..................................... Töö eesmärk: Tutvumine bipolaartransistoriga. Bipolaartransistori lihtsustatud mudel, transistor võimendina. Skeemi tööreziim, selle arvutamine. Skeemi montaaz makettplaadil, parameetrid ja nende mõõtmine. Töö käik: 1. Koostasime transistorvõimendi (vt joonis 1) skeemi. Joonis 1. Alalisvooluvastusidega transistorvõomendusaste 2. Võimendi toitepingeks E valisime 9 V. 3. Transistori kollektorpinge UK0 valisime 6 V. 4. Transistori kollektorvool IK0 valisime 0,5mA 5. Emitteri pinge maa suhtes UE0 valisime 1,5V 6. Võimendi töösageduseks valida f valisime 70kHz 7. Koormustakistuseks Rk valisime 15 k 8. kasutatava transistori BC547B parameetrid Tabel 1. kasutatava transistori BC547B parameetrid UKEmax ICmax h21E UBE0 45V 100 mA 200...450 0,7 V 9
See juures tühjenemis vool läbides takistuse Rb1 tekitab seal pinge langu mille minus on suunatud VT1 baasile. Kui baas muutub negatiivsemaks siis põhjustab see meil on tegemist suure ajakonstandiga ahelaga siis toimub see protsess vastavalt eksponendi alg osale, kollektorvoolu vähenemise ja kollektorpinge tõusu. Kui aga kollektorpinge suureneb siis hakkab mis on teatavasti lineaarne. Tulemusena tõuseb impulsi vältel pinge kondensaatoril lineaarselt kiirusega, laaduma täiendavalt kondensaator C1 see laadimisvool suurendab VT2 kolektorvoolu tema mis on määratud konkreestsel ajakonstandi väärtusega. Impulsi lõppedes ajahetkel t2 hakkab kollektorpinge langeb veelgi, C2 tühjeneb veelgi, VT1 baas muutub veelgi negatiivsemaks, VT1
U RG S sis E Joon.1.27 1.8.2.Otsene sidestus Otsese sidestuse korral (joon.1.28) on sidestusahel ära jäetud ja ühendatud eelmise astme kollektor vahetult järgmise astme baasiga. Sellise ühendamise korral on oht, et kui eelmise astme kollektorpinge on küllalt kõrge, siis tema toimel järgmise astme transistori baasile võib see minna küllastusse ja võimendi lakkab võimendamast. Kui aga eelmise astme kollektor pinge on sobivalt madal, siis võib selline võimendi töötada. Seejuures ilmnevad eelised: +E R RC1 RC2
Ideaalne võimsus võimendamiseks Väljund takistus oluliselt väiksem Ühise kollektoriga lülitus n-p-n baasil vaatame seda. ISIS= IB IVÄLJ = IE UVÄLJ = UCE USIS = UBE Omadused¤ · Ühise kollektoriga ühendus on emitter järgur · Omab suurt vooluvõimenuds tegurit · Sisend takistus on väga suur ja väljund takistus väga väike · Sobitus astmed Teine konspektis on olemas Transistori staatilised tunnusjooned Transistori piirparameetrid. Suurim lubatav kollektorpinge Kollektori ja vaasi vaheline suurim lubatav vastupinge UCB0 Emitteri ja baasi vaheline suurim lubatav vastupinge UEB Suurim lubatav kollektorvool Icmax VÄLJATRANSISTORID. Lk 70 Tüüritakse pinge abil. L-lätteks S-suue (neel) P-Pais Väljatransistor lüliti viisid ÜL (source) Optron 4 sorti Seadised mille abil teostatakse väikeste elektrisignaalide abil, suurte võimsuste juhtimist. Tagatakse hea galvaaniline lahtisidestus. Tüüriv element- elektromagnet laine 900 ~ 1200 nano meetrit
45. Transistori tähtsamad parameetrid. Transistori tähtsamad parameetrid Vooluvõimendustegur – transistori kui võimenduselemendi väljundelektroodi voolu muutuse ja seda põhjustanud sisendelektroodi voolu muutuse suhe; baaslülituses transistori vooluvõimendustegur α, emitterlülituses β; Vooluvõimendustegur α – kollektorvoolu vahelduvkomponendi ja emittervoolu vahelduvkomponendi suhe püsiva kollektorpinge juures; Vooluvõimendustegur β – kollektorvoolu vahelduvkomponendi ja baasvoolu α β= vahelduvkomponendi suhe. (Väärtus üle 1). Seos α ja β vahel 1−α Võimsusvõimendus Kp – transistorastme koormusele antava vahelduvvoolu võimsuse ja sisendisse juhitava signaali võimsuse suhe;
U k transistor T suletud ja R b ib ib kollektorpinge on peaaegu T U võrdne toiteallika pingega Ek.
muutub negatiivsemaks. Emiteri vool läbides emitertakistust tekitab seal pingelangu, mille toimel VT2 emiter Rakenduselektroonika 10 muutub positiivsemaks. See on samaväärne baasipinge muutumisega negatiivemaks, kollektorvool väheneb, kollektorpinge suureneb st. parempoolne klemm muutub positiivsemaks. Võime ka öelda et tänu ühisele emiter takistusele on astmed omavahel sidestatud. Andes sisendisse kaks positiivset pinget, siis suureneb iC2, ning muutub väljundpinge formaalsust. Olemegi saanud kaks erineva toimega sisendit (faasi toimel), milles sisend üks on vaadeldav mitteinverteeriva sisendiga, sisend kaks aga inverteeriva sisendina. Suure sisendtakistuse saamiseks tuleb kasutada veel täiendavaid võtteid
Oletame et mingil põhjusel suurenes teise transi kollektori vool sellest tulenevalt väheneb kollektori pinge ja temaga ühendatud kondensaator hakkab nüüd tühjenema. Tühjenemisvool kulgeb positiivselt polaarilt läbi transistori VT2 läbi toiteallika läbi takistuse Rb1 negatiivsele plaadile. See juures tühjenemis vool läbides takistuse Rb1 tekitab seal pinge langu mille minus on suunatud VT1 baasile. Kui baas muutub negatiivsemaks siis põhjustab see kollektorvoolu vähenemise ja kollektorpinge tõusu. Kui aga kollektorpinge suureneb siis hakkab laaduma täiendavalt kondensaator C1 see laadimisvool suurendab VT2 kolektorvoolu tema kollektorpinge langeb veelgi, C2 tühjeneb veelgi, VT1 baas muutub veelgi negatiivsemaks, VT1 kollektorvool väheneb, C1 laadub veelgi ja selliselt tekib laviini taoline protsess, mille tulemusena viiakse VT2 küllastusse ja VT1 suletakse tekinud olukord ei saa aga lõpmatult kesta sest VT1 on suletud Rb1 oleva pingelangu toimel milline väheneb pidevalt
= const SIS Vaatleme levinumaid tunnusjooni. Sisendtunnusjoon CE lülituse puhul kujutab funktsiooni I = f ( U ), kui U =const B EB CE (joonis 4.8.). Voolu nõrgenemine kollektori-ja emitteri vahelise pinge suurenemisel on seletatav voolu jagunemisega baasi jakollektori vahel: I = I - I Samuti on näha, et C E B kollektorpinge mõju baasivoolule on üsna väike. JOONIS 4.8. Väljundtunnusjoon CE lülituse puhul kujutab funktsiooni I = f ( U ), kui I =const. Kuna c CE B ühise emitteriga lülituses antakse baasile väike negatiivne pinge, siis tekib vool kollektoris alles siis, kui kollektor saab baasist negatiivsemaks (kollektori ja emitteri
= f(ISIS). kui UVÄLJ =const ja veelgi harvemini vastu-ülekande- ehk tagasisidetunnusjoont USIS = f (UVÄLJ), kui I SIS= const Vaatleme levinumaid tunnusjooni. Sisendtunnusjoon CE lülituse puhul kujutab funktsiooni IB = f ( UEB ), kui UCE =const (joonis 4.8.). Voolu nõrgenemine kollektori-ja emitteri vahelise pinge suurenemisel on seletatav voolu jagunemisega baasi jakollektori vahel: IC = IE - IB Samuti on näha, et kollektorpinge mõju baasivoolule on üsna väike. JOONIS 4.8. Väljundtunnusjoon CE lülituse puhul kujutab funktsiooni Ic = f ( UCE ), kui IB=const. Kuna ühise emitteriga lülituses antakse baasile väike negatiivne pinge, siis tekib vool kollektoris alles siis, kui kollektor saab baasist negatiivsemaks (kollektori ja emitteri vaheline pinge ületab baasi ja emitteri vahelise pinge). Kirjeldatud tunnusjooned on toodud joonisel 4.9.
f(Usis), kui UvÄLJ=const. Harvemini kasutatakse päriülekande- ehk voolu-ülekandetunnusjoont IVÄLJ = f(Isis), kui UvÄLJ=const ja veelgi harvemini vastu-ülekande- ehk tagasisidetunnusjoont Usis= f (UVÄLJ), kui Isis=const. 6.4.1. CB lülituse tunnusjooned. Ühise baasiga lülituse sisendtunnusjooneks on IE = f ( UEB), kui UCB =const, mille üldkuju on toodud joonisel 6.8. Nagu on loogiline, on need tunnusjooned väga sarnased dioodi pärisuunatunnusjoonega. Kollektorpinge suurendamisel suureneb voolu tõus. Sealjuures on maksimaalne emittervool määratud enamuslaengukandjate kontsentratsiooniga emitteris. Nõrkade voolude piirkonnas on tunnusjooned tugevalt mittelineaarsed. JOONIS 6.8. ELEKTROONIKAKOMPONEND1D lk.39 Ühise baasiga lülituse väljuntunnusjooned Ic = f (UCB), kui IE=const on toodud joonisel 6.9. Kollektorvoolu suurus on määratud emitterist baasi liikuvate laengu-kandjate hulgaga
Esimene neist moodustub takistist RK3, transistorist T3 ja viimase emittertakistist. Teine pingejagur moodustub takistitest R3 ja R4. Kahepolaarse toite korral kaob vajadus teise pingejaguri järele. Teise olulise otsesidestuses võimendi puudusena peab iga järgmise astme tööpinge olema eelmise omast kõrgem, sest iga järgmise astme baasipinge võrdub eelmise astme kollektorpingega, mistõttu võimendi sisendi poolt väljundi suunas liikudes kasvab aste astmelt kollektorpinge ja väheneb astme väljatüürimisulatus. Probleemi vältimiseks võib astmete vahele panna pärisuunalisi dioode või vastusuunalisi stabilitrone. Olukorda lihtsustab komplementaartransistoridega (npn- ja pnp-transistorid vaheldumisi) lülitus (joon.6.6 c ja d). Joonis 6.6. Näiteid otsesidestuses transistoridega võimendusastmete kohta [3]. 6.4. Võimendusastmed väljatransistoride baasil Väljatransistoridega võimendusastmed sarnanevad põhiomaduste osas üldiselt
5.2 ÜE Ühiseemitteriga lülituse sisend tunnusjoone on samuti sarnased PN-siirde pärisuuna tunnusjoonega. Põhjus on sama, kui ühise- baasiga lülitusel. Nendel tunnusjoontel on näha, et kui suurendada kollektorpinget, siis baasivool väheneb, see tuleneb sellest, et kollektorpinge suurenemisel laieneb kollektor-siirde tõkkekihi piirkond ja selle laienemise võrra muutub baas kitsamaks. Mida kitsam on baas, seda väiksem on baasivool. Võrreldes ühisebaasiga lülitusega on ühiseemitteriga lülitusel väljund tunnusjooned suurema kalde nurgaga, mis osutab
väheneb. On olemas ka transse (nt. GT328), mille voolu ülekandetegur H21E väheneb kollektor-voolu suurendamisel, kui kollektori pinge on konstantne. Siin H21E väheneb kollektorvoolu suurenedes selle tõttu, et väheneb transi transiitsagedus ft. Näiteks: Transistori baasipinge muutumisel vahemikus – 0,5...2,2V muutub kollekorvool 0,5...10mA ja astme võimendustegur väheneb voolu suurenemisel alates 4...10mA-ni 20dB võrra, kuid ühtasi väheneb ka kollektorpinge, kui kollektorvooluringis on kasutatud suure takistusega takistit. See võib põhjustada täiendava võimenduse vähenemise kuni 40 dB (100x). Transi alalisvoolu reziimi muutmisel põhinevaid AVR-i süsteeme kasutat. lihtsamates VV-tes, kus reguleerimine toimub vaid ühes VS-astmes (nt. esimeses). AVR-i toimega võib osaliselt hõlmata ka KSV-d ja vähesel määral SM-i, kui see on koostatud OSC-st eraldi transsidel. Kui SM on