kitsas. Bipolaarsete transistoride pingestamisel pingestatakse mõlemad siirded eraldi. (Edaspidi räägime pnp transistorist. NPN transistoril pingete ja voolude polaarsused täpselt vastupidised.) Nagu jooniselt näha, pingestatakse emittersiire alati päripidi, mistõttu hakkavad enamuslaengukandjad (siin augud) liikuma emitterist baasi. Kuna baasis osutuvad nad vähemuslaengukandjateks, siis on nende konsentratsioon emittersiirde läheduses palju suurem, kui kollektorsiirde lähenduses, seega difusiooni tõttu hakkavad nad üle baasi laiali liikuma. Vastupingestatud kollektorsiire aga on laienenud baasi ning selle elektrivälja sattunud augud (teatavasti läbivad vähemuslaengukandjad siirde elektrivälja takistamatult) liiguvad edasi kollektorisse. Seetõttu on endiselt kollektorsiirde läheduses auke vähem, kui emittersiirde läheduses ning difusioon jätkub. Enamik
27. Ühise baasiga: Ühise emitteriga: Emitterjärgija: 28. Ühise baasiga lülituses (joonis 6.5) toimub transistori tüürimine emittervooluga, st. Isis = IE : Usis = UEB , UVÄLJ = UCB ja IVÄLJ = Ic Võrreldes teiste lülitustega saadakse suur pingevõimendus ja väikesed mitte- lineaarmoonutused. Puuduseks on väike sisendtakistus (avasuunas olev emittersiirde takistus) ja suur väljundtakistus. Mainitud puuduse tõttu on raskusi kirjeldatud lülituses võimendusastmete omavahelise sidestamisega, sest järgneva 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
suuremas hulgast laengukandjatest. See on tahtlikult tekitatud. ***PILT*** TÖÖPÕHIMÕTE 1. Transistor lülitatakse alati tööle nii, et emittersiire pingestatakse päripingega ja kollektorsiire vastupingega. 2. See reegel kehtib transistori tüübist sõltumata, kui vaja on jälgida transistori tüüpi. N-P-N transistori tööpõhimõte 1. Emittersiire on pingestatud päripidiselt st.avasuunas. 2. Selle tulemusena läbib teda tugev pärivool 3. Kuna emittersiirde päritakistus on väga väike, siis väiksemgi päripinge muutus põhjustab suurt voolu muutust. 4. Kollektorsiire on pingestatud vastupidiselt st. vastupingestatult. 5. Sellises olukorras läbib kollektorsiiret väga väike vool. 6. Kuna emiteeris on laengukandjaid oluliselt rohkem kui baasis (tehniline teostus ) siis on tagatud, et ei teki küikide laengukandjate rekombineerumist baasis. 7
Bipolaartransistori struktuur (npn- ja pnp-) ning tingmärgid [3]. Joonis 3.11. Planaarse ehitusega npn-transistori lihtsustatud ristlõige [12]. 3.4.1. Bipolaartransistor n-p-n transistori näitel Bipolaartransistor pingestatakse normaalses tööreziimis nii, et emittersiire on päripingestatud (pärivoolustatud) ja kollektorsiire vastupingestatud. Baas on kujundatud võimalikult õhukesena. Kuna baas on väga õhuke (paksus < 1 mm), siis valdav enamik (>95%) päripingestatud emittersiirde kaudu sinna jõudnud elektrone (enamuslaengukandjaid) satuvab vastupingestatud kollektorsiirde elektrivälja mõjualasse, mis suunab elektronid kollektorisse, tekitades kollektorivoolu. Ainult väike osa elektrone rekombineerub baasis aukudega (vähemuslaengukandjatega), mis moodustavad osa baasivoolust (teise osa baasivoolust moodustavad emittersiirde kaudu emitterisse kulgevad augud). Emitterivool kui tervik jaguneb seega baasivooluks ja kollektorivooluks. Baasivool
Väljundpinge 0° faasinurk sisendpinge suhtes Pikkov lk 66 (järg) Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 12 6.2.4. Transistori tööpunkt ja koormussirge Bipolaartransistor on vooluga tüüritav elektronseadis. Võimendusreziimis bipolaartransistori emittersiire tuleb pingestada pärisuunas ning sel puhul kulgeb läbi emittersiirde pärivool. Transistori ülesandeks on võimendada tema sisendil olevat signaali ja edastada see võimendatud kujul koormusele, mis võib paikneda kas otse transistori kollektoriahelas (takistuse Rk kujul) või siis paikneb kollektoriahelas transistori tööpunkti etteandmiseks vajalik oomiline takisti Rk ning koormustakistus (tarbija) Rt ühendatakse kollektorahelasse mingi sidestuselemendi (näiteks kondensaatori) kaudu, olles vahelduvvoolu mõttes ühendatud rööbiti takistiga Rk
Shefferi element (NING-EI). 5.Baaselemendid NING-EI, VÕI-EI. 6.HiZ otstarve, kasutusnäide, HiZ realiseerimise põhimõte. HiZ on sisuliselt kõrge takistus (miski kolmas olek). 7.Bipolaartransistor kui lüliti. Bipolaartransistoride germaaniumist või ränist pooljuhtstruktuur koosneb kolmest p- ja n-juhtivustüübiga kihist (pnp- või npn-struktuur) ning kahest nendevahelisest pn-siirdest. Ühe pn-siirde (näit emittersiirde) voolu muutumine põhjustab teise siirde (kollektorsiirde) takistuse muutumise. Bipolaartransistori tööks on vajalik erimärgiliste laengukandjate (neg elektronide ja pos aukude) olemasolu pooljuhis. 8.MOP-transistor. Metall-Oksiid-Pooljuht transistor. n ja p-kanaliga. 9.Pooljuhtdiood. Harilikult ühe pn-siirde või metall-pooljuhtkontaktiga ja kahe väljaviiguga pooljuhtseadis elektriliste suuruste muundamiseks
0BE R2 E E Joon.1.17 Ipj (pingejaguri vool) Esimesel juhul tuleb valida sobiva väärtusega baasitakistus, milline arvutatakse eeldusel, et emittersiirde takistus on piisavalt väike ja sel juhul E RB = , I BA kus IBA baasivool valitud tööpunktis. Teisel juhul leitakse sisendtunnusjoontelt vajalik baasi ja emitterivaheline pinge, ning arvutatakse takistused R1 ja R2 sobiva suhtega, kusjuures Ipj>>IB. Viimane nõue tuleneb sellest, et kui need voolud on lähedased, siis hakkab baasipinge muutuma koos
ilmneb põhiliselt kuna baas on väga kitsas. Bipolaarsete transistoride pingestamisel pingestatakse mõlemad siirded eraldi. (Edaspidi räägime pnp transistorist. NPN transistoril pingete ja voolude polaarsused täpselt vastupidised.) Nagu jooniselt näha, pingestatakse emittersiire alati päripidi, mistõttu hakkavad enamuslaengukandjad (siin augud) liikuma emitterist baasi. Kuna baasis osutuvad nad vähemuslaengukandjateks, siis on nende konsentratsioon emittersiirde läheduses palju suurem, kui kollektorsiirde lähenduses, seega difusiooni tõttu hakkavad nad üle baasi laiali liikuma. Vastupingestatud kollektorsiire aga on laienenud baasi ning selle elektrivälja sattunud augud (teatavasti läbivad vähemuslaengukandjad siirde elektrivälja takistamatult) liiguvad edasi kollektorisse. Seetõttu on endiselt kollektorsiirde läheduses auke vähem, kui emittersiirde läheduses ning difusioon jätkub. Enamik auke liigub edasi kollektorisse ning ainult
ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk. 36 6.3.1. Ühise baasiga lülitus. Ühise baasiga lülituses (joonis 6.5) toimub transistori tüürimine emittervooluga, s t . = Isis IE : Usis = U EB , U VÄLJ = U CB ja I VÄLJ = Ic JOONIS 6.5 Võrreldes teiste lülitustega saadakse suur pingevõimendus ja väikesed mitte-lineaarmoonutused. Puuduseks on väike sisendtakistus (avasuunas olev emittersiirde takistus) ja suur väljundtakistus. Mainitud puuduse tõttu on raskusi kirjeldatud lülituses võimendusastmete omavahelise sidestamisega, sest järgneva 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.
5) toimub transistori tüürimine emittervooluga, s.t. I =I SIS E USIS = U , U =U EB VÄLJ CB ja I = I . VÄLJ C JOONIS 4.5. See lülitus annab suure pingevõimenduse . Puuduseks on väike sisendtakistus (avasuunas olev emittersiirde takistus) ja suur väljundtakistus Mainitud puuduse tõttu on raskusi kirjeldatud lülituses võimendusastmete omavahelise sidestamisega (mitmeastmelistes 43 võimendites), sest järgneva võimendusastme väikese takistusega sisend koormab tugevalt eelneva võimendusastme väljundit. Kui sisendpinge muutub U võrra, siis emittervool I võrra ning vastavalt muutvad ka SIS E teised voolud
4.4.1. Ühise baasiga lülitus. Ühise baasiga lülituses (joonis 4.5) toimub transistori tüürimine emittervooluga, s.t. ISIS = IE USIS = UEB , UVÄLJ = UCB ja IVÄLJ = IC . 30 JOONIS 4.5. See lülitus annab suure pingevõimenduse . Puuduseks on väike sisendtakistus (avasuunas olev emittersiirde takistus) ja suur väljundtakistus Mainitud puuduse tõttu on raskusi kirjeldatud lülituses võimendusastmete omavahelise sidestamisega (mitmeastmelistes võimendites), sest järgneva 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 :
44. kui anda tagasiside pinget kolektorit läbi takistuse R1 ja R2 baasile tekib meil pinge tagasiside, ka see on negatiivne tagasiside, sest ühise emitteriga sisend ja väljundsignaal on alati vastasfaasis lülitus on paraleelse tagasisie lülitus kuna tagasiside pinge liituvad paraleelselt. Emitterjärgur Joonis 1.46 Emitterjärgur on 100% negatiivse tagasisidega võimendus aste, mis on saanud oma nime sellest, et tema väljundpinge järgib sisendpinge muutusi, täpsemalt väljundpinge on emittersiirde pingelangu võrra sisendpinge võrra väiksem, seetähendab et pingevõimendus on väiksem kui üks. Tänu tugevale negatiivsele tagasisidele avalduvad temas mitmed kasulikud omadused. 1. Et tal on suur sisendtakistus, sest emitter takistuse pinge toimides tagasiside pingena mõjub sisendpingele vastu, kui sisendsignaal suureneb püüdes suurendada ka sisendvoolu siis pingelang emitter takistusel samuti suureneb, see toob baasi ja
on üheaegne valgusenergia muundamine ning fotovoolu võimendamine. Kui FT baasiahel on lahti, ja FT ei valgustata, siis läbib vooluahe- lat pimevool Ip = IKB0/(1 ). Valguse mõjul tekivad baasis vabad laengukandjad. Vähemuslaengukandjad (antud juhul elektronid) tõmbuvad pn-siirete elektriväljade mõjul FT emitterisse ja kollektorisse. Baasi jäänud enamuslaengukandjad augud tekitavad positiivse ruumlaengu, mis vähendab emittersiirde po- tentsiaaltõkke kõrgust ja seega muudab baasi potentsiaali emitteri suhtes. Selle tagajärjel suureneb emitterist baasi injitseeruvate vä- hemuslaengukandjate elektronide hulk. Osa neist rekombinee- rib baasis aukudega, suurim osa aga läbib kollektorsiirde, suurendades kollektorvoolu. Et FT on ÜE-lülituses, saab kollek- torivool lisajuurdekasvu IB. Tundlikum, kui fotodiiod S = 0,5 1,0 A/Lm 47 Fototüristor