E I c _ sat = ; I c = * I b ; = h21E ; Rc I c _ sat E I b _ sat = . = Rc * Transistoride vooluvõimendustegurite väärtused on aga praktiliselt mõnevõrra hajuvad. Kui me arvutame küllastuseks vajaliku baasivoolu keskmise väärtuse järgi, siis kui reaalne transistori on sellest suurem, siis on see transistor arvutatud baasivoolu korral sügavas küllastuses. Minimaalse UBE korral aga ei ole transistor veel küllastunud. Selline olukord ei ole lubatav t1 t2 t transistori kasutamisel IC Thil
Loetlege transistori kolm tööreziimi 4. Loetlege bipolaartransistori kolm lülitust ning kirjeldage lühidalt nende lülituste põhiomadusi Ühise baasiga-, emitteri- ja kollektoriga. 5. Nimetage unipolaartransistoride (väljatransistoride) kuus eri liiki Ühise emitteriga-, lättega-, baasiga-, paisuga-, kollektoriga ja neeluga.. 6. Milleks on vajalik bipolaartransistori tööpunkti fikseerimine? Joonistage tööpunkti fikseerimise kaks võimalikku skeemi (baasivoolu määramisega ja baasi-emitteripinge määramisega) Töötades võimendina on oluline, et väljundsignaal oleks võrdeline sisendsignaaliga, sest siis ei teki signaali kujundis moonutusi, seetõttu on kasutusel ainult lineaarreziim. Selleks, et tagada sisendi ja väljundi võrdeline sõltuvus peab transistor lineaarreziimi jääma ükskõik millise sisendsignaali hetkväärtuse korral. Selle tagamiseks antakse transistorile
sagedamini kasutatav materjal oli varem germaanium, kaasajal räni. Viimasel ajal leiab enam kasutamist ka galliumarseniid. 12. Bipolaarse transi ehitus ja tööpõhimõte. pnp- või npn-transi ehitus, vooluallikate ühendamine ja polaarsused, transi sisend- ja väljundvool ühise emitteriga lülituses. Seos emitteri-, baasi- ja kollektorivoolu vahel. Volude suunad ja laengute liikumine transis. Kollektorivoolu tüürimine baasivooluga, emitterivoolu ülekandetegur ja baasivoolu võimendustegur. Bipolaarse transi sisend- ja väljundtunnusjooned. Bipolaarne transistor tähendab seda, et temas on kasutusel kaht liiki laengukandjad (elektronid ja augud). Transistori ehitus: Bipolaarsete transistoride võimendus tuleneb siirete omavahelisest mõjust, mis ilmneb põhiliselt kuna baas on väga kitsas. Bipolaarsete transistoride pingestamisel pingestatakse mõlemad siirded eraldi. (Edaspidi räägime pnp transistorist.
Sulgereziimis on transistori olek lähedane väljalülitatud lülitile - selle erinevusega, et transistori läbiv vool ei ole rangelt võetuna null, vaid on väga väike võrrelduna vooluga transistori avatud olekus. Suurendades sisendvoolu, hakkab suurenema (algul mittelineaarselt, edasi lineaarselt) ka kollektorivool IC (IK). Transistori tööpunkt tunnusjoonel liigub nüüd aktiivreziimi piirkonnas (vahemik tunnusjoone punktide A ja B vahel), kus kollektorivool sõltub baasivoolu väärtusest lineaarselt. Tööpunkti jõudmisel punktini B satub transistor küllastusreziimi, kus sisendvoolu edasine suurendamine enam kollektorvoolu suurenemist ei põhjusta. Küllastusreziimis on transistor lähedane sisselülitatud lülitile (suletud kontaktidega lülitile). Transistori läbiv vool on määratud transistori kollektori- ja emitteriahelas olevate takistuste koguväärtusega, kuna transistori enda sisetakistus on väga väike. Küllastusreziimis jääb
Transi sulgemiseks (et e- >k voolu ei liiguks) peab baasile andma kas sama pinge mis emmitterile või sellest veidi negatiivsema. Avamiseks tuleb baasile anda emmitterist positiivsem pinge. PNP transi puhul on kõik täpselt vastupidi. Pinge tuleb anda muidugi mitte otse,sest siis põleb trans heleda leegiga, vaid eeltakisti kaudu. See tähendabki juhtimist VOOLUGA. Mida suurem on baasivool, seda rohkem trans avaneb, järelikult suureneb ka koormuse vool. Väike baasivoolu muutus põhjustab suurt kollektorvoolu muutust -> transistor VÕIMENDAB. Bipolaartransistore annab skeemi ühendada 3-l eri moel: - ühise baasiga lülitus, - ühise emitteriga lülitus, - ühise kollektoriga lülitus. Ühise baasiga lülitus. Omadused: - väike sisendtakistus (30..150), - suur väljundtakistus (0,5M..2M), - vooluvõimendus < 1, - pingevõimendus mõnisada, - sisend ja väljund liiguvad samas taktis (e. faasis).
kollektorile. Kollektorivool moodustub kahest komponendist - emitterist injekteeruvatest laengukandjatest ja kollektori vastupingest. Kollektor-baasi vastuvool IKB0 ei ole muudetav ning sõltub ainult temperatuurist. Suurtes piirides on aga muudetav kollektorivoolu esimene komponent ning selle tüürimiseks kasutatakse välist vooluallikat. Joonis 3.20 Transistori ÜE-ühendus ÜE - lülitust kasutatakse kõige enam kuna sel juhul tüüritakse väljundvoolu baasivoolu muutmise teel. Ühisemitter lülituse korral võib kollektorivoolu muudu avaldada järgmiselt: ÜE - lülituse korral võib staatiline vooluvõimendustegur ulatuda kümnetesse tuhandetesse. Transistori väljund- ja sisendsuuruste omavahelisi seoseid väljendavad nende staatiliste tunnusjoonte sarjad, mille abil saab hinnata transistori omadusi ja valida talitlusviisi. Eristatakse sisend- ja väljundtunnusjooni. ÜE- lülituse korral on sisendtunnusjooneks IB = f(UBE) kui UCE = const
Siit järeldub, et I = I + I . E C B Sisend-ja väljundvoolude muutuste suhet nimetatakse vooluvõimendusteguriks: K = = I / I iB C E Kuna baasivoolu muutus on kollektorvoolu muutusega võrreldes suhteliselt väike, siis =0,92.. .0,99 4.4.2.Ühise emitteriga lülitus Ühise emitteriga lülitus on kõige enamlevinud lülituseks (joonis 4.6). Ka siin on väljundvooluks kollektorivool, kuid tüürimine toimub baasivooluga. Seega I SIS = I, B I VÄLJ = I ; U = U ja U = U
Kui sisendpinge muutub USIS võrra, siis emittervool IE võrra ning vastavalt muutvad ka teised voolud. Kooskõlas eelmises punktis toodud valemiga võime kirjutada : IE + IE = Ic + IE + IB + IB. Siit järeldub, et IE = IC + IB . Sisend-ja väljundvoolude muutuste suhet nimetatakse vooluvõimendusteguriks: KiB = = IC / IE Kuna baasivoolu muutus on kollektorvoolu muutusega võrreldes suhteliselt väike, siis =0,92.. .0,99 4.4.2.Ühise emitteriga lülitus Ühise emitteriga lülitus on kõige enamlevinud lülituseks (joonis 4.6). Ka siin on väljundvooluks kollektorivool, kuid tüürimine toimub baasivooluga. Seega I SIS = IB, IVÄLJ = IC; USIS = UBE ja UVÄLJ = UCE Kuna baasivool on emittervoolust palju väiksem, on vastavalt suurem ka sisendtakistus. Lülitus annab
nd: el.sign(kõrgepinge)->opt sign->el.sign(arvuti) seega
elektriliselt lahtisidestatud mõlemad pooled. Valgusallikad: *hõõglamp *LED-inertsivaba ja
saab ise valida spektri *LASER-opt kaabli puhul. resistoropt-mikropirn/LED
tak(valgusmuusika, distantsilt heli reguleerimine, väljalülitus pirniga 10-2s),
transopt(võimendus, suuremad voolud, 10-4s), dioodopt(10-8s), türistoropt(kuni 300A).
3. Liitmine ilma ülekannet arvestamata. Poolik summaator, 2x and+or+2x ei risti
4. Kuhjaga baasivoolu. trans kommutaatori rollis. Baasi ahelas ballast tak.
1)Sulgemispinge UBEs=Usiss-IKoRb<0.
2)Küllastus: Ik=BstIB+(1+Bst)IKoE Trans täielikult avatud Ik=(Ek-Uke)/Rk, kui UKE=0-
>IBpiir=Ik/Bst->Ek/BstRk. Alati IB
võimendusastme väikese takistusega sisend koormab tugevalt eelneva võimendusastme väljundit. Kui sisendpinge muutub Usis võrra, siis emittervool IE võrra ning vastavalt muutvad ka teised voolud. Kooskõlas eelmises punktis toodud valemiga võime kirjutada: IE + IE = Ic + IC + IB + IB. Siit järeldub, et IE = Ie + IB Sisend- ja väljundvoolude muutuste suhet nimetatakse vooluvõimendusteguriks: Kuna baasivoolu muutus on kollektorvoolu muutusega võrreldes suhteliselt väike, siis a=0,92.. .0,99. Eeltoodud avaldisest lähtudes võime avaldada ka baasivoolu muutuse: IB = IE - IC , Ic = .*IE , järelikult IB = IE - .* IE=IE(1- .) ELEKTROON1KAKOMPONENDID lk.37 6.3.2.Ühise emitteriga lülitus Ühise emitteriga lülitus on kõige enamlevinud lülituseks (joonis 6.6). Ka siin on
Seda tehakse programmaatori abil. mille sees E(n) kanal. baasi paksus 1um. Võimendus võimsuse järgi, mitte voolu. PNP trans 5. suur impedants. Teada, et dig.elektroonika seadmel võib olla kaks olekut 1 ja 0. Kolmandaks pingestamata nagu 2 dioodi: baasi kohal pot 0, dün tasakaal: p-n siirdeid läbivad Jdif=Jtr. =IEp/IE- olekuks on HiZ (ehk float state). HiZ tähendab, et antud injektsiooni tegur 0,995. El-de rekomb tulevad baasiahelast ja moodustavad baasivoolu. element ei anna välja täpselt ei 0 ega 1! Float state "ujuv potentsiaal". Kasutatakse seal, kus on Välispingete eesmärk tagada transiitne rakendatud siinisüsteem. Kui mõlemad puhvrid korraga hakkavad saatma andmeid andmesiinile, laengukandjate voog. tekib siinikonflikt (üks saadab "1" ja teine "0"). See on lubamatu
12. Bipolaarse transi ehitus ja tööpõhimõte. muuda] pnp- või npn-transi ehitus, vooluallikate ühendamine ja polaarsused, transi sisend- ja väljundvool ühise emitteriga lülituses. Seos emitteri-, baasi- ja kollektorivoolu vahel. Volude suunad ja laengute liikumine transis. Kollektorivoolu tüürimine baasivooluga, emitterivoolu ülekandetegur ja baasivoolu võimendustegur. Bipolaarse transi sisend- ja väljundtunnusjooned. Bipolaarne transistor tähendab seda, et temas on kasutusel kaht liiki laengukandjad (elektronid ja augud). Transistori ehitus: Bipolaarsete transistoride võimendus tuleneb siirete omavahelisest mõjust, mis ilmneb põhiliselt kuna baas on väga kitsas. Bipolaarsete transistoride pingestamisel pingestatakse mõlemad siirded eraldi. (Edaspidi räägime pnp transistorist. NPN transistoril pingete ja voolude polaarsused
kihist ning kahest nendevahelisest pn-siirdest, kusjuures võimendusprotsessidest võtavad osa nii elektronid kui ka augud. ÜE(ühisemitriga)-ühenduses transistor on levinuim, kuna ta annab suure pinge- ja vooluvõimenduse ning sisend ja väljundtakistused ei ole teineteisest väga erinevad, see võimaldab astemid hõlbsalt sisendada. Välistunnusjooned saadakse kollektorvoolu Ik sõltuvusena kollektori ja emitteri vahelisest pingest Uce püsiva baasivoolu korral. 46. Võimendi struktuur. Signaali moonutused. Võimendutegur Tehnikas on sageli vaja suurendada signaalide võimsust. Selleks ettenähtud elektronlülitusi nim võimenditeks. Võimendatav signaal antakse võimendi sisendklemmifele. Signaali allikaks võib olla andur, raadioantenn, mikrofon jne. Võimendi väljundklemmidega ühendatakse tarviti (täitemehhanism, valjuhääldi). Signaali võimendamine toimub seejuures toiteallika energia arvel.
D võimendav transistorpiirik -E k Neg. polaarsusega baasivoolu korral muutuvad ic ja Uk võrdeliselt baasivooluga. Seejuures kulgeb ik R R b k
injektsioonitegur (0.995) rekombinatsioon Elektronid rekombinatsiooniks tulevad baasiahelast ja moodustavad baasivoolu IB. IEp = IKp + IBp ; = IKp/IEp ülekandetegur (0,996), näitab, palju auke on jõudnud kollektorini. . 29 Bipolaartransistor vooluga tüüritav seadis! Välispingete eesmärk on organiseerida transiitne laengukandjate voog. Vooluülekandetegur = IKp/IE = (IEp/IE)·(IKp/IEp) = Kuna kollektorsiire on vastupingestatud, tekib vastuvool IK0, mis sõltub temperatuurist. IK0 soojuslik vool.
mille miinus on suunatud VT2 baasile st.VT2 baas muutub negatiivsemaks. Kui aga baasi pinge muutub negatiivsemaks, siis transistori vool väheneb. Kui aga transistori vool väheneb, siis suureneb tema kollektori pinge, ning kondensaator C 2 hakkab täienevalt laaduma. Laadimisvool kulgeb toiteallika plussilt läbi kondensaatori VT1 baasile ja sealt läbi emiteri toite miinusesse. Laadimisvoolu toimel VT1 baasivool suureneb, ning see toob kaasa ka kollektorvoolu suurenemise. Baasivoolu suurenemine suurendab VT1 kollektorvoolu. Kollektorpinge väheneb veelgi C1 tühjeneb veelgi VT2 baas muutub veelgi negatiivsemaks ja selliselt tekib laviini taoline protsess, mille tulemusena VT1 küllastatakse ja VT2 suletakse. Tekinud olukord ei saa kesta aga lõpmatult kaua, sest kondensaatori tühjenemisvool mis läbib RB2te väheneb ja kuna tühjenemisahelas on pingeallikas mis püüab kondensaatorit ümber laadida, siis teatud hetkel saavutab UB2 pinge +0,5V. VT2 avaneb, ning
plaadile. Vool kulgedes läbi takistuse RB2 tekitab seal pingelangu mille miinus on suunatud VT2 baasile. KUI VOOL LÄBIB TAKISTIT SEAL TEKIB PLUSS JA KUS VÄLJA LÄHEB SEAL MIINUS. Tühjenemisvoolu toimel muutub VT2 baas negatiivsemaks VT2 kolektorpinge suureneb ning temaga ühendatud kondensaator C2 hakkab täiendavalt laadima. Laadimisvool kulgeb toiteallika plussist läbi RC2 läbi kondensaatori VT1 baasile. See tähendab C2 laadimisvoolu arvel suureneb VT1 baasivool baasivoolu suurenemine põhjustab omakorda kolektorvoolu suurenemist, see omakorda kolektrpinge vähenemist ning C1 jätkab tühjenemist VT2 baas muutub veelgi negatiivsemaks ja nii edasi tekib laviini taoline protsess, mille tulemusena VT1 küllastatakse ja VT2 suletakse. Tekkinud lülituse asend ei saa kesta lõpmata kaua kuna VT2 on suletud tühjenemisvoolust põhjustatud pingelangust takistusel RB2 tühjenemisvool