Begrepet "bipolar transistor" er assosiert med det faktum at to typer ladningsbærere brukes i disse transistorene: elektroner og hull. For fremstilling av transistorer brukes de samme halvledermaterialene som for.

I bipolare transistorer, ved bruk av en trelags halvlederstruktur av halvledere, opprettes to p – n-kryss med vekslende typer elektrisk ledningsevne (p – n – p eller n – p – n).

Bipolare transistorer kan være strukturelt utpakket (fig. 1, a) (for bruk for eksempel som en del av integrerte kretser) og innelukket i et typisk tilfelle (fig. 1, b). De tre pinnene til en bipolar transistor kalles base, kollektor og emitter.

Ris. 1. Bipolar transistor: a) p-n-p-strukturer uten en pakke, b) n-p-n-strukturer i en pakke

Avhengig av den generelle konklusjonen, kan du få tre kretser for tilkobling av en bipolar transistor: med en felles base (OB), en felles kollektor (OK) og en felles emitter (OE). Vurder driften av en transistor i en krets med en felles base, (fig. 2).

Ris. 2. Skjema av den bipolare transistoren

Emitteren injiserer (leverer) inn i basen hovedbærerne, i vårt eksempel for n-type halvlederenheter vil de være elektroner. Kildene er valgt slik at E2 >> E1. Resistor Re begrenser strømmen til det åpne p – n-krysset.

Ved E1 = 0 er strømmen gjennom kollektorovergangen liten (på grunn av minoritetsbærere), det kalles den initiale kollektorstrømmen Iк0. Hvis E1> 0, overvinner elektroner emitter p – n-krysset (E1 er slått på i retning forover) og går inn i basisområdet.

Basen er laget med høy resistivitet (lav urenhetskonsentrasjon), så konsentrasjonen av hull i basen er lav. Følgelig rekombinerer de få elektronene som kommer inn i basen med hullene, og danner basisstrømmen Ib. Samtidig virker et mye sterkere felt i kollektor-p – n-krysset fra siden av E2 enn i emitter-krysset, som drar elektroner inn i kollektoren. Derfor når de aller fleste elektronene kollektoren.

Emitter- og kollektorstrømmer er koblet til emitter strømoverføringskoeffisient

ved Uкб = konst.

Er alltid ∆ Iк ∆ Dvs og a = 0,9 - 0,999 for moderne transistorer.

I den betraktede ordningen Ik = Ik0 + aIe »Ie. Derfor har den felles base bipolare transistorkretsen et lavt strømoverføringsforhold. På grunn av dette brukes den sjelden, hovedsakelig i høyfrekvente enheter, der den, når det gjelder spenningsforsterkning, er å foretrekke fremfor andre.

Hovedsvitsjekretsen til en bipolar transistor er en krets med en felles emitter, (fig. 3).

Ris. 3. Inkludering av en bipolar transistor i henhold til skjemaet med en felles emitter

For den kan du skrive Ib = Ie - Ik = (1 - a) Ie - Ik0.

Tar vi i betraktning at 1 - a = 0,001 - 0,1, har vi Ib<< Iэ » Iк.

Finn forholdet mellom kollektorstrømmen og basisstrømmen:

Denne holdningen kalles basis strømoverføringsforhold... Med a = 0,99 får vi b = 100. Hvis en signalkilde er inkludert i basiskretsen, vil det samme signalet, men forsterket av strømmen b ganger, flyte i kollektorkretsen og danne en spenning over motstanden Rk mye større enn spenningen til signalkilden ...

For å evaluere driften av en bipolar transistor i et bredt spekter av puls- og likestrømmer, krefter og spenninger, samt å beregne forspenningskretsen, stabilisere modusen, familier av inngangs- og utgangsvolt-ampere-karakteristikk (VAC).

Familie av input I - V-egenskaper etablere avhengigheten av inngangsstrømmen (base eller emitter) på inngangsspenningen Ube ved Uk = const, fig. 4, a. Inngangs-I – V-karakteristikkene til transistoren ligner på I – V-karakteristikkene til en diode i direkte forbindelse.

Familien av utgangs-I - V-karakteristikk etablerer avhengigheten av kollektorstrømmen på spenningen over den ved en viss base eller emitterstrøm (avhengig av kretsen med en felles emitter eller en felles base), fig. 4, b.

Ris. 4. Strømspenningskarakteristikk til den bipolare transistoren: a - inngang, b - utgang

I tillegg til den elektriske n – p-overgangen, en overgang basert på en metall-halvlederkontakt – er Schottky-barrieren mye brukt i høyhastighetskretser. I slike overganger brukes ikke tid på akkumulering og resorpsjon av ladninger i basen, og hastigheten til transistoren avhenger bare av ladehastigheten til barrierekapasitansen.

Ris. 5. Bipolare transistorer

Parametre for bipolare transistorer

For å vurdere de maksimalt tillatte driftsmodusene til transistorer, brukes hovedparametrene:

1) maksimal tillatt kollektor-emitter spenning(for forskjellige transistorer Uke max = 10 - 2000 V),

2) maksimalt tillatt effekttap av kollektoren Pк maks- ifølge den er transistorer delt inn i transistorer med lav effekt (opptil 0,3 W), middels effekt (0,3 - 1,5 W) og høy effekt (mer enn 1,5 W), middels og høy effekt transistorer er ofte utstyrt med en spesiell varme vask - en radiator,

3) maksimal tillatt kollektorstrøm Ik max - opptil 100 A og mer,

4) grensefrekvens for strømoverføring fgr(frekvensen der h21 blir lik en), bipolare transistorer er delt i henhold til den:

• for lavfrekvens - opptil 3 MHz,

• mellomfrekvens - fra 3 til 30 MHz,

• høyfrekvens - fra 30 til 300 MHz,

• ultrahøy frekvens - mer enn 300 MHz.
  

Doktor i tekniske vitenskaper, professor L.A. Potapov

Bipolar transistor- en elektronisk halvlederenhet, en av typene transistorer, designet for å forsterke, generere og konvertere elektriske signaler. Transistoren kalles bipolar, siden to typer ladebærere samtidig er involvert i driften av enheten - elektroner og hull... Dette er hvordan det skiller seg fra unipolar(felt) transistor, i driften av hvilken bare én type ladningsbærere er involvert.

Prinsippet for drift av begge typer transistorer ligner på driften av en vannkran, som regulerer vannstrømmen, bare strømmen av elektroner passerer gjennom transistoren. I bipolare transistorer passerer to strømmer gjennom enheten - den viktigste "store" strømmen, og kontrollen "liten" strøm. Hovedstrømmen avhenger av styreeffekten. I felteffekttransistorer passerer bare en strøm gjennom enheten, hvis kraft avhenger av det elektromagnetiske feltet. I denne artikkelen skal vi se nærmere på driften av en bipolar transistor.

Bipolar transistorenhet.

En bipolar transistor består av tre halvlederlag og to PN-kryss. Skille mellom PNP- og NPN-transistorer etter type veksling av hull og elektronisk ledningsevne. Det er som to dioder koblet ansikt til ansikt eller omvendt.

En bipolar transistor har tre kontakter (elektroder). Kontakten som kommer fra det sentrale laget kalles base (base). De ekstreme elektrodene er navngitt samler og emitter (samler og emitter). Grunnlaget er meget tynt i forhold til oppsamler og emitter. I tillegg til dette er halvlederområdene ved kantene av transistoren ubalanserte. Halvlederlaget på kollektorsiden er litt tykkere enn på emittersiden. Dette er nødvendig for at transistoren skal fungere skikkelig.

Tenk på de fysiske prosessene som oppstår under driften av en bipolar transistor. La oss ta NPN-modellen som et eksempel. Prinsippet for drift av PNP-transistoren er likt, bare polariteten til spenningen mellom kollektoren og emitteren vil være motsatt.

Som allerede nevnt i artikkelen om typer ledningsevne i halvledere, i et stoff av P-type er det positivt ladede ioner - hull. Et stoff av N-typen er mettet med negativt ladede elektroner. I en transistor er konsentrasjonen av elektroner i N-regionen mye høyere enn konsentrasjonen av hull i P-regionen.

Koble spenningskilden mellom kollektoren og emitteren V CE (V CE). Under dens handling vil elektroner fra den øvre N-delen begynne å bli tiltrukket av pluss og samle seg nær samleren. Strømmen kan imidlertid ikke flyte fordi det elektriske feltet til spenningskilden ikke når emitteren. Dette hindres av det tykke halvledermellomlaget til kollektoren pluss halvledermellomlaget til basen.

Nå kobler vi spenningen mellom basen og emitteren V BE, men mye lavere enn V CE (for silisiumtransistorer er minimumskravet V BE 0,6V). Siden P-laget er veldig tynt, pluss spenningskilden koblet til basen, vil det kunne "nå" med sitt elektriske felt til N-området til emitteren. Under dens handling vil elektroner gå til basen. Noen av dem vil begynne å fylle hullene som ligger der (rekombinere). Den andre delen vil ikke finne et fritt hull, fordi konsentrasjonen av hull i basen er mye lavere enn konsentrasjonen av elektroner i emitteren.

Som et resultat blir det sentrale laget av basen beriket med frie elektroner. De fleste av dem vil gå mot kollektoren, siden spenningen er mye høyere der. Den svært lille tykkelsen på det sentrale laget bidrar også til dette. En del av elektronene, om enn mye mindre, vil fortsatt strømme mot basens pluss.

Som et resultat får vi to strømmer: en liten - fra basen til emitteren I BE, og en stor - fra samleren til emitteren I CE.

Hvis du øker spenningen ved basen, vil enda flere elektroner samles i P-mellomlaget. Som et resultat vil basisstrømmen øke litt, og kollektorstrømmen vil øke betydelig. Og dermed, med en liten endring i basisstrømmen I B , samlerstrømmen I C. Og slik skjer det signalforsterkning i en bipolar transistor... Forholdet mellom kollektorstrømmen I C og basisstrømmen I B kalles strømforsterkningen. Angitt β , hfe eller h21e, avhengig av spesifikasjonene til beregningene utført med transistoren.

Den enkleste forsterkeren på en bipolar transistor

La oss vurdere mer detaljert prinsippet om signalforsterkning i det elektriske planet ved å bruke eksemplet på en krets. Jeg tar på forhånd forbehold om at en slik ordning ikke er helt riktig. Ingen kobler en likespenningskilde direkte til en AC-kilde. Men i dette tilfellet vil det være lettere og klarere å forstå selve forsterkningsmekanismen ved hjelp av en bipolar transistor. Også selve beregningsteknikken i eksemplet nedenfor er noe forenklet.

1.Beskrivelse av hovedelementene i kretsen

Så la oss si at vi har en transistor med en forsterkning på 200 (β = 200). Fra kollektorsiden kobler vi til en relativt kraftig 20V strømforsyning, på grunn av energien som forsterkning vil skje. På basen av transistoren kobler du til en svak 2V strømforsyning. Vi kobler i serie en sinusformet AC-spenningskilde til den, med en oscillasjonsamplitude på 0,1V. Dette vil være signalet som skal forsterkes. Motstand Rb nær basen er nødvendig for å begrense strømmen fra signalkilden, som vanligvis er svak.

2. Beregning av inngangsstrømmen til basen I b

La oss nå beregne grunnstrømmen I b. Siden vi har å gjøre med en vekselspenning, må vi beregne to strømverdier - ved maksimal spenning (V maks) og minimum (V min). La oss kalle disse gjeldende verdiene, henholdsvis - I bmax og I bmin.

For å beregne grunnstrømmen må du også kjenne til base-emitterspenningen V BE. Det er ett PN-kryss mellom basen og emitteren. Det viser seg at basisstrømmen "møter" en halvlederdiode på vei. Spenningen som halvlederdioden begynner å lede er omtrent 0,6V. Vi vil ikke gå inn på detaljene i strømspenningsegenskapene til dioden, og for enkelhets skyld vil vi ta en omtrentlig modell, ifølge hvilken spenningen over en strømførende diode alltid er 0,6V. Dette betyr at spenningen mellom basen og emitteren er V BE = 0,6V. Og siden emitteren er koblet til jord (VE = 0), er spenningen fra base til jord også 0,6V (V B = 0,6V).

La oss beregne I bmax og I bmin ved å bruke Ohms lov:

2. Beregning av kollektorutgangsstrømmen I С

Når du nå kjenner til forsterkningen (β = 200), kan du enkelt beregne maksimums- og minimumsverdiene for kollektorstrømmen (I cmax og I cmin).

3. Beregning av utgangsspenningen V ut

Kollektorstrømmen går gjennom motstanden Rc, som vi allerede har beregnet. Det gjenstår å erstatte verdiene:

4. Analyse av resultater

Som man kan se av resultatene, viste V Cmax seg å være mindre enn V Cmin. Dette er fordi spenningen over V Rc-motstanden trekkes fra forsyningsspenningen VCC. Men i de fleste tilfeller spiller dette ingen rolle, siden vi er interessert i den variable komponenten av signalet - amplituden, som økte fra 0,1V til 1V. Frekvensen og sinusbølgeformen endret seg ikke. Selvfølgelig er en V ut / V i forhold på ti ganger langt fra den beste indikatoren for en forsterker, men den er ganske egnet for å illustrere forsterkningsprosessen.

Så, la oss oppsummere prinsippet for drift av forsterkeren på en bipolar transistor. En strøm I b flyter gjennom basen, og bærer en konstant og en alternerende komponent. Den konstante komponenten er nødvendig for at PN-krysset mellom basen og emitteren skal begynne å "åpne". Den variable komponenten er faktisk selve signalet (nyttig informasjon). Kollektor-emitterstrømmen inne i transistoren er resultatet av å multiplisere basisstrømmen med forsterkningen β. I sin tur er spenningen over motstanden Rc over kollektoren resultatet av å multiplisere den forsterkede kollektorstrømmen med motstandsverdien.

Dermed mottar V out-terminalen et signal med økt vibrasjonsamplitude, men med samme form og frekvens. Det er viktig å understreke at transistoren tar energi til forsterkning fra VCC-strømforsyningen. Hvis forsyningsspenningen er utilstrekkelig, vil ikke transistoren kunne fungere fullt ut, og utgangssignalet kan bli forvrengt.

Driftsmåter for en bipolar transistor

I samsvar med spenningsnivåene ved elektrodene til transistoren, skilles fire driftsmoduser ut:

• Avskjæringsmodus.
• Aktiv modus.
• Metningsmodus.
• Omvendt modus.

Avskjæringsmodus

Når base-emitterspenningen er lavere enn 0,6V - 0,7V, er PN-krysset mellom base og emitter stengt. I denne tilstanden har transistoren ingen basisstrøm. Som et resultat vil det heller ikke være noen kollektorstrøm, siden det ikke er frie elektroner i basen klare til å bevege seg mot kollektorspenningen. Det viser seg at transistoren så å si er låst, og de sier at den er inne avskjæringsmodus.

Aktiv modus

V aktiv modus spenningen ved basen er tilstrekkelig til at PN-krysset mellom basen og emitteren åpner seg. I denne tilstanden har transistoren base- og kollektorstrømmer. Kollektorstrømmen er lik grunnstrømmen multiplisert med forsterkningen. Det vil si at den aktive modusen kalles den normale driftsmodusen til transistoren, som brukes til forsterkning.

Metningsmodus

Noen ganger kan grunnstrømmen være for høy. Som et resultat er strømforsyningen rett og slett ikke nok til å gi en slik kollektorstrøm som vil tilsvare forsterkningen til transistoren. I metningsmodus vil kollektorstrømmen være det maksimale strømforsyningen kan levere og vil ikke bli påvirket av grunnstrømmen. I denne tilstanden er ikke transistoren i stand til å forsterke signalet, siden kollektorstrømmen ikke reagerer på endringer i basisstrømmen.

I metningsmodus er transistorens konduktivitet maksimal, og den er mer egnet for funksjonen til en bryter (nøkkel) i "på" tilstand. På samme måte, i avskjæringsmodus, er transistorkonduktansen minimal, og dette tilsvarer en bryter i "av"-tilstand.

Invers modus

I denne modusen bytter kollektoren og emitteren roller: kollektorens PN-kryss er foroverspent, og emitterovergangen er forspent i motsatt retning. Som et resultat flyter strømmen fra basen til kollektoren. Halvlederkollektorområdet er ubalansert i forhold til emitteren, og forsterkningen i invers modus er lavere enn i normal aktiv modus. Utformingen av transistoren er laget på en slik måte at den fungerer så effektivt som mulig i aktiv modus. Derfor, i invers modus, brukes transistoren praktisk talt ikke.

Grunnleggende parametere for en bipolar transistor.

Nåværende gevinst- forholdet mellom kollektorstrømmen I C og basisstrømmen I B. Angitt β , hfe eller h21e, avhengig av spesifikasjonene til beregninger utført med transistorer.

β er en konstant verdi for en transistor, og avhenger av enhetens fysiske struktur. Høy forsterkning beregnes i hundrevis av enheter, lav - i titalls. For to separate transistorer av samme type, selv om de var "rørledningsnaboer" under produksjonen, kan β være litt annerledes. Denne egenskapen til en bipolar transistor er kanskje den viktigste. Mens andre parametere til enheten ofte kan neglisjeres i beregninger, er strømforsterkningen praktisk talt umulig.

Inngangsimpedans Er motstanden i transistoren som "møter" basisstrømmen. Angitt R inn (R inn). Jo større det er, desto bedre for forsterkeregenskapene til enheten, siden det vanligvis er en kilde til et svakt signal på basissiden, hvorfra du må forbruke så lite strøm som mulig. Det ideelle alternativet er når inngangsimpedansen er uendelig.

R-inngangen for en gjennomsnittlig bipolar transistor er flere hundre KΩ (kilo-ohm). Her taper den bipolare transistoren veldig mye til felteffekttransistoren, der inngangsmotstanden når hundrevis av GΩ (gigaohm).

Utgangskonduktivitet- ledningsevnen til transistoren mellom kollektoren og emitteren. Jo høyere utgangskonduktans, jo mer kollektor-emitterstrøm kan passere gjennom transistoren med lavere effekt.

Dessuten, med en økning i utgangskonduktiviteten (eller en reduksjon i utgangsimpedansen), øker den maksimale belastningen som forsterkeren tåler med ubetydelige tap i total forsterkning. For eksempel, hvis en transistor med lav utgangskonduktivitet forsterker et signal 100 ganger uten belastning, vil den allerede forsterke bare 50 ganger når en belastning på 1 KΩ er tilkoblet. En transistor med samme forsterkning, men med høyere utgangskonduktans, vil ha et mindre forsterkningsfall. Det ideelle alternativet er når utgangskonduktansen er uendelig (eller utgangsmotstanden R ut = 0 (R ut = 0)).

God ettermiddag venner!

I dag vil vi fortsette å bli kjent med de elektroniske "byggeklossene" til maskinvare. Vi har allerede undersøkt med deg hvordan felteffekttransistorene er arrangert, som nødvendigvis er til stede på alle datamaskinens hovedkort.

Len deg tilbake – nå skal vi gjøre en intellektuell innsats og prøve å finne ut hvordan det fungerer

Bipolar transistor

En bipolar transistor er en halvlederenhet som er mye brukt i elektroniske produkter, inkludert strømforsyninger til datamaskiner.

Ordet "transistor" (transistor) er dannet av to engelske ord - "translate" og "resistor", som betyr "motstandsomformer".

Ordet "bipolar" betyr at strømmen i enheten er forårsaket av ladede partikler med to polariteter - negative (elektroner) og positive (såkalte "hull").

"Hull" er ikke sjargong, men et ganske vitenskapelig begrep. Et "hull" er en ukompensert positiv ladning, eller med andre ord fraværet av et elektron i krystallgitteret til en halvleder.

Den bipolare transistoren er en tre-lags struktur med vekslende typer halvledere.

Siden det er to typer halvledere, positive (positive, p-type) og negative (negative, n-type), kan det være to typer av en slik struktur - p-n-p og n-p-n.

Midtområdet til en slik struktur kalles basen, og de ytre områdene kalles emitter og samler.

I diagrammene er bipolare transistorer angitt på en bestemt måte (se figur). Vi ser at transistoren i hovedsak er et pn-kryss koblet i serie.

Tilbakefyllingsspørsmål - hvorfor kan du ikke erstatte transistoren med to dioder? Tross alt har hver av dem et pn-kryss, ikke sant? Jeg skrudde på to dioder i serie - og den er i vesken!

Nei! Faktum er at basen i transistoren er laget veldig tynn under produksjonen, noe som ikke kan oppnås ved å koble til to separate dioder.

Prinsippet for drift av en bipolar transistor

Det grunnleggende prinsippet for transistoren er at en liten grunnstrøm kan drive en mye større kollektorstrøm - i området praktisk talt fra null til en viss maksimal mulig verdi.

Forholdet mellom kollektorstrømmen og basisstrømmen kalles strømforsterkningen og kan variere fra noen få enheter til flere hundre.

Det er interessant å merke seg at laveffekttransistorer har mer av det enn høyeffekts (og ikke omvendt, som man kanskje tror).

Forskjellen er at, i motsetning til DC-porten, under styring, er basisstrømmen alltid til stede, dvs. en slags makt brukes alltid på kontroll.

Jo høyere spenningen er mellom emitteren og basen, desto større er basisstrømmen og følgelig jo større kollektorstrømmen. Imidlertid har enhver transistor en maksimal tillatt spenning mellom emitter og base og mellom emitter og kollektor. For å overskride disse parameterne må du betale med en ny transistor.

I driftsmodus er base-emitter-krysset vanligvis åpent og base-collector-krysset er lukket.

En bipolar transistor, som et relé, kan også fungere i en nøkkelmodus. Hvis du legger på nok strøm til basen (lukk S1-knappen), vil transistoren åpne seg godt. Lampen vil lyse opp.

I dette tilfellet vil motstanden mellom emitteren og samleren være liten.

Spenningsfallet over emitter-kollektorseksjonen vil være noen tideler av en volt.

Hvis du da slutter å levere strøm til basen (åpen S1), vil transistoren lukke, d.v.s. motstanden mellom emitter og solfanger vil bli svært stor.

Lampen vil slukke.

Hvordan sjekke en bipolar transistor?

Siden en bipolar transistor består av to pn-kryss, er det ganske enkelt å teste den med en digital tester.

Det er nødvendig å sette testerdriftsbryteren til posisjon ved å koble en sonde til basen, og den andre vekselvis til emitteren og samleren.

Faktisk sjekker vi bare sekvensielt helsen til p-n-kryssene.

En slik overgang kan enten være åpen eller lukket.

Deretter må du endre polariteten til probene og gjenta målingene.

I ett tilfelle vil testeren vise et spenningsfall over emitter-base og kollektor-base-kryssene 0,6 - 0,7 V (begge koblingene er åpne).

I det andre tilfellet lukkes begge overgangene, og testeren registrerer dette.

Det skal bemerkes at i driftsmodus er oftest en av overgangene til transistoren åpen, og den andre er lukket.

Måling av strømoverføringskoeffisienten til en bipolar transistor

Hvis testeren har evnen til å måle strømoverføringskoeffisienten, kan du sjekke transistorens funksjonalitet ved å installere transistorledningene i de tilsvarende stikkontaktene.

Strømoverføringsforhold er forholdet mellom kollektorstrøm og basisstrøm.

Jo høyere forsterkning, jo mer kollektorstrøm kan grunnstrømmen håndtere, alt annet likt.

Pinout (pinnenavn) og andre data kan hentes fra databladene (referansedata) for den tilsvarende transistoren. Datablad kan bli funnet på Internett gjennom søkemotorer.

Testeren vil på displayet vise gjeldende overføringsforhold (gain), som må sammenlignes med referansedataene.

Strømoverføringskoeffisienten til laveffekttransistorer kan nå flere hundre.

For kraftige transistorer er det betydelig mindre - noen få enheter eller tiere.

Det finnes imidlertid kraftige transistorer med en overføringskoeffisient på flere hundre eller tusenvis. Dette er de såkalte Darlington-parene.

Et Darlington-par består av to transistorer. Utgangsstrømmen til den første transistoren er inngangsstrømmen for den andre.

Det totale strømoverføringsforholdet er produktet av forholdet mellom den første og andre transistoren.

Et Darlington-par er laget i en felles pakke, men det kan også lages av to separate transistorer.

Innebygd diodebeskyttelse

Noen transistorer (høyeffekt og høyspenning) kan beskyttes mot omvendt spenning med en innebygd diode.

Således, hvis du kobler testerprobene til emitteren og kollektoren i diodetestmodus, vil den vise de samme 0,6 - 0,7 V (hvis dioden er forspent) eller en "låst diode" (hvis dioden er forspent i motsatt retning) ...

Hvis testeren viser litt spenning, og til og med i begge retninger, da transistoren er definitivt ødelagt og må byttes... En kortslutning kan også bestemmes i motstandsmålingsmodus - testeren vil vise lav motstand.

Oppstår (heldigvis, ganske sjelden) "slem" funksjonsfeil på transistorer. Dette er når den først fungerer, og etter en tid (eller etter oppvarming) endrer den parametrene eller feiler helt.

Hvis en slik transistor fordampes og sjekkes med en tester, vil den ha tid til å kjøle seg ned før probene kobles til, og testeren vil vise at det er normalt. Det er best å verifisere dette ved å erstatte den "mistenkelige" transistoren i enheten.

Avslutningsvis, la oss si at den bipolare transistoren er en av de viktigste "jernstykkene" innen elektronikk. Det ville vært fint å lære å gjenkjenne om disse "jernbitene" er "levende" eller ikke. Selvfølgelig, kjære lesere, jeg har gitt dere et veldig forenklet bilde.

Faktisk er arbeidet til en bipolar transistor beskrevet av mange formler, det er mange varianter av dem, men dette er en kompleks vitenskap. For de som ønsker å grave dypere, kan jeg anbefale Horowitz og Hills fantastiske bok The Art of Circuitry.

Du kan kjøpe transistorer for eksperimentene dine

Vi sees på bloggen!

BIPOLAR TRANSISTORER

En bipolar transistor er en halvlederenhet som består av tre regioner med vekslende typer elektrisk ledningsevne og designet for å forsterke et signal.

Bipolare transistorer er universelle halvlederenheter og er mye brukt i ulike forsterkere, generatorer, puls- og nøkkelenheter.

Bipolare transistorer kan klassifiseres etter materiale: germanium og silisium;etter type ledningsevne: type p-n-p og n- s- n; ved kraft: liten (ssvinge< 0,3 W), medium (R svinge= 1,5W) og stor (Psvinge> 1,5W); etter frekvens: lavfrekvent, mellomfrekvens, høyfrekvent og mikrobølgeovn.

I slike transistorer bestemmes strømmen av bevegelsen av ladningsbærere av to typer: elektroner og hull. Derav navnet deres: bipolar.

Bipolar transistorer en plate av germanium eller silisium, der tre områder med ulik elektrisk ledningsevne er laget. Transistortypenn-R- nden midtre regionen har et hull, og de ekstreme regionene har elektronisk ledningsevne.

P-type transistorern-p har en midtre region med elektronisk, og de ytre med hullledningsevne.

Den midtre delen av transistoren kalles basen, den ene ekstreme regionen er emitteren, og den andre er kollektoren. Dermed har transistoren to R- n- overgang: emitter - mellom emitter og base og kollektor - mellom base og solfanger.

Emitteren er området til transistoren for å injisere ladningsbærere i basen. En samler er et område som har som formål å trekke ut ladningsbærere fra basen. Basen er området der ladningsbærerne som er mindre for denne regionen injiseres av emitteren.

Konsentrasjonen av majoritetsladningsbærerne i emitteren er mange ganger høyere enn konsentrasjonen av majoritetsladningsbærerneladningen i basen, og i kollektoren er litt mindre enn konsentrasjonen i emitteren. Derfor er emitterledningsevnen mye høyere enn basisledningsevnen, og kollektorledningsevnen er mindre enn emitterledningsevnen.

Avhengig av hvilken av terminalene som er felles for inngangs- og utgangskretsene, er det tre transistorsvitsjekretser: med en felles base (OB), en felles emitter (OE) og en felles kollektor (OK).

Inngangs- eller kontrollkretsen brukes til å kontrollere driften av transistoren. I utgangskretsen, eller kontrollert, krets oppnås forsterkede oscillasjoner. Kilden til forsterkede oscillasjoner er inkludert i inngangskretsen, og lasten er koblet til utgangskretsen.

Prinsippet for drift av transistoren på eksemplet med transistoren p-n-p -type inkludert etter skjemaet med felles base (OB).

Eksterne spenninger til to strømforsyninger EE og ETilkoblet til transistoren på en slik måte at det sikres forskyvning av emitterovergangen P1 i foroverretningen, og kollektorovergangen P2 i motsatt retning.

Hvis en revers spenning påføres kollektorovergangen, og emitterkretsen er åpen, flyter en liten reversstrøm i kollektorkretsenJegNS... Den oppstår under påvirkning av en omvendt spenning og skapes av den rettede bevegelsen av minoritetsladningsbærere av basehullene og kollektorelektronene gjennom kollektorovergangen. Omvendt strøm flyter gjennom kretsen: + ETil, base-samler, -ETil.

Når en likespenning EE kobles til emitterkretsen i foroverretningen, reduseres potensialbarrieren til emitterkrysset. Injeksjon av hull i basen begynner.

Den eksterne spenningen påført transistoren viser seg hovedsakelig å bli påført overgangene P1 og P2, siden de har høy motstand sammenlignet med motstanden til base-, emitter- og kollektorregionene. Derfor beveger hullene som injiseres i basen seg i den ved hjelp av diffusjon. I dette tilfellet rekombinerer hullene med elektronene i basen. Siden bærerkonsentrasjonen i basen er mye lavere enn i emitteren, rekombinerer svært få hull. Med liten grunntykkelse vil nesten alle hull nå kollektorkrysset P2. I stedet for de rekombinerte elektronene kommer elektroner inn i basen fra strømkilden ETil... Hull som rekombinerer med elektroner i basen skaper en basestrømJeg B.

Under påvirkning av reversspenning ETil,den potensielle barrieren til kollektorkrysset øker, og tykkelsen på P2-krysset øker. Hull som kommer inn i området til kollektorkrysset faller inn i det akselererende feltet som skapes ved krysset av kollektorspenningen, og trekkes inn av kollektoren og skaper en kollektorstrømJegTil... Kollektorstrømmen flyter gjennom kretsen: + ETil, base-samler, -ETil.

Således, i b og polar tre typer strøm flyter gjennom transistoren: emitter, kollektor og base.

I ledningen, som er utgangen til basen, er emitter- og kollektorstrømmene rettet motsatt. Basisstrømmen er lik forskjellen mellom emitter- og kollektorstrømmen:Jeg B = Jeg E - Jeg TIL.

Fysiske prosesser i en transistortypen-R- nfortsett på samme måte som prosesser i en p-type transistorn-R.

Total emitterstrømJegE bestemmes av antallet hovedladningsbærere som injiseres av emitteren. Hoveddelen av disse ladningsbærerne som når kollektoren skaper en kollektorstrømJegTil... En ubetydelig brøkdel av ladningsbærerne som injiseres i basen rekombinerer i basen, og skaper en basestrømJegB. Følgelig vil emitterstrømmen deles inn i basis- og kollektorstrømmer, dvs.Jeg E = Jeg B + JegTil.

Utgangsstrømmen til transistoren avhenger av inngangsstrømmen. Derfor er en transistor en strømstyrt enhet.

Endringer i emitterstrømmen forårsaket av en endring i emitterkoblingsspenningen blir fullstendig overført til kollektorkretsen, noe som forårsaker en endring i kollektorstrømmen. Og siden kollektorforsyningsspenning ETilmye mer enn emitteren ENS, deretter strømforbruket i kollektorkretsen PTil, vil det være mye mer kraft i emitterkretsen PNS... Dermed er det mulig å kontrollere stor effekt i kollektorkretsen til transistoren med lav effekt brukt i emitterkretsen, dvs. det er en økning i kraft.

Bipolare transistorsvitsjekretser

Transistoren er inkludert i kretsen slik at en av terminalene er inngang, den andre er utgang, og den tredje er felles for inngangs- og utgangskretsene. Avhengig av hvilken elektrode som er vanlig, er det tre transistorsvitsjekretser: OB, OE og OK... For transistorn-R- ni svitsjekretser endres bare polaritetene til spenningene og retningen til strømmene. Med en hvilken som helst transistorsvitsjekrets bør polariteten for å slå på strømforsyningene velges slik at emitterkrysset slås på i foroverretningen, og kollektorovergangen slås på i motsatt retning.

Statiske egenskaper til bipolare transistorer

Den statiske driftsmodusen til transistoren kalles modusen når det ikke er noen belastning i utgangskretsen.

De statiske egenskapene til transistorene er grafisk uttrykte avhengigheter av spenningen og strømmen til inngangskretsen (inngang I – V karakteristikk) og utgangskretsen (utgang I – V karakteristikk). Typen karakteristikk avhenger av måten transistoren er slått på.

Egenskaper til transistoren koblet i henhold til OB-skjemaet

Jeg E = f(U EB) kl U KB = konst(en).

Jeg K = f(U KB) kl Jeg E = konst(b).

Statiske egenskaper til en bipolar transistor koblet i henhold til OB-kretsen.Utgangs-I - V-karakteristikkene har tre karakteristiske regioner: 1 - sterk avhengighetJegTil fra UKB; 2 - svak avhengighetJegTil fra UKB; 3 - sammenbrudd av kollektorkrysset.Et trekk ved egenskapene i område 2 er deres svake stigning med økende spenningU KB.

Egenskaper til en transistor koblet i henhold til OE-skjemaet:

Inndatakarakteristikken er avhengigheten:

Jeg B = f(U Slå U CE = konst(b).

Utgangskarakteristikken er avhengigheten:

Jeg K = f(U CE) kl Jeg B = konst(en).

Bipolar transistor driftsmodus

Transistoren kan operere i tre moduser, avhengig av spenningen ved kryssene. Ved drift i aktiv modus er spenningen forover ved emitterkrysset, og revers ved kollektorovergangen.

Avskjæringsmodusen, eller blokkeringen, oppnås ved å påføre en revers spenning på begge overgangene (både p-n- overgang stengt).

Hvis spenningen på begge kryssene er direkte (begge p-n- overganger er åpne), så fungerer transistoren i metningsmodus.I avskjæringsmodus og metningsmodus er det nesten ingen transistorkontroll. I aktiv modus utføres slik kontroll mest effektivt, og transistoren kan utføre funksjonene til et aktivt element i en elektrisk krets - forsterkning, generering.

bipolar transistor forsterkertrinn

Den største applikasjonen finnes i transistorsvitsjekretsen i henhold til den vanlige emitterkretsen.Hovedelementene i kretsen er strømforsyningen ETil, er det kontrollerte elementet en transistorVT og motstand RTil... Disse elementene danner utgangskretsen til forsterkertrinnet, der det på grunn av strømmen av kontrollert strøm skapes en forsterket vekselspenning ved utgangen av kretsen.Andre elementer i kretsen spiller en støttende rolle. Kondensator CRdeler seg. I fravær av denne kondensatoren i inngangssignalkildekretsen, vil en likestrøm genereres fra strømkilden ETil.

Motstand RB, inkludert i basiskretsen, sikrer driften av transistoren i fravær av et inngangssignal. Stillemodus leveres av den hvilende basisstrømmenJeg B = E Til/ R B. Med en motstandRTilutgangsspenningen skapes.RTilutfører funksjonen til å skape en varierende spenning i utgangskretsen på grunn av strømmen av strøm i den, kontrollert langs basiskretsen.

For kollektorkretsen til forsterkertrinnet kan følgende ligning for elektrisk tilstand skrives:

E Til= Uke+ JegTilRTil,

summen av spenningsfallet over motstandenRk og kollektor-emitter spenningUketransistoren er alltid lik en konstant verdi - EMF for strømkilden ETil.

Forsterkningsprosessen er basert på konvertering av energien til konstantspenningskilden ETilinn i energien til vekselspenning i utgangskretsen på grunn av endringen i motstanden til det kontrollerte elementet (transistoren) i henhold til loven satt av inngangssignalet.

De nødvendige forklaringene er gitt, la oss komme ned til poenget.

Transistorer. Definisjon og historie

Transistor- en elektronisk halvlederenhet der strømmen i kretsen til to elektroder styres av en tredje elektrode. (transistors.ru)

Felteffekttransistorer ble først oppfunnet (1928), og bipolare dukket opp i 1947 på Bell Labs. Og det var, uten overdrivelse, en revolusjon innen elektronikk.

Svært raskt erstattet transistorer vakuumrør i forskjellige elektroniske enheter. I denne forbindelse har påliteligheten til slike enheter økt og størrelsen deres har redusert betydelig. Og til i dag, uansett hvor "sofistikert" mikrokretsen er, inneholder den fortsatt mange transistorer (samt dioder, kondensatorer, motstander, etc.). Bare veldig små.

Forresten, opprinnelig ble "transistorer" kalt motstander, hvis motstand kunne endres ved å bruke verdien av den påførte spenningen. Hvis vi ignorerer fysikken til prosesser, kan en moderne transistor også representeres som en motstand som avhenger av signalet som påføres den.

Hva er forskjellen mellom felteffekt og bipolare transistorer? Svaret ligger i navnene deres selv. I en bipolar transistor involverer ladningsoverføring og elektroner, og hull ("bis" - to ganger). Og i felten (aka unipolar) - eller elektroner, eller hull.

Disse typene transistorer er også forskjellige i bruksområder. Bipolare brukes hovedsakelig i analog teknologi, mens felt de brukes i digital teknologi.

Og endelig: hovedanvendelsesområde for transistorer- forsterkning av et svakt signal på grunn av en ekstra strømkilde.

Bipolar transistor. Driftsprinsipp. Hovedtrekk

En bipolar transistor består av tre områder: emitter, base og kollektor, som hver er energisert. Avhengig av typen ledningsevne til disse områdene, skilles n-p-n og p-n-p transistorer. Vanligvis er oppsamlerområdet bredere enn emitterområdet. Basen er laget av en lett dopet halvleder (på grunn av hvilken den har høy motstand) og er laget veldig tynn. Siden emitter-base-kontaktområdet er mye mindre enn base-collector-kontaktareal, er det umulig å endre emitter og kollektor på steder ved å endre polariteten til forbindelsen. Dermed er transistoren klassifisert som en ubalansert enhet.

Før vi vurderer transistorens fysikk, la oss skissere det generelle problemet.


De er som følger: en sterk strøm flyter mellom emitteren og kollektoren ( samlerstrøm), og mellom emitteren og basen - en svak kontrollstrøm ( basisstrøm). Kollektorstrømmen vil endres avhengig av endringen i grunnstrømmen. Hvorfor?
Tenk på pn-kryssene til en transistor. Det er to av dem: emitter-base (EB) og base-collector (BC). I den aktive operasjonsmodusen til transistoren er den første av dem koblet med forspenninger fremover, og den andre med omvendte forspenninger. Hva skjer i dette tilfellet ved p-n-kryssene? For å være mer spesifikk vil vi vurdere en n-p-n transistor. For p-n-p er alt det samme, bare ordet "elektroner" må erstattes med "hull".

Siden EB-overgangen er åpen, "løper" elektronene lett over til basen. Der rekombinerer de delvis med hull, men b O De fleste av dem, på grunn av den lille tykkelsen på basen og dens svake legering, klarer å nå base-samler-overgangen. Som, som vi husker, er slått på med en omvendt skjevhet. Og siden elektronene i basen er mindre ladningsbærere, hjelper det elektriske feltet i overgangen dem med å overvinne det. Dermed er kollektorstrømmen bare litt mindre enn emitterstrømmen. Pass på hendene dine. Hvis basisstrømmen økes, vil EB-krysset åpne seg sterkere, og flere elektroner vil kunne skli mellom emitteren og kollektoren. Og siden kollektorstrømmen i utgangspunktet er høyere enn basisstrømmen, vil denne endringen være veldig, veldig merkbar. Og dermed, det vil være en forsterkning av et svakt signal mottatt ved basen... Igjen er en stor endring i kollektorstrøm en proporsjonal refleksjon av en liten endring i basisstrøm.

Jeg husker at klassekameraten min forklarte prinsippet om drift av en bipolar transistor ved å bruke eksemplet med en vannkran. Vannet i den er kollektorstrømmen, og basekontrollstrømmen er hvor mye vi vrir på knappen. En liten innsats (kontrollhandling) er nok til å øke strømmen av vann fra springen.

I tillegg til prosessene som vurderes, kan en rekke andre fenomener oppstå ved transistorens pn-kryss. For eksempel, med en sterk økning i spenningen ved base-kollektorkrysset, kan en skredladningsmultiplikasjon begynne på grunn av støtionisering. Og kombinert med tunneleffekten vil dette først gi elektrisk, og deretter (med økende strøm) og termisk sammenbrudd. Imidlertid kan et termisk sammenbrudd i en transistor oppstå uten en elektrisk (dvs. uten å øke kollektorspenningen til sammenbruddsspenningen). For dette vil en overdreven strøm gjennom kollektoren være tilstrekkelig.

Et annet fenomen er assosiert med det faktum at når spenningene ved kollektor- og emitterforbindelsene endres, endres tykkelsen deres. Og hvis basen er for tynn, kan det være en lukkeeffekt (den såkalte "punkteringen" av basen) - koblingen av kollektorforbindelsen med emitterforbindelsen. I dette tilfellet forsvinner basisområdet, og transistoren slutter å fungere normalt.

Kollektorstrømmen til transistoren i den normale aktive driftsmodusen til transistoren er større enn basisstrømmen et visst antall ganger. Dette nummeret kalles nåværende gevinst og er en av hovedparametrene til transistoren. Det er utpekt h21... Hvis transistoren slås på uten belastning på kollektoren, vil forholdet mellom kollektorstrømmen og basisstrømmen ved en konstant kollektor-emitterspenning gi statisk strømforsterkning... Det kan være lik titalls eller hundrevis av enheter, men det er verdt å vurdere det faktum at i virkelige kretser er denne koeffisienten mindre på grunn av det faktum at når belastningen er slått på, synker kollektorstrømmen naturlig.

Den andre viktige parameteren er inngangsimpedansen til transistoren... I følge Ohms lov er det forholdet mellom spenningen mellom base og emitter og styrestrømmen til basen. Jo større den er, jo lavere er grunnstrømmen og jo høyere forsterkning.

Den tredje parameteren til den bipolare transistoren er spenningsforsterkning... Det er lik forholdet mellom amplitude- eller rms-verdiene til utgangs- (emitter-kollektor) og inngangs- (base-emitter) vekselspenninger. Siden den første verdien vanligvis er veldig stor (enheter og titalls volt), og den andre er veldig liten (tideldeler av volt), kan denne koeffisienten nå titusenvis av enheter. Det er verdt å merke seg at hvert basekontrollsignal har sin egen spenningsforsterkning.

Det har også transistorer frekvensrespons, som karakteriserer transistorens evne til å forsterke signalet, hvis frekvens nærmer seg grensefrekvensen til forsterkningen. Faktum er at med en økning i frekvensen til inngangssignalet, reduseres forsterkningen. Dette skyldes det faktum at tiden for de viktigste fysiske prosessene (tiden for bærerbevegelsen fra emitteren til kollektoren, ladningen og utladningen av barrierekapasitive kryss) blir i samsvar med perioden for inngangssignalendringen. De. transistoren har rett og slett ikke tid til å reagere på endringer i inngangssignalet og på et tidspunkt slutter den rett og slett å forsterke det. Frekvensen som dette skjer med kalles grense.

Parameterne til en bipolar transistor er også:

• kollektor-emitter reversstrøm
• innkoblingstid
• kollektor revers strøm
• maksimal tillatt strøm

Legenden n-p-n og p-n-p transistorer skiller seg bare i retningen til pilen som indikerer emitteren. Den viser hvordan strømmen flyter i en gitt transistor.

Driftsmåter for en bipolar transistor

Alternativet ovenfor er den normale aktive modusen til transistoren. Imidlertid er det flere kombinasjoner av åpne / lukkede pn-kryss, som hver representerer en separat driftsmodus for transistoren.

1. Invers aktiv modus... Her er BC-overgangen åpen, og EB er tvert imot lukket. Forsterkeregenskapene i denne modusen er selvfølgelig ingen steder dårligere, så transistorer i denne modusen brukes svært sjelden.
2. Metningsmodus... Begge passasjer er åpne. Følgelig "løper" hovedladningsbærerne til samleren og emitteren inn i basen, hvor de aktivt rekombinerer med hovedbærerne. På grunn av den nye redundansen til ladningsbærere, reduseres motstanden til base- og p-n-krysset. Derfor kan en krets som inneholder en transistor i metningsmodus betraktes som kortsluttet, og dette radioelementet i seg selv kan representeres som et ekvipotensialpunkt.
3. Avskjæringsmodus... Begge transistorens overganger er lukket, dvs. strømmen til hovedladningsbærerne mellom emitteren og kollektoren stopper. Mindre ladningsbærerflukser skaper bare små og ukontrollerbare termiske overgangsstrømmer. På grunn av den dårlige basen og overgangene til ladningsbærere øker deres motstand betraktelig. Derfor er det ofte antatt at en cutoff-transistor er en åpen krets.
4. Barrieremodus I denne modusen er basen direkte eller gjennom en lav motstand lukket med kollektoren. Dessuten er en motstand inkludert i kollektor- eller emitterkretsen, som setter strømmen gjennom transistoren. Dermed oppnås ekvivalenten til en diodekrets med seriekoblet motstand. Denne modusen er veldig nyttig, siden den lar kretsen operere på nesten hvilken som helst frekvens, i et bredt temperaturområde og er lite krevende for transistorenes parametere.

Bipolare transistorsvitsjekretser

Siden transistoren har tre kontakter, i det generelle tilfellet, må strøm tilføres den fra to kilder, som til sammen har fire utganger. Derfor må en av kontaktene til transistoren forsynes med en spenning med samme fortegn fra begge kilder. Og avhengig av hva slags kontakt det er, er det tre ordninger for å slå på bipolare transistorer: med en felles emitter (OE), en felles kollektor (OK) og en felles base (OB). Hver av dem har både fordeler og ulemper. Valget mellom dem gjøres avhengig av hvilke parametere som er viktige for oss og hvilke som kan fravikes.

Felles emittersvitsjekrets

Denne kretsen gir den største spenningen og strømforsterkningen (og dermed når det gjelder kraft - opptil titusenvis av enheter), og er derfor den vanligste. Her slås emitter-base-krysset på direkte, og base-collector-krysset slås på baksiden. Og siden en spenning med samme fortegn påføres både basen og kollektoren, kan kretsen drives fra én kilde. I denne kretsen er fasen til utgangs-vekselspenningen 180 grader i forhold til fasen til inngangs-vekselspenningen.

Men for alle bollene har OE-kretsen også en betydelig ulempe. Det ligger i det faktum at en økning i frekvens og temperatur fører til en betydelig forringelse av transistorens forsterkende egenskaper. Derfor, hvis transistoren må fungere ved høye frekvenser, er det bedre å bruke en annen svitsjekrets. For eksempel med en felles base.

Tilkoblingsskjema med felles sokkel

Denne kretsen gir ikke betydelig signalforsterkning, men den er god ved høye frekvenser, siden den lar deg utnytte transistorens frekvensrespons mer fullstendig. Hvis en og samme transistor slås på først i henhold til skjemaet med en felles emitter, og deretter med en felles base, vil det i det andre tilfellet være en betydelig økning i avskjæringsfrekvensen for forsterkning. Siden inngangsimpedansen med en slik tilkobling er lav, og utgangsimpedansen ikke er veldig stor, brukes transistorkaskadene satt sammen i henhold til kretsen med OB i antenneforsterkere, hvor den karakteristiske impedansen til kabler vanligvis ikke overstiger 100 Ohm.

I et felles basisskjema inverteres ikke signalfasen, og støynivået ved høye frekvenser reduseres. Men, som allerede nevnt, er dens nåværende gevinst alltid litt mindre enn enhet. Riktignok er spenningsforsterkningen her den samme som i den vanlige emitterkretsen. Ulempene med en krets med felles base kan også tilskrives behovet for å bruke to strømforsyninger.

Koblingsskjema med felles kollektor

Det særegne ved denne kretsen er at inngangsspenningen blir fullstendig overført tilbake til inngangen, det vil si at den negative tilbakemeldingen er veldig sterk.

La meg minne deg på at negativ tilbakemelding kalles en tilbakemelding der utgangssignalet mates tilbake til inngangen, noe som reduserer inngangssignalnivået. Dermed oppstår en automatisk korreksjon når parametrene til inngangssignalet endres ved et uhell.

Strømforsterkningen er nesten den samme som i den vanlige emitterkretsen. Men spenningsforsterkningen er liten (den største ulempen med denne kretsen). Den nærmer seg én, men alltid mindre enn den. Dermed er kraftgevinsten bare noen få titalls enheter.

I en felles kollektorkrets er det ingen faseforskyvning mellom inngangs- og utgangsspenningen. Siden spenningsforsterkningen er nær enhet, faller utgangsspenningen i fase og amplitude sammen med inngangsspenningen, det vil si at den gjentar den. Det er derfor en slik krets kalles en emitterfølger. Emitter - fordi utgangsspenningen fjernes fra emitteren i forhold til den vanlige ledningen.

Slik svitsjing brukes for å matche transistortrinn eller når inngangssignalkilden har høy inngangsimpedans (for eksempel en piezoelektrisk pickup eller kondensatormikrofon).

To ord om kaskader

Det hender at du må øke utgangseffekten (dvs. øke kollektorstrømmen). I dette tilfellet brukes parallellkobling av det nødvendige antallet transistorer.

Naturligvis skal de være omtrent like når det gjelder egenskaper. Men det må huskes at den maksimale totale kollektorstrømmen ikke bør overstige 1,6-1,7 av den begrensende kollektorstrømmen til noen av kaskadetransistorene.
Imidlertid (takk til Wrewolf for kommentaren), anbefales dette ikke for bipolare transistorer. Fordi to transistorer, selv av samme type, er i det minste litt forskjellige fra hverandre. Følgelig, når den er koblet parallelt, vil strømmer av forskjellige størrelser strømme gjennom dem. For å utjevne disse strømmene er det installert balanseringsmotstander i transistorenes emitterkretser. Verdien av motstanden deres beregnes slik at spenningsfallet over dem i området for driftsstrømmer ikke er mindre enn 0,7 V. Det er klart at dette fører til en betydelig forringelse av kretsens effektivitet.

Det kan også være behov for en transistor med god følsomhet og god forsterkning. I slike tilfeller brukes en kaskade av en følsom, men laveffekttransistor (i figuren - VT1), som styrer forsyningsenergien til en kraftigere bror (i figuren - VT2).

Andre bruksområder for bipolare transistorer

Transistorer kan ikke bare brukes til signalforsterkningskretser. For eksempel, på grunn av det faktum at de kan fungere i metnings- og avskjæringsmodus, brukes de som elektroniske nøkler. Det er også mulig å bruke transistorer i signalgeneratorkretser. Hvis de fungerer i nøkkelmodus, vil et firkantbølgesignal genereres, og hvis de er i forsterkningsmodus, deretter en vilkårlig bølgeform, avhengig av kontrollhandlingen.

Merking

Siden artikkelen allerede har vokst til et uanstendig stort volum, vil jeg i dette avsnittet ganske enkelt gi to gode lenker, som i detalj beskriver hovedmerkesystemene for halvlederenheter (inkludert transistorer): http://kazus.ru/guide/transistors /mark_all .html og filen .xls (35 kb).

Nyttige kommentarer:
http://habrahabr.ru/blogs/easyelectronics/133136/#comment_4419173

Tags: Legg til tagger