковое положение, мотор вращаться не будет, так как на его контактах будет отсутствовать разница потенциалов.

Можно обойтись и одним пином, для этого подключить второй управляющий контакт через логический инвертор, как пример – микросхему 74HC04, которая превращает ноль в единицу и наоборот. Тогда на пинах всегда будет разноименный сигнал и мотор будет вращаться в ту или другую сторону, в зависимости от подключения и состояния единственного управляющего пина.

---

Вывод

Транзистор – очередной элементарный “кирпичик”, один из базовых элементов электроники, наряду с резистором и конденсатором и диодом. Комбинацией этих “кубиков” создается подавляющее количество электронных схем. Знать эти элементы, их свойства, разновидности и уметь ими пользоваться должен каждый DIY-мастер.

Характеристики транзистора- основные параметры

Характеристики транзистора – диаграмма, которая отображает взаимоотношения между электрическим током и напряжением транзистора в конкретной конфигурации. Учитывая, что схемы конфигураций транзисторов аналогичны по отношению к двухпортовым схемам, они могут быть проанализированы с использованием кривых для характеристик, которые могут быть следующих типов:

1. Характеристики входа: они описывают изменения в токе на входе с изменением значений напряжения на входе, удерживающим напряжение на выходе постоянным.

2. Характеристики выхода: это диаграмма, отображающая противостояние тока на выходе и напряжения на выходе при неизменном токе на входе.

3. Характеристики передачи тока: это кривая характеристик, показывающая изменение тока на выходе в соответствии с током на входе, при этом напряжение на выходе постоянное.

Транзистор, который включен по схеме с общей базой

При такой конфигурации базовый вывод транзистора будет общим между выводами входа и выхода, как показано на рисунке 1. Данная конфигурация демонстрирует низкое полное сопротивление на входе, высокое полное сопротивление на выходе, высокий коэффициент усиления сопротивления и высокий коэффициент усиления напряжения.

Рисунок 1 Схема с общей базой

Характеристики входа

Рисунок 2 показывает характеристики входа схемы вышеописанной конфигурации, которые описывают изменение тока на эмиттере, IE с напряжением на базе-эмиттере, VBE удерживает напряжение на коллекторе-базе, VCB постоянно.

Выражение для сопротивления на входе выглядит следующим образом:

Характеристики выхода

Характеристики выхода для такой конфигурации (Рисунок 3) демонстрируют изменение тока на коллекторе, IC с VCB, где ток на эмиттере, IE является удерживаемой постоянной. Из показанного графика следует, что сопротивление на выходе может быть получено как:

Рисунок 3 Характеристики выхода

Характеристики передачи тока

Рисунок 4 демонстрирует характеристики передачи тока для вышеназванной конфигурации, которые объясняют изменение IC с IE, удерживающим VCB постоянным. Получившийся коэффициент усиления тока имеет значение меньше единицы и может быть математически выражен следующим образом:

Рисунок 4 Характеристики передачи тока

Транзистор, который включен по схеме с общим коллектором

Эта конфигурация транзистора имеет общий вывод коллектора между выводами входа и выхода (Рисунок 5) и также имеет отношение к конфигурации эмиттера. Это обеспечивает высокое полное сопротивление на входе, низкое полное сопротивление на выходе, коэффициент усиления напряжения меньше единицы и значительный коэффициент усиления тока.

Рисунок 5 Схема с общим коллектором

Характеристики входа

Рисунок 6 демонстрирует характеристики входа для этой конфигурации, которые описывают изменение в IB в соответствии с VCB, для обеспечения постоянного значения напряжения на коллекторе-эмиттере, VCE.

Рисунок 6 Характеристики входа

Характеристики выхода

Рисунок 7 показывает характеристики выхода для данной конфигурации, которые демонстрируют изменения в IE против изменений в VCE для постоянных значений IB.

Рисунок 7 Характеристики выхода

Характеристики передачи тока

Эти характеристики данной конфигурации (Рисунок 8) показывают изменение IE с IB, удерживающим VCE постоянным.

Транзистор, который включен по схеме с общим эмиттером

В данной конфигурации вывод эмиттера является общим между выводами входа и выхода, как показано на рисунке 9. Эта конфигурация обеспечивает среднее полное сопротивление на входе, среднее полное сопротивление на выходе, средний коэффициент усиления тока и коэффициент усиления напряжения.

Рисунок 9 Схема с общим эмиттером

Характеристики входа

Рисунок 10 показывает характеристики входа для данной конфигурации, которая объясняет изменение в IB в соответствии с VBE, где VCE является постоянной.

Рисунок 10 Характеристики входа

Исходя из рисунка, сопротивление на входе может быть представлено как:

Характеристики выхода

Характеристики выхода у такой конфигурации (Рисунок 11) также рассматриваются как характеристики коллектора. Этот график показывает изменение в IC с изменениями в VCE, когда IB удерживается постоянной. Исходя из графика, можно получить сопротивление на выходе следующим образом:

Рисунок 11 Характеристики выхода

Характеристики передачи тока

Эти характеристики данной конфигурации показывают изменение IC с IB, удерживающим VCE в качестве постоянной. Это может быть математически выражено как:

Это соотношение рассматривается как коэффициент усиления тока с общим эмиттером, и оно всегда больше единицы.

Рисунок 12 Характеристики передачи тока

Наконец, важно отметить, что несмотря на то, что кривые характеристик были объяснены касательно биполярных плоскостных транзисторов, аналогичный анализ является подходящим даже по отношению к полевым транзисторам.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Основные параметры и характеристики биполярного транзистора.

Продолжаем разбирать все, что связано с транзисторами и сегодня у нас на очереди одна из наиболее часто используемых схем включения. А именно схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером (ОЭ)! Кроме того, на базе этой схемы мы рассмотрим основные параметры и характеристики биполярного транзистора. Тема важная и интересная, так что без лишних слов переходим к делу!

Название этой схемы во многом объясняет ее основную идею. Поскольку схема с общим эмиттером, то, собственно, эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей. Вот как выглядит схема с ОЭ для n-p-n транзистора:

А вот так – для p-n-p:

Давайте снова разбирать все процессы для случая с использованием n-p-n транзистора. Для p-n-p суть остается той же, меняется только полярность.

Входными величинами являются напряжение база-эмиттер (U_{бэ}) и ток базы (I_{б}), а выходными – напряжение коллектор-эмиттер (U_{кэ}) и ток коллектора (I_{к}). Обратите внимание, что в этих схемах у нас отсутствует нагрузка в цепи коллектора, поэтому все характеристики, которые мы далее рассмотрим носят название статических. Другими словами статические характеристики транзистора – это зависимости между напряжениями и токами на входе и выходе при отсутствии нагрузки.

Характеристики биполярного транзистора.

Выделяют несколько основных характеристик транзистора, которые позволяют понять, как он работает, и как его использовать для решения задач.

И первая на очереди – входная характеристика, которая представляет из себя зависимость тока базы от напряжения база-эмиттер при определенном значении напряжения коллектор-эмиттер:

I_{б} = f(U_{бэ}), \medspace при \medspace U_{кэ} = const

В документации на конкретный транзистор обычно указывают семейство входных характеристик (для разных значений U_{кэ}):

Входная характеристика, в целом, очень похожа на прямую ветвь ВАХ диода. При U_{кэ} = 0 характеристика соответствует зависимости тока от напряжения для двух p-n переходов включенных параллельно (и смещенных в прямом направлении). При увеличении U_{кэ} ветвь будет смещаться вправо.

Переходим ко второй крайне важной характеристике биполярного транзистора – выходной! Выходная характеристика – это зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при постоянном токе базы.

I_{к} = f(U_{кэ}), \medspace при \medspace I_{б} = const

Для нее также указывается семейство характеристик для разных значений тока базы:

Видим, что при небольших значениях U_{кэ} коллекторный ток увеличивается очень быстро, а при дальнейшем увеличении напряжения – изменение тока очень мало и фактически не зависит от U_{кэ} (зато пропорционально току базы). Эти участки соответствуют разным режимам работы транзистора.

Для наглядности можно изобразить эти режимы на семействе выходных характеристик:

Участок 1 соответствует активному режиму работы транзистора, когда эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный – в обратном. Как вы помните, в данном режиме незначительный ток базы управляет током коллектора, имеющим бОльшую величину.

Для управления током базы мы увеличиваем напряжение U_{бэ}, что в соответствии со входными характеристиками приводит к увеличению тока базы. А это уже в соответствии с выходной характеристикой в активном режиме приводит к росту тока коллектора. Все взаимосвязано 🙂

Небольшое дополнение. На этом участке выходной характеристики ток коллектора все-таки незначительно зависит от напряжения U_{кэ} (возрастает с увеличением напряжения). Это связано с процессами, протекающими в биполярном транзисторе. А именно – при росте напряжения на коллекторном переходе его область расширяется, а соответственно, толщина слоя базы уменьшается. Чем меньше толщина базы, тем меньше вероятность рекомбинации носителей в ней. А это, в свою очередь, приводит к тому, что коэффициент передачи тока \beta, несколько увеличивается. Это и приводит к увеличению тока коллектора, ведь:

I_к = \beta I_б

Двигаемся дальше!

На участке 2 транзистор находится в режиме насыщения. При уменьшении U_{кэ} уменьшается и напряжение на коллекторном переходе U_{кб}. И при определенном значении U_{кэ} = U_{кэ \medspace нас} напряжение на коллекторном переходе меняет знак и переход оказывается смещенным в прямом направлении. То есть в активном режиме у нас была такая картина – эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный – в обратном. В режиме же насыщения оба перехода смещены в прямом направлении.

В этом режиме основные носители заряда начинают двигаться из коллектора в базу – навстречу носителям заряда, которые двигаются из эмиттера в коллектор. Поэтому при дальнейшем уменьшении U_{кэ} ток коллектора уменьшается. Кроме того, в режиме насыщения транзистор теряет свои усилительные свойства, поскольку ток коллектора перестает зависеть от тока базы.

Режим насыщения часто используется в схемах ключей на транзисторе. В одной из следующих статей мы как раз займемся практическими расчетами реальных схем и там используем рассмотренные сегодня характеристики биполярного транзистора!

И, наконец, область 3, лежащая ниже кривой, соответствующей I_{б} = 0. Оба перехода смещены в обратном направлении, протекание тока через транзистор прекращается. Это так называемый режим отсечки.

Все параметры транзисторов довольно-таки сильно зависят как друг от друга, так и от температуры, поэтому в документации приводятся характеристики для разных значений. Вот, например, зависимость коэффициента усиления по току (в зарубежной документации обозначается как h_{FE}) от тока коллектора для биполярного транзистора BC847:

Как видите, коэффициент усиления не просто зависит от тока коллектора, но и от температуры окружающей среды! Разным значениям температуры соответствуют разные кривые.

Основные параметры биполярных транзисторов.

Давайте теперь рассмотрим, какие существуют параметры биполярных транзисторов, и какие предельные значения они могут принимать.

I_{КБО} (I_{CBO}) – обратный ток коллектора – ток через коллекторный переход при определенном обратном напряжении на переходе коллектор-база и разомкнутой цепи эмиттера.

I_{ЭБО} (I_{EBO}) – обратный ток эмиттера – ток через эмиттерный переход при определенном обратном напряжении на переходе эмиттер-база и разомкнутом выводе коллектора.

I_{КЭО} (I_{CEO}) – аналогично, обратный ток коллектор-эмиттер – ток в цепи коллектор-эмиттер при определенном обратном напряжении коллектор-эмиттер и разомкнутом выводе базы.

U_{БЭ} (V_{BE}) – напряжение на переходе база-эмиттер при определенном напряжении коллектор-эмиттер и токе коллектора.

U_{КБ \medspace проб} (V_{(BR) CBO}) – напряжение пробоя перехода коллектор-база при определенном обратном токе коллектора и разомкнутой цепи эмиттера. Например, для все того же BC847:

U_{ЭБ \medspace проб} (V_{(BR) EBO}) – напряжение пробоя эмиттер-база при определенном обратном токе эмиттера и разомкнутой цепи коллектора.

U_{КЭ \medspace проб} (V_{(BR) CES}) – напряжение пробоя коллектор-эмиттер при определенном прямом токе коллектора и разомкнутой цепи базы.

Напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер – U_{КЭ \medspace нас} (V_{CEsat}) и U_{БЭ \medspace нас} (V_{BEsat}).

Конечно же, важнейший параметр – статический коэффициент передачи по току для схемы с общим эмиттером – h_{21э} (h_{FE}). Для этого параметра обычно приводится диапазон возможных значений, то есть минимальное и максимальное значения.

f_{гр} (f_{T}) – граничная частота коэффициента передачи тока транзистора для схемы с общим эмиттером. При использовании сигнала более высокой частоты транзистор не может быть использован в качестве усилительного элемента.

И еще один параметр, который следует отнести к важнейшим – I_{К} (I_{C}) – максимально допустимый постоянный ток коллектора.

И на этом заканчиваем нашу сегодняшнюю статью, большое спасибо за внимание! Подписывайтесь на обновления и не пропустите новые статьи 🙂

Характеристики и параметры транзисторов | Основы электроакустики

Транзисторы разделяются на типы (подтипы) по классификационным параметрам. Например,маломощные низкочастотные и среднечастотные транзисторы классифицируются по таким параметрам, как коэффициент усиления по току и предельная частота усиления или генерации. В отдельных случаях особо выделяют шумовые свойства транзисторов, характеризуемые коэффициентом шума, или способность транзисторов работать при повышенных напряжениях на коллекторе.

Маломощные высокочастотные транзисторы классифицируются по статическому коэффициенту усиления тока в схеме с общим эмиттером (ОЭ) и модулю коэффициента усиления тока на частоте 10…20 МГц.

Мощные низкочастотные транзисторы классифицируются по максимальному обратному напряжению между коллектором и базой и статическому коэффициенту усиления тока в схеме с ОЭ.

При практическом использовании транзисторов используются следующие параметры.

Параметры постоянного тока используются для расчета режима транзистора по постоянному току. К этим параметрам относятся:

•  Обратный ток коллекторного перехода Iко — ток через переход коллектор—база при отключенном эмиттере и заданном напряжении на коллекторе.
• Обратный ток эмиттерного перехода Iэо — ток через переход эмиттер—база при отключенном коллекторе и заданном напряжении на эмиттере.
• Начальный ток коллектора Iкн — ток в цепи коллектора при замкнутых эмиттере и базе и заданном напряжении на коллекторе. В некоторых случаях указывается начальный ток коллектора при включении между базой и эмиттером заданного сопротивления.
•  Ток коллектора запертого транзистора Iкз — ток коллектора при обратном смещении эмиттерного перехода и заданных напряжениях на эмиттере и коллекторе.

Параметры малого сигнала характеризуют работу транзисторов в различных усилителях. Переменные токи и напряжения на электродах транзисторов при измерениях этих параметров должны быть малыми по сравнению с постоянными токами и напряжениями, определяющими выбор начальной рабочей точки (начальное смещение). Сигнал считается малым, если при изменении (увеличении) переменного тока (или напряжения) в два раза значение измеряемого параметра остается неизменным в пределах точности измерений. Так как транзисторы имеют резко выраженные нелинейные свойства, параметры малого сигнала сильно зависят от выбора начального смещения. Для характеристики таких параметров чаще всего используется система Н-параметров в следующем составе:

• входное сопротивление Н11 — отношение напряжения на входе к вызванному им изменению входного тока;
• коэффициент обратной связи по напряжению h22 — отношение изменения напряжения на входе к вызвавшему его приращению напряжения на выходе;
• выходная проводимость Н22 — отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению выходного напряжения при условии холостого хода по переменному току на входе;
• коэффициент усиления тока h31 — отношение изменения выходного тока к вызвавшему его приращению входного при условии короткого замыкания выходной цепи.

В зависимости от схемы включения к цифровым индексам добавляется буквенный: б — для схемы с ОБ, э — в схеме ОЭ, к — для схемы с ОК. Применяются и другие символы для обозначения коэффициента усиления по току: для схемы с ОБ — а, а для схемы с ОЭ — В или р.

Измерение Н-параметров, как правило, производится на низкой частоте (50… 1000 Гц). Они используются при расчетах низкочастотных усилителей, преимущественно первых каскадов, работающих на малых сигналах. На высокой частоте коэффициенты усиления тока становятся комплексными величинами (так же как и другие Н-параметры). Усилительные свойства транзисторов на высокой частоте характеризуются модулем коэффициента усиления тока ¦а¦, ¦h31б] или ¦В¦. Частота, на которой значение ¦h31бl уменьшается на 3 дБ (около 30%) по сравнению с Наш, измеренным на низкой частоте, называется предельной частотой усиления тока fa.

Модуль усиления тока в схеме ОЭ уменьшается с ростом частоты более заметно, чем в схеме ОБ. В некоторой области частот параметр ¦h31э¦ обратно пропорционален частоте: ¦h31э¦=Fт/F. Частота F, — граничная частота усиления тока базы. На этой частоте модуль ¦Н21э¦ равен 1. Имеет место приближенное соотношение: fа=mFт где т=2 для бездрейфовых и т=1,6 для дрейфовых транзисторов.

К малосигнальным параметрам относятся также емкости переходов транзистора.

•  Емкость коллекторного перехода Ск — емкость, измеренная между коллекторным и базовым выводами транзистора при отключенном эмиттере и обратном смещении на коллекторе.
•  Емкость эмиттерного перехода Сэ — емкость, измеренная между выводами эмиттера и базы при отключенном коллекторе и обратном смещении на эмиттере. Значения емкостей Ск и Сэ зависят от приложенного напряжения. Если, например, указано значение Ск при напряжении U, то емкость Скх при напряжении U, можно найти из приближенной формулы: Скх = Cк(U/Uх)m, где m определяется таким же образом, как и в формуле .
• Максимальная частота генерации Fмакс — наибольшая частота автоколебаний в генераторе на транзисторе. С достаточной точностью можно считать, что Fмакc — частота, на которой коэффициент усиления транзистора по мощности равен единице.
• Коэффициент шума Кш — отношение полной мощности шумов на выходе транзистора к части мощности, вызываемой тепловыми шумами сопротивления источника сигнала. Коэффициент шума выражается в децибелах. Его значение дается для определенного частотного диапазона. Для большинства транзисторов минимальные шумы наблюдаются при работе на частотах 1000.. .4000 Гц. На высоких и низких частотах шумы увеличиваются. Обычно минимальное значение Рш соответствует малым токам коллектора (0,1…0,5 мА) и малым коллекторным напряжениям (0,5… 1,5 В). Шумы резко увеличиваются при повышении температуры. Приводимые в справочных данных значения Рд, относятся к оптимальному внутреннему сопротивлению источника сигнала и режиму работы, которые и следует использовать при проектировании малошумящих усилителей.

Параметры большого сигнала характеризуют работу в режимах, при которых токи и напряжения между выводами транзистора меняются в широких пределах. Эти параметры используются для расчета ключевых схем, предоконечных и оконечных усилителей низкой и высокой частоты, автогенераторов.

• Статический коэффициент усиления по току: Вcт=(Iк-Iко)/(Iб+Iко). В рассматриваемом случае ток коллектора и ток базы существенно превосходят тепловой ток коллектора 1„„, поэтому на практике пользуются формулой: Вст=Iк/Iб.
• Статическая крутизна прямой передачи Sст — отношение постоянного тока коллектора к постоянному напряжению на входе транзистора. Параметр Sст используется для транзисторов средней и большой мощности, работающих в схемах, где источник входного сигнала имеет малое внутреннее сопротивление. Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме насыщения измеряется при определенном значении коллекторного и базового токов или определенной глубине насыщения.
• Глубина насыщения — это отношение прямого тока базы к току, при котором транзистор находится на границе насыщения.Напряжение между базой и эмиттером транзистора в режиме насыщения измеряется при тех же условиях, что и напряжение между коллектором и эмиттером транзистора в режиме насыщения.
• Время рассасывания Тр — интервал времени между моментом подачи на базу транзистора запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе достигает уровня (0,1…0,3)Е„ — напряжение питания коллекторной цепи). Время рассасывания зависит от глубины насыщения транзистора и измеряется при определенном значении коллекторного и базового токов.

Параметры предельных режимов работы.

•  Максимальная мощность, рассеиваемая прибором — Раакс- Так как в транзисторах подавляющая часть рассеиваемой мощности выделяется в области коллекторного перехода, то эта мощность практически равна максимальной мощности, рассеиваемой на коллекторном переходе.
• Максимальный ток коллектора — определяет максимальный ток коллектора при максимальном напряжении на коллекторе и максимально допустимой рассеиваемой мощности.
• Максимальное обратное напряжение между коллектором и базой транзистора – Этот параметр используется обычно для расчета режима работы запертого транзистора или при включении его по схеме ОБ и генератора тока в цепи эмиттера.
• Максимальное обратное напряжение на переходе эмиттер—база . Этот параметр используется для расчета режима работы, когда на входе действует запирающее напряжение (усилители в режиме В, различные импульсные схемы).
• Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора Uкэ макс при условии короткого замыкания эмиттера с базой. В ряде случаев этот параметр приводится при условии включения между базой и эмиттером резистора заданного сопротивления.Параметр Uкэ макс используется при расчетах режима работы транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером и при отсутствии запирающего напряжения или когда оно мало, например, менее 1 В.
• Максимальные значения токов, напряжений и мощности определяют границы области гарантированной надежности работы. Так как работа в предельном режиме соответствует самой низкой надежности, то использование предельных режимов в схемах, от которых требуется высокая надежность, не допускается.

Практика показывает, что при использовании полупроводниковых приборов в облегченных режимах надежность их работы повышается в десятки раз по сравнению с надежностью в предельном режиме.

Тепловые параметры полупроводниковых приборов устанавливают допустимые пределы или диапазоны температуры окружающей среды и самих приборов, при которых гарантируется их надежная работа Параметры предельных режимов устанавливают­ся исходя из условий обеспечения надежной работы транзисторов. Чтобы радиотехнические устройства на транзисторах работали безот­казно, рабочие режимы транзисторов выбирают такими, при которых ток, напряжения и мощность не превышают 0,8 их максимально до­пустимых значений.

Основные параметры транзисторов – Энциклопедия по машиностроению XXL

Параметры транзисторов зависят от схем включения и режимов работы. Наиболее распространены две схемы включения с общей базой (ОБ) и с общим эмиттером (ОЭ). Основными параметрами транзисторов. в этих схемах являются коэффициенты усиления по току а (для схемы ОБ) и (для схемы ОЭ), граничная чистота усиления по току а также предельно-  [c.151]

Выбор режима работы триода. Выбор схемы и режима работы, а также расчет усилителей на транзисторах, наиболее целесообразно производить в такой последовательности. Вначале, исходя из требований к усилителю по статическим характеристикам и типовым параметрам, выбирается тип транзистора, схема включения и режима работы по постоянному току. Рабочая точка выбирается в соответствии с формой усиливаемого сигнала по усредненным статическим характеристикам транзистора. Для данной рабочей точки по соответствующим характеристикам определяются значения основных параметров транзистора. Затем аналитическим путем производится расчет коэффициента усиления, полосы пропускания и других параметров усилителя. Такой метод позволяет быстро производить оценку основных параметров схемы и правильно выбирать режим работы каскада.  [c.151]

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРОВ, ПРИГОДНЫХ ДЛЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ  [c.65]

Основные параметры транзисторов  [c.174]

Перечислить основные параметры транзистора.  [c.175]

Основными параметрами транзисторов являются коэффициент усиления по току допустимая мощность, рассеиваемая коллектором максимальное обратное напряжение, прикладываемое к эмиттерному и коллекторному переходам максимальный ток эмиттера и коллектора обратный ток коллектора и диапазон рабочих температур.  [c.147]

В табл. 9 приведены основные эксплуатационные параметры транзисторов, применяемых в схемах автоматических противокоррозионных устройств.  [c.65]

При подключении тахометра в цепь транзистор VT2 переключается в состояние насыщения ток базы протекает по цепи резистор RIO — транзистор — резистор R5. Конденсаторы С6 и С5 заряжаются током, протекающим по цепи R7—pV—R4—С5—VT2—R5. При этом транзистор VT находится в состоянии насыщения, так как напряжение между эмиттером и коллектором меньше падения напряжения на резисторе R8. В момент размыкания контактов прерывателя образуется стартовый импульс, который переключает транзистор VTI в состояние насыщения, и через вольтметр проходит импульс с длительностью, определяемой параметрами разрядной цепи конденсатора С5 и резистора RIO. Транзистор VT2 под действием обратных связей переключается в состояние отсечки. Время отсечки транзистора VT2 зависит от длительности разряда конденсатора С. э через открытый транзистор VTI—R5—VD3—RIO. Частота импульсов, подаваемых мультивибратором на измерительный прибор, равна частоте срабатывания прерывателя, а время разряда конденсатора выбирается меньшим, чем время между последовательными его размыканиями при максимальном значении п. Таким образом, измерительный прибор показывает силу среднего эффективного тока, которая пропорциональна частоте импульсов, получаемых на мультивибраторе. Амплитуда силы тока, подаваемого мультивибратором, регулируется с помощью резистора R7 в процессе настройки тахометра. Для уменьшения погрешности при изменении температуры окружающей среды в схеме предусмотрен терморезистор R3. Защита транзистора VTI осуществляется диодом VD2. Основные параметры отечественных тахометров приведены в табл. 11.19.  [c.336]
Основными параметрами, которыми следует руководствоваться при выборе транзистора, являются  [c.471]

Параметры транзисторов при старении изменяются незначительно, поэтому считаем => 0. Величина Rв в основном определяется входным сопротивлением транзистора следующего каскада и, следовательно, Ср = 0. Как уже отмечалось, при рас-  [c.732]

Расчет допусков на влажность. Как уже отмечалось, под влиянием влаги параметры транзисторов и конденсаторов практически не меняются, поэтому их погрешности можно принять равными нулю. Это относится и к / н, так как его величина в основном определяется параметрами транзистора. Следовательно, погрешности увлажнения будут определяться изменением сопротивлений резисторов МЛТ. По ТУ на резисторы МЛТ для сопротивлений до 1 МОм коэффициент увлажнения находится в пределах от —3 до +6%. Полагая распределение КУ нормальным и симметричным, имеем  [c.732]

В тайл. 23. 30 приведены основные параметры маломощных низкочастотных и высокочастотных германиевых транзисторов.  [c.720]

Надежность и экономичность — вот основные параметры, позволившие транзисторам очень быстро совершить революционный переворот в электронике. Но этот переворот не успел закончиться, как на смену схемам с дискретными компонентами на транзисторах стали приходить интегральные схемы. Собственно говоря, во многих случаях — особенно при больших мощностях сигналов — интегральные схемы прекрасно работают в в комплексах с отдельными, дискретными транзисторами, которые и используются в качестве мош ных элементов.  [c.79]

Для обеспечения таких же, как и в радиоприемнике А-370 , режимов работы по постоянному току транзисторов УРЧ, УПЧ, преобразователя частоты и первых двух каскадов УЗЧ сопротивление резистора К27 выбрано равным 330 Ом. Для повышения стабильности основных параметров радиоприемника при колебаниях напряжения источника питания и для повышения устойчивости работы радиоприемника при отрицательной температуре окружающей среды все радиочастотные каскады и предварительные каскады УЗЧ стабилизированы по напряжению с помощью стабилитрона УОЗ.  [c.17]

Посмотрев на эту диаграмму, специалист сразу определит шум в данной схеме, хотя его частотные компоненты и меньше полезного сигнала почти в 2000 раз, в целом настолько сильный, что будет создавать значительные звуковые помехи. Следовательно, необходимо выявить основную причину возникновения шума, а затем изменить схему таким образом, чтобы он уменьшился. В выходном файле вы найдете подробные данные относительно того, какой вклад вносят в полный шум резисторы и параметры транзистора (см. листинг). Например, из таблицы для частоты f = 100 кГц вы узнаете, что значительное влияние на возникновение шумов оказывает внутреннее сопротивление источника напряжения. И здесь у разработчиков есть немало возможностей для оптимизации.  [c.189]

Это способствует повышению КПД усилителя, которое можно физически объяснить преобразованием мощности высших гармоник в мощность основной частоты на нелинейной емкости коллекторного перехода. Верхняя же полуволна вследствие уменьшения емкости коллекторного перехода при возрастании напряжения на нем получается заостренной, что и приводит к увеличению П . Описанные явления называются параметрическими, так как являются следствием изменения параметров транзистора под действием усиливаемых колебаний. В данном случае происходит параметрическое преобразование мощности колебаний одной частоты (точнее, нескольких частот) в мощность колебаний другой частоты.  [c.133]

АФАР находят биполярные и полевые транзисторы. Основными параметрами СВЧ транзисторов, применяемых в выходных каскадах активных модулей передающей АФАР и определяющих в основном энергетические характеристики антенной решетки, являются выходная мощность, коэффициент усиления и КПД. На рис. 1.9 приведены зависимости выходной мощности от частоты современных мощных биполярных и полевых транзисторов 0.1, 27—29]. Мощные  [c.29]

Для обеспечения требуемой защиты элементов аппаратуры вместо диода может быть использован транзистор, переход эмиттер — коллектор которого включается в цепь питания аппаратуры. При прав ильно выбранных параметрах транзистора падение напряжения в его переходе эмиттер — коллектор может быть умень шено до 0,2 — 0,3 В, а в некоторых случаях оказывается даже воз можным совместить в транзисторе как основные его функции, так и функции защиты эл ементов цепей от напряжения обратной полярности. В обоих случаях обязательным условием является Применение транзисторов, у которых допустимое напряжение эмиттер — база не ниже напряжения источника питания аппа ратуры.  [c.26]

Основным объектом анализа является исследование нагрузок, которым подвергаются элементы схемы во время работы. Уравнения изменений нагрузок, выраженные через параметры элементов и решения матриц, вводятся в вычислительную машину и решаются ею. Максимальные значения каждой нагрузки (запоминаемые машиной и выводимые на печать после завершения программы вычислений, а также в каждом случае отказа в процессе анализа) анализируются после выполнения программы, чтобы определить, не будут ли перегружаться элементы во время работы при изменении различных параметров. Например, перегрузка транзистора может быть определена при анализе мощности рассеяния на его коллекторе (фиг. 1.17)  [c.47]

Коэффициент асимметрии у параметров работоспособности реле РЭС-6 лежит в диапазоне — 2,2 + 0,3. В большинстве сечений случайных процессов распределения имеют небольшую отрицательную асимметрию (в среднем 0,25). У резисторов кривые распределений скошены влево. Коэффициент асимметрии резисторов лежит в пределах 0,3—1,6. Параметры работоспособности транзисторов имеют в основном положительную асимметрию до 2,2—2,5.  [c.141]

И конденсатор С5 разряжается по цепи эмиттер—коллектор транзистора VT2 — резистор RIO. При этом транзистор У7 4 переходит в закрытое состояние, и пока конденсатор С5 не разрядится, остается закрытым, так как к его базе приложен отрицательный потенциал. Транзистор VT2 в этом случае открыт под действием силы тока, протекающего по цепи R9—R8. При открытом состоянии транзистора VT2 через измерительный прибор Р проходит импульс, длительность которого определяется параметрами разрядной цепи конденсатора С5 (в основном цепи Я10— G5). После разряда конденсатора С5 мультивибратор скачкообразно переходит в исходное устойчивое состояние до поступления нового запускающего импульса.  [c.174]

К генератору импульсов относятся транзистор ПШ, трансформатор Тр, конденсатор С2, диоды ДЗ—До и резистор Н2. На гене-ратор импульсов подается напряжение питания, пульсация которого сглаживается конденсатором С1, а ток во входной цепи ограничивается резистором Н1. Транзисторно-трансформаторный контур генератора импульсов одновременно выполняет функции стабилизатора напряжения, подаваемого на Я—С-цепочку и триггер. Этим практически исключается зависимость выдержки времени от изменения иапряжения питания. Основное звено — цепочка Н—С, параметрами которой определяется требуемая выдержка времени. В цепь этого звена входят конденсатор СЗ, резисторы ЯП—ИЗО, сопротивление которых изменяется двумя переключателями В1 п 32. Пороговым диодом и делителем напряжения Н3—Я5 создается опорное напряжение, устанавливаемое с помощью резистора Я5 на заводе-изготовителе.  [c.42]

Включение я выключение машин, регулирование и контроль различных параметров процесса сварки в контактных машинах осуществляются в основном с помощью электрических аппаратов и приборов. В последнее время в системах управления оборудования для контактной сварки широко применяются изделия электронной техники — транзисторы, бесконтактные логические элементы, кремниевые выпрямители, тиристоры, игнитроны.  [c.97]

Первые массовые автоматические регуляторы, построенные на базе электронных усилителей, так же как и первые цифровые и аналоговые вычислительные машины, появились после второй мировой войны. Это были громоздкие и капризные сооружения. Основным активным элементом в них была электронная лампа, вакуумный прибор, созданный еще на рубеже XX в. и ведущий свое начало от Эдисона. Правда, технология производства и качество их резко улучшились за 50 лет. Возросла и долговечность, но сам по себе принцип вакуумного прибора несет в себе возможность быстрого старения, а необходимость в подогреваемых цепях накала (нужно создавать электронную эмиссию катода) — склонность к катастрофическим, т. е. мгновенным и полным отказам. Первые транзисторы, разрабатывавшиеся главным образом на основе германия, по своим параметрам выглядели слабыми конкурентами электронным лампам — и усиление, и частотные характеристики, и неустойчивость к температурным и радиационным воздействиям казались многим разработчикам непреодолимыми препятствиями.  [c.78]

Подвижный ионный заряд N ) обусловлен в основном положительно заряженными ионами щелочных металлов Li , Na” и i и, возможно, протонами Н . В начале 1960-х годов, когда разрабатывалась МОП-технология, основная трудность изготовления МОП-транзисторов заключалась в том, что их параметры были нестабильными например, пороговое напряжение  [c.68]

Инвертор при мощностях свыше нескольких десятков вольт-ампер выполняют не по схеме автогенератора, а с независимым возбуждением (с усилителем мощности). В таком инверторе не наступает насыщение силового трансформатора, он мепее чувствителен к изменениям нагрузки, и при формировании сигнала управления специальной формы может стабилизировать выходное напряжение. Независимо от того,. по какой схеме выполнен силовой каскад, его режим работы определяется рядом основных соотношений. Сравнение различных силовых каскадов проведем по следующим параметрам загруженности транзистора относительно входного напряжения qu= использованию инвер-  [c.207]

Изменение температуры окружающей среды оказывает влияние на параметры элементов транзисторного стабилизатора. Изменяют свои параметры резисторы, конденсаторы, но основное влияние оказывают изменения параметров самих транзисторов и стабилитронов.  [c.271]

Широкополосные трансформаторы. Эти устройства, называемые сокращенно ШПТ, в последние годы стали одним из основных элементов схем транзисторны передатчиков, в особенности широкополосных. Современный транзисторный КВ радиопередатчик нередко содержит больше ШПТ, чем транзисторов. ШПТ выполняют в них функции согласования сопротивлений, симметрирования, сложения и разделения мощности, а также переворота (инверсии) фазы ВЧ напряжения. Они характеризуются следующими параметрами.  [c.145]

Рассмотрим основные параметры транзисторов, которые могут быть использованы в качестве управляющих элементов (см. прилож. 4).  [c.18]

Рассмотрим, какие возможности представляют стабилитрона по напряжению стабилизации и допустимому току. Данные основных параметров кремниевых стабилитротюв, выпускаемых в настоящее время, приведены в нрнлож. 2. Резистор Я следует выбирать таким, чтобы при минимальном напряжении /дом генератора ток через стабилитрон был не менее 0,1/ст.макс. По току стабилитрон должен быть выбран таким образом, чтобы максимальный допустимый ток стабилизации /ст.мапс был в 2—3 раза больше тока базы транзистора, который отпирается стабилитроном.  [c.15]

Транзисторы, предназначенные в основном для применения в силовых цепях, используют и в некоторых устройствах, где токи нагрузки не превыша ют десятых долей ампера, но где транзи сторы должны работать в активном режиме со значительным падением напряжения в цепи эмиттер — коллектор. В этом случае лимитирующим параметром транзистора становится величина Ртах – Такой режим, в частности, характерен для выходныхтран зисторов стабилизаторов напряжения, а также мощных эмиттер -ных повторителей.  [c.26]

С помощью коммутатора 36.3734 можно решить в основном все функциональные задачи по обеспечению необходимых выходных параметров системы зажигания, но он обладает невысоким уровнем надежности. Расширение числа функций обеспечивается в результате большего числа активных и пассивных изделий электронной техники, что при одинаковом уровне технологии, неизбежно приводит к снижению надежности. Решение задачи повышения надежности изделий, функционально подобных коммутатору 36.3634, заключается в применении новых технологических операций, изменяющих и конструктивное исполнение изделий. В коммутаторах БСЗ с регулируемым периодом накопления для реализации сложных функций управления применяются микросхемы К1401УД1 вместо транзисторов.  [c.235]

Основными недостатками моделей транзистора, полученных путем модификации модели Эберса—Молла, являются отсутствие непосредственной физической интерпретации таких параметров, как /до, faN, и синтез конфигурации эквивалентной схемы на основе эмпирического подхода. Следствием этих недостатков являются трудности определения формул связи ряда электрических и структурных параметров модели и неюзможность построения более точных многосекционных моделей путем развития двухсекционной модели Эберса—Молла.  [c.59]

Неизвестные функции этой системы — концентрация дырок и электронов р(х, у, z, t) и п х, у, z, t) и напряженность электрического поля Е(х, у, Z, t). Вместо Е может фигурировать электрический потенциал ф(д , у, z, t), так как Е=—gradf. Краевые условия состоят из начальных условий, характеризующих распределение зависимых переменных по объему кристалла в начальный момент времени, и граничных, задающих значения зависимых переменных на границах рассматриваемой полупроводниковой области. Геометрические размеры и конфигурация диффузионных областей и омических контактов транзистора также учитываются граничными условиями. Параметрами этой модели являются основные электрофизические параметры полупроводника. Дифференциальные уравнения в частных производных можно решать методами конечных разностей либо конечных элементов. С помощью физико-топологической модели можно с высокой степенью точности определить основные статические и динамические характеристики транзистора. Модель не учитывает влияния магнитного поля и возможных неоднородностей полупроводникового материала, что несущественно для моделирования реальных транзисторов, так как большее значение имеет точное определение параметров модели. Применение подобных моделей транзистора в задачах анализа электронных схем практически нереализуемо. Они применяются только для идентификации параметров более простых схемных моделей транзистора.  [c.132]

Модель программы ПА-1 получается в случае, если область базы представить одной секцией модели Линвилла и пренебречь дрейфовыми составляющими токов перехода. Для статического режима получим распределение токов в базе (рис. 6.2,а). Здесь /э, /б, /к — токи через выводы эмиттера, базы и коллектора. Электроны, инжектируемые эмиттером и коллектором в базу, частично рекомбинируются в ней, образуя рекомбинационные токи, а частично достигают противоположного перехода. Здесь / э, /пк — общий электронный ток соответственно через эмиттерный и коллекторный переходы. Рекомбинация происходит во всей области базы. Параметры и переменные усредняются в пределах секции, поэтому рекомбинационный ток представляется в виде двух сосредоточенных составляющих /рек.э и /рек.к. Ток ПереНОСа /г = / э—/рек.э. Дырочная составляющая эмиттерного диффузионного тока /рэ не создает переноса носителей между эмиттером и коллектором, так как для основных носителей в базе р-типа переходы создают не пропускающий дырки потенциальный барьер. Поэтому ток /рэ полностью входит в ток базы. Сумму рекомбинационного /рек.э и дырочного тока /рэ обозначим /эд. Аналогично, /кд — сумма рекомбинационного /рек.к и дырочного тока /рк коллекторного перехода в зоне базы. Задачу получения математической модели транзистора можно сформулировать следующим образом — необходимо связать токи /г, /эд, /кд с напряжениями (по отношению к базе) на эмит-терном 7эб и коллекторном [/кб переходах. Представив эти токи как зависимые источники, можно от распределения токов в базе перейти к исходному варианту эквивалентной схемы. Дополнив статическую схему емкостями эмиттерного Сэ и коллекторного Ск переходов, сопротивлениями утечки переходов Яуэ, Яук и объемными сопротивлениями тел базы Гб и коллектора Гк, получим полную эквивалентную схему транзистора (рис. 6.4).  [c.134]

Задачи анализа цифровых схем связаны с исследованием схем невысокой степени сложности (до 100 транзисторов)—цифровых микросхем малой степени интеграции, фраг.ментов БИС и др., и сложных схем БИС с учето.м распределенных параметров электрических цепей, связывающих фрагменты БИС между собой. Основным методом анализа в первом случае является численное решение системы (6.12) на заданном интервале времени при заданном наборе входных импульсов или уровней напряжения. Обычно используются неявные методы интегрирования невысокого порядка точности с переменным шагом. В ходе интегрирования рассчитываются выходные статические и дина.мические параметры — функционалы, характеризующие цифровые схемы уровни логической 1 и О , времена задержек и длительности фронтов выходных сигналов и т. п. Во втором случае необходима разработка специальных быстродействующих алгоритмов анализа БИС.  [c.146]

В этой главе мы попытались описать моделирование МОП-транзисторов с помощью численных методов. Были обсуждены физические основы и кратко рассмотрены все более усложняющиеся численные методы. Безусловно, только развитие основ физики полупроводников приведет к разработке моделей, пригодных для более надежного моделирования работы приборов, т. е. моделей, которые соответствовали бы достижениям технологии на современном уровне миниатюризации. Наиболее важная цель моделирования, а именно способность прогнозировать характеристики нового прибора на этапе проектирования, может быть достигнута только в том случае, если физические параметры в основных уравнениях будут проанализированы еще более тщательно. Возможно, для этого придется полностью пересмотреть некоторые общепринятые предположения и приближения и, по-видимому, это единственный способ освободиться от огромного количества подгоночных параметров и эвристических формул, которые все еще моделируют с той или иной точностью некоторые сложные физические явления. До разработки наиболее адекватной модели нужно провести очень тщательный анализ собственно физических процессов. Широкие возможности аппарата численного анализа в предсказании свойств приборов были продемонстрированы на примере программы моделирования МОП-транзистора -MINIMOS.  [c.446]

Концентрация примеси задается следующим образом каждому узлу конечно-элементной структуры сопоставляется плотность электрически активных ионов примеси. Это осуществляется либо заданием измеренных значений, либо использованием результатов расчета технологических процессов, либо описанием профиля распределения примеси с помощью ряда аналитических выражений. Включенная в препроцессор программа DOPING позволяет до выполнения основных расчетов по программе FIELDAY визуально проверить профили распределения примесей, чтобы убедиться в правильности задания параметров моделируемого прибора. Распределение концентрации примеси на дисплее можно изобразить с помощью линий уровня, графиков в некоторых сечениях, либо в виде трехмерной поверхности. На рис. 16.9 показан профиль распределения примеси в биполярном транзисторе в виде трехмерной поверхности.  [c.474]

Помехообразующими элементами являются входной выпрямитель yD7…yD (генерирует, в основном, симметричное напряжение помех с уровнем до 90 дБ резко снижающемся в диапазоне до 1МГц) конденсатор входного фильтра С1 (генерирует, в основном, симметричное напряжение помех из-за паразитных параметров R и L при прохождении через конденсатор переменной составляющей импульсов тока силовой цепи L способствует генерации помех на частотах мегагерцевого диапазона) диоды VD5 размагничивающей обмотки, VD8 — защитной цепочки, VD6 — выпрямительной и VD7 коммутационной выходной цепи (генерируют кондуктивные помехи в силовую и нагрузочную цепи) силовой трансформатор TV (генерирует помехи излучения, симметричные и несимметричные кондуктивные помехи в силовой и нагрузочной цепях) силовой транзистор VT1 (генерирует в основном несимметричные и симметричные помехи во входной и выходной через трансфор-  [c.326]

Уменьшение уровня гармоник в передатчике достигается снижением уровней сигналов, подаваемых и снимаемых с каскадов усиления, умножения и преобразования частоты. Поскольку все эти каскады являются генераторами гармоник, важно, чтобы в схемах каскадов не было цепей, резонирующих на ненужных гармониках и усиливающих их. Такие цепи образуются индуктивностями соединительных проводов и паразитными емкостями, в том числе емкостями электродов ламп и транзисторов. Во многих случаях паразитные резонансы можно обнару жить с помощью гетеродинного индикатора резонанса, который, кроме основной Частоты, индицирует побочные. Если частота резонанса совпадает с частотой мешающего колебания, необходимо устранить резонанс или, по крайней мере, изменить его частоту, изменяя параметры элементов, выбывающих его. Например, можно изменить длину проводов или заменить конденсаторы. Включение йнтипаразитных сопротивлений и контуров, помимо устрйТ1ения самовозбуждения, снижает и уроЬень гармоник.  [c.248]

Для реализации этого требования необходимо обеспечить рабо ту транзистора в режиме с минимальным падением напряжения в его переходе эмиттер — коллектор. Таким режимом является ре жим насыщения транзистора, поэтому при выборе типа транзи стора для коммутации токов в силовых цепях, в первую очередь, следует оценивать величину Пканас Следует, однако, иметь в виду, что в случае работы транзистора с высокой частотой комму тации тока, в особенности при растянутых фронтах его изменения, основным фактором, определяющим величину рассеиваемой мощ ности, являются потери энергии в периоды нарастания и уменьше -ния силы тока. Поэтому для данных условий работы транзистор а наиболее важным его параметром является величинаР.  [c.25]

---

ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Ток стока ПТ зависит как от значения, так и от полярности напряжений сток – исток и затвор – исток. При постоянном смещении на затворе увеличение напряжения на стоке от нуля вызывает резкое возрастание тока стока, которое продолжается до наступления насыщения тока стока. Затем ток устанавливается и остаётся относительно постоянным. Эта зависимость показана на рис. 3, а для типичного полевого прибора с p-n-переходом. Для сравнения на рис. 3, б приведены коллекторные характеристики биполярного транзистора.

Характеристики транзисторов обоих видов похожи друг на друга, за исключением того, что у биполярного транзистора перегиб характеристик происходит при значительно более низких напряжениях на коллекторе.

На выходной характеристике ПТ можно выделить две характерные области (рис. 4). При малых напряжениях сток – исток (область АВ) сопротивление канала имеет омический характер, и ток может протекать в обоих направлениях. В этом состоит отличие полевых транзисторов от электронных ламп, в которых поток электронов всегда имеет одно направление – от катода к аноду. Рабочая область АВ выходной характеристики ПТ используется в том случае, когда полевой транзистор применяется в схеме в качестве переменного сопротивления, управляемого напряжением (аттенюаторы, регуляторы АРУ).

Рис. 3. Выходные характеристики транзисторов, а – ПТ с p-n-переходом; б – биполярного транзистора.

В области насыщения тока (область ВС на рис. 4) часть канала обеднена носителями заряда из-за влияния электрического поля между затвором и каналом, благодаря чему сопротивление канала становится значительным. Дальнейшее увеличение напряжения между стоком и истоком в этой области вызывает относительно небольшое изменение тока стока, который практически будет зависеть только от напряжения на затворе [1].

Рис. 4. Выходная характеристика ПТ при U_з.и=0

Характерной особенностью полевых транзисторов является то, что напряжение, соответствующее точке B характеристики (точка перегиба характеристики на рис. 4, после которой идёт область насыщения), при напряжении на затворе, равном нулю, численно равно напряжению отсечки и называется напряжением насыщения.

Входные характеристики полевого транзистора существенно отличаются от характеристик биполярного транзистора. Входные характеристики последнего подобны характеристикам открытого полупроводникового диода, в то время как у полевого транзистора они подобны характеристикам запертого диода (смещённого в обратном направлении). Поэтому ток затвора очень мал. Он равен нескольким наноамперам (для ПТ с управляющим p-n-переходом) при температуре 25°С и экспоненциально зависит от температуры.

Рис. 5. Проходные характеристики ПТ при различной температуре.

Проходная характеристика, показывающая зависимость тока стока от напряжения на затворе, изображена на рис. 5. С достаточной для практических расчётов точностью проходная характеристика полевого транзистора определяется выражением (1), т. е. носит квадратичный характер. Эта особенность проходной характеристики используется в преобразователях частоты для уменьшения перекрёстной модуляции и помех от гармоник гетеродина.

PREV CONTEXT NEXT

Характеристика – транзистор – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Характеристика – транзистор

Cтраница 1

Характеристика транзистора описана в условиях задачи 12.5. Найдите амплитуду Umnp выходного сигнала на промежуточной частоте.  [1]

Характеристики транзистора описывают связь между напряжениями и токами на входе и выходе транзистора для различных способов включения транзистора в схему. Из оставшихся двух величин одну поддерживают постоянной, другую оставляют свободной Задавая различные значения фиксированной величине, получают семейство статических характеристик транзистора.  [2]

Характеристики транзистора в отпертом состоянии ( рис. 2 е) не проходят через начало координат, а смещены относительно него на падение напряжения, обусловленное наличием тока базы. Наклон характеристик возрастает с ростом отрицательного напряжения на базе.  [3]

Характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером ( рис. 4.14, а и б) качественно подобны характеристикам в схеме с общей базой.  [5]

Характеристики транзисторов одинаковы при противоположных знаках напряжений и токов. Если два таких транзистора соединить последовательно, а на их общие затворы подать одно и то же напряжение ( рис. 3 – 139 а), то в импульсном режиме попеременно один транзистор закрыт, а второй – насыщен. Таким образом, схема подобна двум последовательно соединенным выключателям, которые поочередно разомкнуты. Амплитуда выходного импульсного напряжения велика, а расход мощности источника питания незначителен.  [7]

Характеристики транзисторов П16 – Ш6Б: а – входные в схеме с общим эмиттером; б – входные в схеме с общей базой.  [9]

Характеристики транзистора с обогащением показаны на рис. 7.4. При напряжении на затворе us О стоковый ток очень мал и возрастает с ростом напряжения на затворе. Выводы истока и подложки обычно соединяются.  [11]

Характеристики транзистора устанавливают связь между токами, протекающими в цепях электродов, и напряжениями, приложенными к электродам. При любой схеме включения в транзисторе между собой всегда связаны четыре величины.  [13]

Характеристики транзистора определяют зависимости между токами транзистора и напряжениями на его электродах.  [14]

Характеристики транзисторов представляют зависимость между токами, протекающими в их цепях, и напряжениями, действующими в этих цепях. Транзистор имеет четыре вида характеристик.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Характеристики транзистора – входные, выходные и токопроводящие характеристики

Конфигурация транзистора

Любой тип транзисторной схемы может быть разработан с использованием трех вышеупомянутых характеристик транзистора. Конфигурация транзисторов основана на выводах транзисторов. Существует три типа конфигурации схемы транзистора, а именно:

Каждая конфигурация схемы имеет свою характеристическую кривую. В зависимости от требований схемы выбирается соответствующая конфигурация транзистора.

Несколько вещей необходимо учитывать при использовании правильного транзистора для схемы. Это максимальное номинальное напряжение между эмиттером и коллектором (UCEmax), максимальная мощность для построения цепи и максимальный ток коллектора (ICEmax). Электрическая цепь не должна превышать эти максимальные значения для правильной работы. При превышении допустимого значения может произойти необратимое повреждение цепи. Также важно поддерживать правильное усиление тока и частоту.

Конфигурация с общим эмиттером

В такой конфигурации эмиттер используется как общая клемма для входа и выхода.Он работает как схема инвертирующего усилителя. В этом случае вход применяется в области база-эмиттер, а выход получается между выводами коллектора и эмиттера.

В данном случае

VBE – входное напряжение,

IB – входной ток,

VCE – выходное напряжение и

IC – выходной ток.

Конфигурация с общим эмиттером обычно основана на транзисторных усилителях. В этом случае ток эмиттера эквивалентен сумме тока базы и тока коллектора.

Следовательно,

IE = IC + IB

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Это уравнение представляет собой уравнения транзистора для конфигурации CE. Отношение тока коллектора к току эмиттера дает коэффициент усиления по току альфа в конфигурации с общей базой. Точно так же отношение тока коллектора к току базы дает коэффициент усиления по току бета в конфигурации с общим эмиттером.

Соотношение между двумя коэффициентами усиления по току:

Коэффициент усиления по току (α) = IC / IE

Коэффициент усиления по току (β) = IC / IB

Ток коллектора IC = αIE = βIB

В этой конфигурации используется одно из трех схемы конфигурации.Он имеет средние входные и выходные значения импеданса. Он также имеет средний коэффициент усиления по току и напряжению. Выходной сигнал этой конфигурации имеет фазовый сдвиг 180 °, что означает, что вход и выход обратно пропорциональны друг другу.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Входные и выходные характеристики конфигурации с общим эмиттером

1. Входные характеристики транзистора

Входная характеристика транзистора получается между входным током IB и входным напряжением VB посредством имеющий постоянное выходное напряжение VCE.Поддерживая постоянное выходное напряжение VCE и изменяя входное напряжение VBE в разных точках, мы можем проверить значения входного тока в каждой из точек. Теперь, используя значения, полученные из разных точек, строят график, отображая значения IB и VBE при постоянном VCE.

Rin = VBE / IB (при постоянном VCE)

Это необходимое уравнение для расчета входного сопротивления Rin.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

2. Выходные характеристики

Выходная характеристика общего эмиттера получается между выходным напряжением VCE и выходным током IC при постоянном входном токе IB.Сохраняя постоянный базовый ток IB и изменяя значение выходного напряжения VCE в разных точках, мы можем вычислить значение IC коллектора для каждой точки. Теперь, если мы построим график между IC и VCE, мы получим выходные характеристики общей конфигурации эмиттера.

Rout = VCE / IC (при постоянном IB)

Это уравнение для расчета выходного сопротивления.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

основных характеристик транзисторов – МикроЭлектроника

4.2 Основные характеристики транзисторов

Выбор подходящего транзистора для схемы основан на следующих характеристиках: максимальное номинальное напряжение между коллектором и эмиттером UCEmax, максимальный ток коллектора ICmax и максимальная номинальная мощность PCmax.

Если вам нужно заменить неисправный транзистор или вы чувствуете себя достаточно комфортно, чтобы построить новую схему, обратите внимание на эти три значения. Ваша схема не должна превышать максимальные номинальные значения транзистора.Если этим пренебречь, есть вероятность необратимого повреждения цепи. Помимо упомянутых значений, иногда важно знать усиление тока и максимальную частоту срабатывания. Когда между коллектором (C) и эмиттером (E) присутствует постоянное напряжение UCE с током коллектора, транзистор действует как небольшой электрический нагреватель, мощность которого задается следующим уравнением:

Из-за этого транзистор нагревается сам и все, что находится рядом. При повышении UCE или ICE (или обоих) транзистор может перегреться и выйти из строя.Максимальная номинальная мощность транзистора – PCmax (указана в техническом описании). Это означает, что произведение UCE и IC не должно быть выше PCmax:

Таким образом, если напряжение на транзисторе увеличивается, ток должен быть уменьшен. Например, максимальные характеристики транзистора BC107: ICmax = 100 мА, UCEmax = 45 В и PCmax = 300 мВт Если нам нужен Ic = 60 мА, максимальное напряжение составляет:

Для UCE = 30 В максимальный ток составляет:

Среди других характеристик этот транзистор имеет коэффициент усиления по току в диапазоне от hFE = 100 до 450, и он может использоваться для частот ниже 300 МГц.Согласно рекомендуемым значениям, указанным производителем, оптимальные результаты (стабильность, низкие искажения и шум, высокое усиление и т. Д.) Достигаются при UCE = 5 В и IC = 2 мА. Бывают случаи, когда тепло, выделяемое транзистором, невозможно преодолеть, регулируя напряжение и ток. В этом случае транзисторы имеют металлическую пластину с отверстием, которое используется для прикрепления ее к радиатору, чтобы тепло передавалось на большую поверхность. Усиление тока важно при использовании в некоторых схемах, где требуется равное усиление двух транзисторов.Например, транзисторы 2N3055H имеют hFE в диапазоне от 20 до 70, что означает, что существует вероятность того, что у одного из них будет 20, а у другого 70. Это означает, что в случаях, когда необходимы два одинаковых коэффициента, их следует измерить. Некоторые мультиметры позволяют это измерить, но большинство – нет. По этой причине мы предоставили простую схему (4.6) для тестирования транзисторов. Все, что вам нужно, это опция мультиметра для измерения постоянного тока до 5 мА. Оба диода (1N4001 или аналогичные кремниевые диоды общего назначения) и резисторы 1 кОм используются для защиты прибора, если транзистор «поврежден».Как мы уже говорили, коэффициент усиления по току равен hFE = IC / IB. В схеме при нажатии переключателя S ток течет через базу и приблизительно равен IB = 10uA, так что если ток коллектора отображается в миллиамперах. Прирост равен:

Например, если мультиметр показывает 2,4 мА, hFE = 2,4 * 100 = 240.

Рис. 4.6: Измерение hFE

При измерении NPN-транзисторов питание следует подключать, как показано на схеме. Для транзисторов PNP используется обратная батарея.В этом случае датчики также должны быть перевернуты, если вы используете аналоговый инструмент (один с иглой). Если вы используете цифровой измеритель (настоятельно рекомендуется), не имеет значения, какой датчик куда идет, но если вы сделаете это так же, как и с NPN, перед считанным значением будет минус, что означает, что текущий течет в обратном направлении.

В-I характеристика транзистора

Презентация на тему: «ВАХ транзистора» – Расшифровка презентации:

1 Вольт-амперная характеристика транзистора
Поведение транзистора наблюдается с помощью его вольт-амперной характеристики.Есть два типа характеристик. 1. Входная характеристика 2. Выходная характеристика Входная характеристика: Входная характеристика транзистора дает соотношение между входным током и входным напряжением для постоянного выходного напряжения. Выходная характеристика: выходные характеристики транзистора показывают соотношение между выходным током и выходным напряжением при постоянном входном токе.

2 V-I характеристики в конфигурации cb

3 Входные характеристики
Входные характеристики – это кривая, построенная между IE и VEB.При постоянном базовом напряжении VCB. Сохраняя постоянный VCB (например, 2V), запишите IEB для разных VEB. Это даст входную характеристику.

4 V-I характеристики в конфигурации cb

5 Входные характеристики
Наблюдения: – (i) Ток эмиттера очень мал, когда базовое напряжение эмиттера VEB ниже предельного напряжения.(ii) После перегиба напряжения ток эмиттера быстро увеличивается. Входное сопротивление (ri): – Это отношение изменения напряжения эмиттера ∆VEB к результирующему изменению тока эмиттера ∆IE при постоянном напряжении базы коллектора VCB.

6 Выходные характеристики
Выходные характеристики: – Это кривая между IC и VCB при постоянном токе эмиттера. Сохраняя фиксированный ток эмиттера IE, обратите внимание на ток коллектора IC для различных значений напряжения базы коллектора VCB.

7 Выходные характеристики
Выходные характеристики имеют 3 основные области: Активная область – определяется схемами смещения. Область отсечки – область, где ток коллектора составляет 0A. Область насыщения – область характеристик слева от VCB = 0V.

8 Кривые (выходные характеристики) ясно показывают, что первое приближение к взаимосвязи между IE и IC в активной области определяется как IC ≈IE. Когда транзистор находится в состоянии «включено», предполагается, что напряжение база-эмиттер будет равным. VBE = 0.7В

9

10 НАБЛЮДЕНИЕ: – 1. Ток коллектора Ic изменяется в зависимости от VCB только при очень низком напряжении (VCB <0). Транзистор никогда не работает в этой области. 2. Ток коллектора IC почти постоянен, когда напряжение превышает напряжение отключения. Это означает, что теперь Ic не зависит от VCB и зависит от IE.ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ: - Это отношение изменения базового напряжения коллектора (∆VCE) к изменению тока коллектора (∆IC) при постоянном токе эмиттера.

11 V-I характеристики конфигурации CE

12 V-I характеристики конфигурации CE

13 Входная характеристика – это кривая, построенная между IB и VBE.
Входная характеристика – это кривая, построенная между IB и VBE.При постоянном напряжении коллектора-эмиттера VCE. Сохраняя постоянный VCE, запишите IB для разных VBE. Это даст входную характеристику.

14 Входные характеристики
IB – микроампер по сравнению с миллиамперами IC. IB будет течь, когда VBE> 0,7 В для кремния и 0,3 В для германия. До этого значения IB очень мало и нет IB. Переход база-эмиттер имеет прямое смещение. Увеличение VCE приведет к уменьшению IB для разных значений.Входные характеристики NPN-транзистора с общим эмиттером

15 Наблюдение: – По сравнению с конфигурацией CB, IB увеличивается медленнее с увеличением VBE. Следовательно, входное сопротивление конфигурации CE выше, чем у конфигурации CB. Входное сопротивление: – это отношение изменения напряжения базы-эмиттера (∆VBE) к изменению базового тока (∆IB) при постоянном VCE.

16 Выходные характеристики
Для малых VCE (VCE VCESAT IC не полностью зависит от VCE  постоянная IC IB (uA) очень мала по сравнению с IC (mA).Небольшое увеличение IB вызывает большое увеличение IC IB = 0 A  ICEO происходит. Обратите внимание на значение, когда IC = 0A. Есть еще некоторая стоимость текущих потоков.

17 Наблюдение: – 1. Ток коллектора IC изменяется в зависимости от VCE только в пределах от 0 до 1 В. После этого ток коллектора становится почти постоянным, независимо от VCE. 2. Для любого значения VCE выше коленного напряжения ток коллектора IC приблизительно равен βIB .. 3. Транзисторы работают в области выше коленного напряжения.Выходное сопротивление: – это отношение изменения напряжения коллектор-эмиттер (∆VCE) к изменению тока коллектора (IC) при постоянном IB.

18 Сравнение конфигурации транзисторов
S.NO ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЩАЯ БАЗА ОБЩИЙ ЭМИТТЕР ОБЩИЙ КОЛЛЕКТОР 1 Входное сопротивление Низкое (около 100 Ом) высокое (около 750 Ом) Очень высокое (около 750 Ом) 2 Выходное сопротивление Очень высокое (около 450 Ом) Высокое (около 45 кОм) (около 50 Ом) 3 Коэффициент усиления по напряжению (около 150) (около 500) Очень низкий (менее 1) 4 Ток утечки Очень маленький (5 мкА для Ge) Очень большой (500 мкА для Ge) (500 мкА для Ge) 5 Применение Для высокочастотных приложений Для звуковых частот Для согласования импеданса

19 Вывод: – Схема с общим эмиттером – наиболее эффективная причина: – 1.Высокий коэффициент усиления по току 2. Высокое напряжение и усиление по мощности.

Типы конфигураций транзисторов – характеристики со сравнительной таблицей

Транзисторы являются основным оборудованием, необходимым для формирования устройств. Следовательно, разработка этих транзисторов была заменой электронных ламп. Базовый транзистор может быть образован комбинацией полупроводника p-типа и полупроводника n-типа. Эта комбинация зажата между одним p-типом и двумя n-типами.Другая комбинация состоит из двух p-типов и одного n-типа. Поэтому образуются транзисторы N-P-N и P-N-P.

Эти транзисторы можно классифицировать на основе проводимости, по которой очевиден несущий поток. Если проводимость обусловлена ​​как основными, так и неосновными носителями заряда, транзистор классифицируется как биполярный. Если проводимость возникает только у большинства, она называется униполярной. Таким образом формируются биполярные переходные транзисторы (BJT) и полевые транзисторы (FET).

Схема транзистора

Транзистор сконструирован таким образом, что он состоит из трех выводов, обычно известных как эмиттер, база и коллектор. Основная причина разработки таких конфигураций заключается в том, что для обеспечения входных и выходных соединений схемы требуются четыре клеммы. Следовательно, это можно сделать возможным, сделав один общий вывод, который может быть базой, эмиттером или коллектором.

Эта конструкция предназначена для использования этой схемы в различных приложениях.Разработанные конфигурации, основанные на его требованиях, используются в электронных модулях.

Различные конфигурации транзистора

Для этих транзисторов возможны три конфигурации, известные как общая база, общий эмиттер и общий коллектор. Каждая конфигурация имеет собственное значение с точки зрения усиления.

1. В конфигурации с общей базой нет усиления по току, но есть усиление по напряжению.
2. В общем коллекторе есть усиление по току, но не будет усиления по напряжению.
3. Общий эмиттер – это конфигурация, в которой присутствует усиление как по току, так и по напряжению.

Таким образом, наиболее широко используются конфигурации с общим эмиттером.

1) Общая базовая конфигурация

Как следует из названия, конфигурация является общей клеммной базой, она остается общей для соединений как входной, так и выходной цепи. Напряжение приложено на стыке эмиттера и базы. Здесь эмиттер и база упоминаются как сторона входа, а коллектор известен как сторона выхода соединения схемы.

Значение тока, протекающего от клеммной базы к эмиттеру, должно быть более высоким. Это указывает на то, что значение тока на коллекторе меньше, чем значение тока, протекающего через эмиттер. Характеристики входа основаны на напряжении, приложенном к клеммам база и эмиттер, и току на клеммах эмиттера. Выходная характеристика для этой конфигурации основана на параметрах напряжения, приложенного на выводах базы и коллектора, и тока, генерируемого на выводе коллектора.

Общая базовая конфигурация

Значение текущего усиления в этом случае либо равно, либо считается меньшим, чем значение единицы. Генерируемые входные и выходные сигналы останутся синфазными. Такая конфигурация имеет наивысшее значение импеданса, а не выхода. Характеристики выходных сигналов демонстрируют сходство с диодом, работающим в прямом смещении.

Входные характеристики

Входные характеристики для этого типа конфигурации измеряются по изменению значения напряжения на выводах эмиттера и базы в разных точках, поддерживая постоянное значение напряжения на коллекторе и базе. .Отсюда измеряется входное значение тока эмиттера. На основании чего строится график.

Общие базовые входные характеристики

Выходные характеристики

График построен между напряжением на выходе и током, сохраняя входное значение тока на постоянном уровне, что дает выходные характеристики для этой конфигурации.

Характеристики выхода с общей базой

2) Конфигурация с общим коллектором

Это конфигурация, в которой клемма коллектора является общей для входных и выходных соединений схемы.При этом напряжение на выводе эмиттера следует за напряжением на выводе базы. Следовательно, эта схема называется схемой, следующей за эмиттером. Такая схема полезна в приложениях в качестве буфера.

Конфигурация общего коллектора

Входное значение импеданса высокое. Следовательно, они применимы во время согласования методов импеданса. Рассмотренные входные сигналы подаются между выводами коллектора и базы. Выход должен приниматься или считаться между выводами коллектора и эмиттера.

Сгенерированные входной и выходной сигналы остаются синфазными. Входными параметрами являются напряжение между клеммной базой и коллектором и ток на клеммной базе. Выходными параметрами являются ток коллектора и напряжение на выводах эмиттера и коллектора.

Входные характеристики

Характеристики этого типа конфигурации сильно отличаются от характеристик других конфигураций. Здесь напряжение на коллекторе и выводе базы определяется уровнем напряжения на эмиттере и коллекторе.

Характеристики входа общего коллектора

Поддерживая постоянные значения напряжения на коллекторе и эмиттере, строится график между параметрами тока базы и значением напряжения на клеммах коллектора и базы.

Выходные характеристики

Поскольку известно, что конфигурация коллектора соответствует конфигурации эмиттера, работа выхода аналогична работе конфигурации эмиттера. В этой конфигурации, если к клемме базы не приложено напряжение, в схеме не будет очевидного протекания тока.

Выходные характеристики общего коллектора

График построен между током эмиттера и напряжением на выводах коллектора и эмиттера при поддержании постоянного значения тока базы.

3) Конфигурация с общим эмиттером

Это наиболее широко используемая конфигурация, поскольку усиление как по напряжению, так и по токам увеличивает значение усиления мощности. В этом случае напряжение входа прикладывается между выводами эмиттера и базы.Выходной сигнал берется через клеммы эмиттера и коллектора. Отсюда эта схема инвертирующего типа.

Конфигурация с общим эмиттером

Параметры входа для этого типа конфигурации – это напряжение на базе и эмиттере, а также ток на клемме базы. Параметры, на основе которых характеризуются выходные сигналы, – это напряжение на выводах коллектора и эмиттера, а также ток на выводе коллектора.

Это наиболее широко используемые конфигурации по сравнению с другими конфигурациями в схемах усилителя.Значение тока на оконечном эмиттере представляет собой сумму отдельных токов на базе и коллекторе. Импеданс на входе и выходе имеет минимальное значение. Это делает конфигурацию более эффективной.

Коэффициент усиления между отношением тока на выводе коллектора и выводе эмиттера измеряется в единицах альфа. Коэффициент усиления для отношения между токами клеммы коллектора и базы измеряется в единицах бета. Сгенерированный выходной сигнал имеет сдвиг по фазе примерно на 180 градусов, что означает, что входные и выходные сигналы обратно пропорциональны фазам.

Входные характеристики

График построен между током на базе и значением напряжения на выводах базы и эмиттера.

Общие входные характеристики эмиттера

Выходные характеристики

График построен между значениями тока коллектора и значением напряжения на выводах коллектора и эмиттера.

Выходные характеристики общего эмиттера

Таблица сравнения конфигураций транзисторов

Обычно биполярный переходный транзистор (BJT) состоит из выводов эмиттера, базы и коллектора.Для этих клемм были разработаны эти конфигурации, основанные на объединении одной клеммы, чтобы она могла действовать совместно как для входных, так и для выходных цепей.

8
8 Степень

9

Конфигурации транзисторов	Common Base	Общий коллектор 10 Общий коллектор 10		Common Emitter	1. Значение коэффициента усиления по току составляет	Низкое	Высокое	Среднее
Напряжение Высокий	Низкий	Средний
3.	Высокая
4. Значение фазового соотношения между сигналами ввода и вывода составляет	Нулевая степень
5. Сопротивление на входе	Низкое	Высокое	Высокое	6. Сопротивление на выходе	Высокое	Низкое	Среднее

Три присутствующих транзистора из трех существующих в этом. Эти конфигурации имеют определенное сходство, а также определенные различия с точки зрения конструкции, учета входных и выходных параметров. Значения также различаются, если учесть усиление мощности, напряжения и тока.Чаще всего используется конфигурация с обычным излучателем.

Он состоит из коэффициентов усиления как по напряжению, так и по току. Следовательно, это увеличивает общий прирост мощности. В общей базовой конфигурации транзистора обычно используются одноступенчатые схемы усилителя. Следовательно, конфигурация базы, которая является общей, имеет самые высокие частотные характеристики. Эти транзисторы могут использоваться в усилителях, работающих на радиочастотах. Можете ли вы сказать, по какой причине общий коллектор известен как эмиттер-последователь?

Узнайте об электронике – тест на биполярные переходные транзисторы

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• Понимать использование обычных графиков характеристик транзисторов.
• • Передаточные характеристики.
• • Входные и выходные характеристики.
• • Взаимные характеристики.
• При описании работы переходных транзисторов.

BJT – это транзистор, управляемый током, что означает, что ток, протекающий между эмиттером и коллектором транзистора, намного больше, чем ток между базой и эмиттером. Таким образом, небольшой базовый ток контролирует гораздо больший ток коллектора / эмиттера.Отношение двух токов, I _CE / I _BE , является постоянным при условии, что напряжение коллектора-эмиттера V _CE является постоянным. Следовательно, если ток базы увеличивается, ток коллектора увеличивается.

Рис. 3.5.1 Передаточная характеристика.

Передаточная характеристика BJT

Это соотношение представляет собой УСИЛЕНИЕ ТОКА транзистора и обозначается символом h _fe . Транзистор с довольно низким коэффициентом усиления может иметь коэффициент усиления по току от 20 до 50, в то время как тип с высоким коэффициентом усиления может иметь коэффициент усиления от 300 до 800 или более.Разброс значений h _fe для любого данного транзистора довольно велик, даже для транзисторов одного типа и партии. График I _CE / I _BE , показанный на рис. 3.5.1, называется ПЕРЕДАЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ, а наклон графика показывает h _fe для этого транзистора.

Можно нарисовать характеристические кривые (графики), чтобы показать другие параметры транзистора, и они используются как для детализации характеристик конкретного устройства, так и в качестве помощи при проектировании усилителей.Показанные здесь примеры типичны для BJT, когда они используются в качестве усилителей напряжения.

Входная характеристика BJT

Рис. 3.5.2 Входная характеристика.

ВХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (рис. 3.5.2), график зависимости тока базового эмиттера I _BE от напряжения базового эмиттера V _BE (I _BE / V _BE ) показывает входную ПРОВОДИМОСТЬ транзистора. Поскольку проводимость I / V обратно пропорциональна СОПРОТИВЛЕНИЮ (V / I), эту кривую можно использовать для определения входного сопротивления транзистора.Крутизна этой конкретной кривой, когда напряжение V _BE превышает 1 вольт, показывает, что входная проводимость очень высока, и есть большое увеличение тока (на практике обычно достаточно, чтобы разрушить транзистор!) Для очень небольшого увеличения. в V _BE . Следовательно, входное СОПРОТИВЛЕНИЕ должно быть низким. График кривых составляет примерно от 0,6 до 0,7 вольт, показывая, что входное сопротивление транзистора изменяется в зависимости от протекающего тока базы, и ниже примерно 0,5 вольт базовый ток прекращается.

Выходная характеристика BJT

Рис. 3.5.3 Выходная характеристика.

На рис. 3.5.3 показана ВЫХОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, крутизна которой дает значение выходной проводимости (и, косвенно, выходного сопротивления). Почти горизонтальные части линий графика показывают, что изменение напряжения коллектор-эмиттер V _CE почти не влияет на ток коллектора в этой области, как раз тот эффект, которого следовало ожидать, если бы на выходе транзистора последовательно с ним был установлен резистор большого номинала. .Поэтому график показывает, что выходное сопротивление транзистора высокое.

Эти характеристические графики показывают, что для кремниевого транзистора с входом, применяемым между базой и эмиттером, и выходом, принимаемым между коллектором и эмиттером (метод соединения, называемый режимом общего эмиттера), можно было бы ожидать;

• • Низкое входное сопротивление (от входной характеристики).
• • Достаточно высокий коэффициент усиления (от передаточной характеристики).
• • Высокое выходное сопротивление (от выходной характеристики).

Взаимная характеристика BJT

Рис. 3.5.4 Взаимная характеристика.

Рис. 3.5.4, ВЗАИМНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА показывает график ВЗАИМНОЙ ПРОВОДИМОСТИ I _C / V _BE и иллюстрирует изменение тока коллектора, которое происходит при заданном изменении напряжения базы-эмиттера (т. Е. Напряжения входного сигнала). . Этот график относится к типичному кремниевому силовому транзистору. Обратите внимание на возможные большие токи коллектора и почти линейную зависимость между входным напряжением и выходным током.

Характеристики, описанные на этой странице, относятся к типичному силовому транзистору, подключенному в режиме «общий эмиттер». Это один из трех возможных режимов подключения транзистора, описанных в модуле 3.6 BJT. – Транзисторные соединения.

Примечание: во многих транзисторах токи будут намного меньше, чем показано в этих примерах. Для усилителей слабого сигнала базовые токи будут составлять несколько микроампер, а не миллиампер.

Начало страницы

Shahram Marivani – ХАРАКТЕРИСТИКИ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

ХАРАКТЕРИСТИКИ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА

ЗАДАЧИ:

Ознакомиться с теорией работы биполярных переходных транзисторов (БЮТ). и изучить V-I характеристики BJT

ВВЕДЕНИЕ:

Тип транзистора (NPN или PNP) можно определить с помощью мультиметра.Тест проверяет полярность переходов база-эмиттер и база-коллектор. Этот тест необходимо выполнить в начале лабораторного сеанса. Для BJT есть три региона работы;

1. Активная область: в этой области базовый эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор имеет обратное смещение. Эта область – нормальный транзистор режим работы на усиление и характеризуется коэффициентом усиления транзистора по току значение, бета.
2. Область отсечки: в этой области переходы база-эмиттер и база-коллектор обратное смещение, и транзистор действует как разомкнутый переключатель. (Я _С = 0)
3. Область насыщения: в этой области переходы база-эмиттер и база-коллектор смещен в прямом направлении, и транзистор действует как замкнутый переключатель. (V _CE = 0)

В активной области транзистора была определена добротность для количественной оценки способность транзистора усиливать входной сигнал.Этот параметр определяется как отношение между I _C и I _B , которое обычно называется β-фактором. Аналогично коэффициент α равен определяется как отношение между I _C и I _E . Таким образом;

β = I _C / I _B и α = I _C / I _E

Нетрудно показать, что β = α / (1 – α) и α = β / (β + 1). Как показывает практика, чем больше значение β, тем выше коэффициент усиления транзистор, т.е.е. тем лучше транзистор. Типичные значения β находятся в диапазоне от 80 до 300 или выше.

РАБОТА В ЛАБОРАТОРИИ

1. Определите тип транзистора, используя сопротивление перехода постоянного тока транзистора:
   Проверьте тип транзистора для каждого блока, проверив полярность базы-эмиттера соединение. Используйте мультиметр Fluke в режиме сопротивления. Сведите ваши измеренные данные в таблицу. Для данного транзистора (2N3904) измерьте сопротивление прямого и обратного смещения. между базой и эмиттером, базой и коллектором и коллектором и эмиттером.Выводы этого транзистора показаны на Рисунок 1.

Рисунок 1 – Упрощенная схема и подключение выводов транзистора 2N3904
2. I _C – V _BE Характеристика биполярного переходного транзистора:
   Подключите испытательную схему транзистора, как показано на рисунке 2. Установите напряжение постоянного тока (V _B ) на ноль вольт и V _CC до 10 В. Увеличьте V _B с шагом 0,1 В и измерьте напряжение постоянного тока между базой и эмиттером (V _BE ), постоянный ток через коллектор I _C и ток через базу I _B .Сведите свои показания в ясную таблицу и постройте график зависимости I _C от V _BE . Убедитесь, что вы взяли достаточно точек данных, чтобы построить типичную характеристику. БЮТ. Вычислить β для каждой измеренной точки данных и свести в таблицу рассчитанные значения β с измеренными данными. График β по сравнению с V _BE .

Рисунок 2 – Тестовая схема для измерения характеристик биполярного транзистора V _BE и I _C
3. Измерение I _C по сравнению с V _CE , характеристика биполярного транзистора:
   Используя испытательную схему на Рисунке 2, отрегулируйте V _B , чтобы генерировать ток 50 мкА в базе транзистор.Измените V _CC , чтобы изменить V _CE . Выберите разумные шаги для V _CE (маленькие шаги при более низких напряжениях; 0,1 В для значений от 0 до 1,0 В и большие шаги при более высоких напряжениях; 1,0 В для значений выше 1,0 В). Измерьте V _CE и I _C .
   Повторите вышеуказанное измерение для I _B = 100 мкА, 150 мкА и 200 мкА. Постройте набор кривые для I _C в сравнении с V _CE для постоянного I _B .
   По измеренным данным определите диапазон V _CE , в котором I _C близок к нулю ампер.
   Найдите значение α из этого набора измеренных данных, затем вычислите β. Сравните значение β, полученное в результате этого измерения, и значение, полученное в результате измерения выполнено в 2.

Входные и выходные характеристики транзистора | кривая

В другой статье мы обсудили биполярный переходной транзистор и различия между NPN и PNP транзисторами . Но входные и выходные характеристики транзистора очень полезны для понимания основного принципа работы транзистора.Поэтому в этой статье мы собираемся обсудить входные и выходные характеристики транзистора. Основное внимание уделяется характеристике транзистора BJT. Возможны три конфигурации транзистора. Это общий эмиттер ( CE ), общая база ( CB ) и общий коллектор ( CC ). В этой статье мы будем использовать CE конфигурации транзистора.

Содержание в этой статье:

• Характеристики Кривые
• Принципиальная схема для рисования входных и выходных характеристик транзистора
• Входные характеристики транзистора Выходные характеристики транзистора
• Активная область
• Область насыщения
• Область отсечки
• Кривые в инвертированной области представляют собой графические графики, показывающие изменение тока в зависимости от приложенного напряжения.Это актуально для любой электрической и электронной схемы. По этим кривым характеристик можно определить работу этой схемы. В этой статье мы собираемся обсудить кривые входных и выходных характеристик биполярного транзистора .
  Принципиальная схема для построения кривой входных и выходных характеристик транзистора

  Кривые характеристик транзистора можно построить, используя следующую схему транзисторного усилителя .Здесь в режиме общего эмиттера используется NPN-транзистор.

  Схема транзисторного усилителя

  V _BE – входное напряжение, V _CE – выходное напряжение, I _B – входной ток и I _C – выходной ток. Для измерения входных и выходных напряжений и токов в этой схеме используются два вольтметра и два амперметра. Эту схему можно использовать и в практических целях. Эта схема также используется для экспериментов с характеристиками транзисторов.

  Входные характеристики транзистора

  Кривая входных характеристик – это график, который показывает изменение входного тока с входным напряжением. Итак, здесь мы проанализируем изменение тока базы (I _B ) в зависимости от напряжения база-эмиттер (V _BE ). Чтобы нарисовать кривую I _B и V _BE , нам необходимо заземлить выходной терминал. Это означает, что нам нужно подключить клемму коллектора к клемме эмиттера, поскольку эмиттер уже заземлен в режиме CE.В этом состоянии транзистор ведет себя как диод с p-n переходом . Таким образом, кривая I _B vs V _BE будет аналогична кривой характеристик диода. На рис.1 представлена ​​кривая входных характеристик транзистора в режиме CE.

  Кривая входных характеристик транзистора

  Чтобы построить кривую I _B и V _BE , нам необходимо собрать данные для I _B и V _BE через соответствующие амперметр и вольтметр . Затем мы должны построить кривую с помощью этих данных.Имеется экспоненциальный рост на базового тока с увеличением V _BE .

  Выходные характеристики транзистора

  Кривая выходных характеристик транзистора показывает изменение выходного тока с изменением выходного напряжения. Ток коллектора транзистора с общим эмиттером – это выходной ток, а напряжение между коллектором и эмиттером – это выходное напряжение. На рис.2 показана кривая выходных характеристик транзистора.

  Кривая выходных характеристик транзистора

  После сбора данных для I _C и V _CE с помощью соответствующего амперметра и вольтметра можно легко построить кривую I _C против V _CE .На графике видно, что вначале происходит быстрое увеличение тока коллектора, а затем ток коллектора становится почти постоянным. Если увеличить V _CE дальше, произойдет пробой и тогда транзистор может выйти из строя. Выходную кривую можно разделить на четыре области –

  • Активная область (область, в которой выходной ток становится почти постоянным)
  • Область насыщения (горизонтальные пунктирные линии (—-) на выходной кривой указывают на область насыщения транзистора)
  • Отсечка область (//// линии на выходной кривой указывают область отсечки)
  • Инвертированная область (появляется после пробоя, который не показан на выходной кривой)
  Активная область транзистора

  Область на выходной кривой Транзистор, у которого выходной ток почти постоянен и не зависит от выходного напряжения, является активной областью транзистора.Если сопротивление базы больше максимально допустимого значения, транзистор работает в активной области. Транзистор можно использовать в качестве усилителя , только если он работает в активной области. Также для работы в активной области эмиттерный переход должен иметь прямое смещение, а коллекторный переход – обратное смещение.

  Область насыщения транзистора

  Область насыщения – это область на выходной кривой транзистора, где ток коллектора быстро увеличивается при небольшом увеличении выходного напряжения.Чтобы транзистор работал в области насыщения, сопротивление базы должно быть меньше максимально допустимого значения. Кроме того, для работы в области насыщения и эмиттерный, и коллекторный переходы должны находиться в прямом смещении. В области насыщения транзистор действует как включенный каскад переключателя.

  Область отключения транзистора

  В области отключения базовый ток почти равен нулю. Следовательно, ток коллектора также становится нулевым даже при более высоком выходном напряжении.Чтобы транзистор работал в области отсечки, как эмиттерный, так и коллекторный переходы должны находиться в состоянии обратного смещения. В отключенной области транзистор действует как выключенный каскад переключателя.

  Инвертированная область транзистора

  Это инверсия активной области. Транзистор будет работать в перевернутой области, если его эмиттерный переход находится в обратном смещении, а коллекторный переход находится в прямом смещении. В этой области происходит пробой, и ток коллектора быстро увеличивается.В инвертированной области нет большого практического использования транзисторов. Поэтому работа транзистора в этой области используется редко. Эта область не показана на выходной диаграмме.

  63 Активная область 9016 903
  63 Активная область 9016 Обратное смещение a Переключатель (стадия ВЫКЛ.)

  Область работы	Смещение эмиттерного перехода	Смещение коллекторного перехода	Использование транзистора в этой области
  В качестве усилителя
  Область насыщения	Прямое смещение	Прямое смещение	В качестве переключателя (ВКЛ.)
  Область отсечки	Обратное смещение
  Инвертированная область	Обратное смещение	Прямое смещение	(редко используется)

  условия и использование различных областей выходной кривой

  Это все из этой статьи на Входные и выходные характеристики транзистора.В этой статье мы узнали, как построить кривые входных и выходных характеристик для BJT-транзистора, работающего в режиме CE. Затем мы узнали четыре области кривой выхода транзистора и их использование. Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы по этой теме, вы можете спросить меня в разделе комментариев.

  Спасибо!

  Связанные сообщения:

  1. Биполярный переходной транзистор
  2. Транзистор как переключатель
  3. Разница между NPN и PNP транзистором
  4. pn-переходный диод
  5. диод стабилизации
  .