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. ja väljundtunnusjooneks IK = f(UKE) kui IB = const. (joonis 3.21). Bipolaartransistor võib töötada kolmes põhitalitluses: 1. Võimenditalitluses (aktiivtalitluses) on emittersiire avatud (takistus väike) ja kollektorsiire suletud (takistus suur). 2. Sulgetalitluses on peale kollektorsiirde ka emittersiire suletud, s.t. mõlemal siirdel on vastupinge. 3. Küllastustalitluses on mõlemad siirded avatud. Baasivool võib tugevuselt muutuda võrreldavaks emitterivooluga. Küllastus tekib, kui pinge kollektoril muutub npntransistoris baasi suhtes negatiivseks; seejuures emitteri suhtes võib ta olla veel positiivne. Tulemused
Bipolaartransistorid. Tööpõhimõte ja liigitus, Tunnusjooned, põhiparameetrid, põhilülitused. *BIPOLAARTRANSISTOR Bipolaar transistor on 2 p-n siirdega pooljuhseadis (diood on 1 p-n siirdega), mida kasutatakse põhiliselt elektriliste pingete voolude võimendamiseks ja signaalide genereerimiseks. Nimetus tuleneb sellest, et tööprotsessist võtavad osa kahte liiki laengukandjad: elektronid ja augud. *BIPOLAARTRANSISTOR ehitus Transistor on pooljuhtseadis millel on ( 2p-n siiret) ( emittersiire ja kollektorsiire). Transistor koosneb kolmest osast, millest kaks äärmist on ühesuguse juhtivusega ja kolmas osa on aga erineva juhtivusega. Vastavalt sellele, milline on kolmanda osa juhtivus valmistatakse kahte liiki bipolaartransistore : p-n-p ja n-p-n tüüpi. ( PnP nool sisse ¤ nool välja, NpN) ***PILT*** Ehitusest veel Transistorit võib vaadelda ka nagu kahte omavahel kokku ühendatud dioodi ning seal toimuvad protsessid on võrreldavad dioodides toimuvatega.
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 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
· Pooljuhtelement signaalide võimendamiseks, genereerimiseks ja isegi detekteerimiseks. · Leiutati 24.12.1947 Belli laboris: Shockley, Bardeen, Brattain. Lilienfeldtil oli juba 1925 prototüüp · Tööpõhimõtte järgi: bipolaar- ja väljatransistorid. Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 25 Aseskeem ·Bipolaartransi elektroodid: emitter, baas, kollektor ·Sisuliselt nagu 2 otsapidi kokku ühendatud dioodi (vt. aseskeemi) ·Baas-emittersiire alati päripingestatud. Pingelang seega 0,6V => väike sisendtakistus · B-K siire vastupingestatud ·Tüüritakse vooluga ·2 erinevat juhtivusetüüpi NPN ja PNP Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 26 Transistori olulised parameetrid ·Ucemax ehk maksimaalne tööpinge ·Ic max ehk maksimaalne töövool ·Kanali takistus (väljatransistoridel) ·Beeta (h21e) ehk vooluvõimendus (sisend- ja väljundvoolude suhe) dünaamiline
Sellise olukorra vältimiseks tuleb kõik küllastusreziimi arvutused teha antud transistori minimaalse vooluvõimendusteguriga. Lisaks sellele soovitatakse täieliku küllastuse tagamiseks suurendada baasivoolu kuni 20% niinimetatud küllastustegur korda K k = 1,1...1,2 . Teiselt poolt ei ole aga sügav küllastus soovitav, sest sügava küllastuse korral koguneb emitterist baasi suurel hulgal laengukandjaid. Kui transistori sulgemisel suletakse emittersiire, siis ei lakka sugugi koheselt kollektori vool, vaid see kestab veel teatud ajavahemiku baasi kogunenud laengukandjate arvel, ning transistori sulgumine sisendsignaali suhtes hilineb.Seejuures on see hilinemine seda suurem mida sügavamas küllastuses on transistor(joon.1.12). Kui ajahetkel t1 anda transistori baasile küllastav pinge, siis hakkab transistori kollektori vool koheselt suurenema. Kusjuures see voolu suurenemine ei toimu
vähenedes kõlarisse kanduv võimsus, see tähendab paraneb energia ülekande kasutegur. Vastastakt väljundaste Emitterjärgurina toimiva väljundastme kasutegurit saab suurendada kuni kolmekordseks kui viia transistor B klassi reziimi, see tähendab vähendada kollektorvoolu lähtetööpunktis umbes 5%-ni maksimaalsest suurusest. Sellises reziimis võimendab npn transistor ainult sisendsignaali positiivseid poolperioode, sest ainult sellise polaarsuse korral on transistori emittersiire päripingestatud, see tähendab transistor avaneb. Sisendsignaali negatiivsete poolperioodide võimendamiseks tuleb rööbiti transistoriga VT1 ühendada teine pnp transistor VT2 põhinev emitterjärgur. Nii saadud lülitust nimetatakse vastastakt lülituseks, sest ta töötab kahetaktilises reziimis, see tähendab kummagi õla transistorid juhivad sisendsignaali poolperioodide kaupa (vaheldumisi), see on võimsusvõimendi väljundastme tüüplülitus
..1 MW Ivälj 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
JOONIS 4.2. On soovitav, et igasuguse generaatori sisetakistus oleks võimalikult väike, sest mida väiksem on generaatori sisetakistus seda rohkem me võime generaatorit koormata . 4.3. Transistori tööpõhimõte Transistori ehitusest tulenevalt võime seda vaadelda ka kahe omavahel baasis kokkuühendatud dioodina. Seepärast on ka transistoris toimuvad protsessid mõnevõrra sarnased dioodis toimuvatega. Transistor lülitatakse alati tööle nii, et emittersiire pingestatakse päripingega ja kollektorsiire vastupingega (joonis 4.3). See reegel kehtib transistori tüübist sõltumata, kuid kuna eri tüüpi transistoridel on vastavate osade juhtivused vastupidised, siis on toitepingete polaarsuses erinevus, sõltuvalt sellest, kas kasutame N-P-N või P-N-P transistore. JOONIS 4.3. Vaatleme enamlevinud N-P-N transistori tööd. Kuna emittersiire on pingestatud avasuunas, siis läbib teda tugev pärivool, mida
generaatori sisetakistus seda rohkem me võime generaatorit koormata . 28 4.3. Transistori tööpõhimõte Transistori ehitusest tulenevalt võime seda vaadelda ka kahe omavahel baasis kokkuühendatud dioodina. Seepärast on ka transistoris toimuvad protsessid mõnevõrra sarnased dioodis toimuvatega. Transistor lülitatakse alati tööle nii, et emittersiire pingestatakse päripingega ja kollektorsiire vastupingega (joonis 4.3). See reegel kehtib transistori tüübist sõltumata, kuid kuna eri tüüpi transistoridel on vastavate osade juhtivused vastupidised, siis on toitepingete polaarsuses erinevus, sõltuvalt sellest, kas kasutame N-P-N või P-N-P transistore. JOONIS 4.3. Vaatleme enamlevinud N-P-N transistori tööd. Kuna emittersiire on pingestatud avasuunas, siis läbib
erinev emitteri ja kollektori ühesugusest juhtivustüübist. Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 13 Joonis 3.10. 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
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 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
kollektor ja emitter ei ole vahetatavad. Erinevus on selles, et emitteri juhtivus peab olema tunduvalt suurem kui kollektoril. See saavutatakse lisandite erinevate kontsentratsioonidega transistori eri osades. 6.2. Transistori tööpõhimõte Transistori ehitusest tulenevalt võime seda vaadelda ka kahe omavahel baasis kokkuühendatud dioodina. Seepärast on ka transistoris toimuvad protsessid mõnevõrra samased dioodis toimuvatega. Transistor lülitatakse alati tööle nii, et emittersiire pingestatakse päripingega ja kollektorsiire vastupingega (joonis 6.2). See reegel kehtib transistori tüübist sõltumata, kuid kuna eri tüüpi transistoridel on vastavate osade juhtivused vastupidised, siis on toitepingete polaarsuses erinevus, sõltuvalt sellest, kas n-p-n või p-n-p transistore. Vaatleme enamlevinud n-p-n transistori tööd. Kuna emittersiire on pingestatud avasuunas siis läbib teda tugev pärivool, mida kõige väiksemgi pinge muutus mõjutab
Selle toimel tekib impulsi horisontaalsel osal langus. See on seotud mitte piisava sagedusriba alumise piirsagedusega ja teda nim. ka madalsagedus moonutuseks. Elektroonika seisukohalt on impulssignaalide asukohalt 2 probleemi. Esiteks kasutatakse enamasti transistoride lüliti reziimi kus impulsi kestel on transistor küllastuses. Impulsi lõppedes aga tekib hilistumine, sest transistori küllastusel koguneb baasi suurel hulgal lanegu kandjaid ja kui emittersiire suletakse jätkub nende liikumine kollektorisse ning transistori sulgumisel tekib kollektropinges võrreldes sisendpingega hilinemine. Selle hilinemise kestus on otseselt seotud kasutatavate transistoride sagedusomadustega. Mida kõrgem on transistori piirsagedus, seda lühem on nimetatud hilistumine. Teine probleem tuleneb sellest, et impulssidega kaasnevad siirdeprotsessid, mis tekivad nii impulsi algul kui ka selle lõpul.
annaabi.ee 
