..................................... 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. Võimendi kollektortakisti Rk arvutasime alljärgnevalt:
c.) Pingevõimendus(uv/us ehk Au) d.) Väljundtakistus (Rv) Bipolaarse transistori ehitus: Väli E ainult siirdealas. Korjab vaid siirdealas olevaid laengukandjaid- vähemuslaengukandjate triiv. Vastupingestatud p-n siire. Täiendav päripingega p-n siire. Emitteris on suur difusioonvool. Elektriväli p-n siirdel baasi ja kollektori vahel tõmbab elektronid kollektorisse. Igale konkreetsele baasivoolule vastab kindel võimendatud kollektorvool. Vooluvõimendus on ligikaudne konstant, mis sõltub temperatuurist, sagedusest ja Uk-st. JUGFET võimendi: Transistorid: Filtrid: RC madalpääsfilter RC kõrgpääsfilter RL kõrgpääsfilter LC filter LCR filter Zener diood Zener dioodi kasutatakse vastupingestatult Dioodide lähendused Ideaalne diood: Lihtsustatud diood: Inverteeriv võimendi: Us = I1R1 Uv =- I1R1 Rs=R1 Rv=Rv0
· Tööriistad Töö käik 1. Koostatud võimendi skeem Joonis 1. Ühise emitteriga lülituses resonantsvõimendi Valime ja arvutame koostatava transistorvõimendi parameetrid · Võimendi toitepinge E=9 V · Transistori vooluülekandetegur h21E=300 · Emitteri vaheline küllastuspinge UBE0=0,7 V · Võimendi töösagedus f=60 kHz · Emitteri pinge maa suhtes UE0= 1 V · Kollektorvool =1 mA · Koormustakistus Rk=510 · Signaali sisetakistus Rsig=120 · Emitter takistus k · Baasipingejaguri alumise õla takistus rahuldab võrdust k · Pingejaguri ülemise õla takistus k · Emittertakistiga sildav kondensaator F · Sisendkondensaatori mahtuvus F · Sidestuskondensaatori mahtuvus F · Võnkeringi mahtuvus C=33 nF · Võnkeringi induktiivsus L=250 µH
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. Kui IE = 0, on väljundtunnusjoon sisuliselt kui ka kujult sarnane dioodi vastusuunatunnusjoonega. Kollektorvoolu põhjustajaks on baasi vähemus-laengukandjad ja seetõttu on arusaadav, et kui IE = 0, on kollektorvool väga nõrk. Niipea kui tekib emittervool, s.t. kui emitterist tuleb baasi vähemuslaengukandjaid, suureneb kollektorvool kohe. Ic(mA) JOONIS 6.9. Kollektori ja baasi vahelise pinge polaarsuse muutumisel hakkavad laengu-kandjad liikuma kollektorist baasi ja neile vastu liiguvad emitterist tulnud laengukandjad. Sel puhul moodustub kollektorvool nende voolude summana ja vool lakkab mõne kümnendiku voldi kollektorsiirde päripingel
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 Kiirgus allikas (valgus diood) paremal (fotodiood) Joonis ------------------------------------------------
E Joon.1.10 Toodust näeme, et kui baasi vool on null, on transistor praktiliselt suletud, sest teda läbib ainult väga väike kollektorsiirde algvool Ico, ning kollektori ja emitteri vaheline pinge võrdub praktiliselt toiteallika pingega. Selline reziim on koormussirge punktis A. Suurendades sisendvoolu, hakkab suurenema (algul mittelineaarselt, hiljem lineaarselt) ka kollektorvool, kuni punktini B millest alates sisendvoolu suurendamine enam kollektorvoolu suurenemist ei põhjusta. Selline reziim algab punktis B. Toodust tulenebki kolm olulist transistori reziimi(joon.1.11). I B C I Csat
kõrgem on temperatuur. Kollektori ja baasi vaheline suurim lubatav vastupinge U on suurim alalispinge, mida CBO võib rakendada baasi ja kollektori vahele ilma, et transistori parameetrid halveneksid. Emitteri ja baasi vaheline suurim lubatav vastupinge U sõltub transistori tüübist ja on EB enamasti 3...5 V. Suurim lubatav kollektorvool I on suurim alalisvool, millega transistor võib kestvalt CMAX töötada, (lubatavat hajuvõimsust ületamata). Võidakse anda ka suurim lubatav impuss- kollektorvool, mis on lubatavast alalisvoolu väärtusest 1,5.-3 korda suurem. 4.5.2. Võimendusparameetrid. Vooluvõimendustegur h (tähistatakse ka ) on väljundvoolu muutuste ja seda 21E põhjustanud sisendvoolu muutuste suhe vahelduvvoolule lühistatud väljundi korral CE
kollektorpinge väheneb ja seda enam, mida kõrgem on temperatuur. Kollektori ja baasi vaheline suurim lubatav vastupinge UCBO on suurim alalispinge, mida võib rakendada baasi ja kollektori vahele ilma, et transistori parameetrid halveneksid. Emitteri ja baasi vaheline suurim lubatav vastupinge UEB sõltub transistori tüübist ja on enamasti 3...5 V. 34 Suurim lubatav kollektorvool ICMAX on suurim alalisvool, millega transistor võib kestvalt töötada, (lubatavat hajuvõimsust ületamata). Võidakse anda ka suurim lubatav impuss-kollektorvool, mis on lubatavast alalisvoolu väärtusest 1,5.-3 korda suurem. 4.5.2. Võimendusparameetrid. Vooluvõimendustegur h21E (tähistatakse ka ) on väljundvoolu muutuste ja seda põhjustanud sisendvoolu muutuste suhe vahelduvvoolule lühistatud väljundi korral CE lülituses.
vooluvõimendusteguriga ning lisaks on soovitatav täieliku küllastuse tagamiseks suurendada baasivoolu kuni 20% niinimetatud küllastusteguri kordselt: Kk = 1,1...1,2 (Pikkov lk 83: baasivoolu suurendada kuni 100%, Kk = 1,5...2,0): Teisalt ei ole transistori sügav küllastus mitte alati soovitav, sest sügava küllastuse korral koguneb emitterist baasi suurel hulgal laengukandjaid. Kui transistori sulgemisel emittersiire suletakse, siis ei lakka kollektorvool mitte koheselt, vaid see kestab veel teatud ajavahemiku baasi kogunenud laengukandjate arvel ning transistori sulgumine sisendsignaali suhtes hilineb. Hilinemine on seda suurem, mida sügavamas küllastuses on transistor (joon. 6.25). Joonis 6.25. Lülitireziimis sügavas küllastuses töötava transistori kollektorvoolu sõltuvus sisendpingest [4]. Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 48
mis on määratud konkreestsel ajakonstandi väärtusega. Impulsi lõppedes ajahetkel t2 hakkab kollektorpinge langeb veelgi, C2 tühjeneb veelgi, VT1 baas muutub veelgi negatiivsemaks, VT1 kondensaator tühjenema, vool läbib nüüd takistust vastas suunaliselt, ning väljundisse tekkib negatiivne kollektorvool väheneb, C1 laadub veelgi ja selliselt tekib laviini taoline protsess, mille tulemusena pinge vise, mis võrdub pingega milleni laeti kondensaator impulsi vältel. Tulemusena näeme, et suure viiakse VT2 küllastusse ja VT1 suletakse tekinud olukord ei saa aga lõpmatult kesta sest VT1 on ajakonstandi korral on sidestus ahela väljund impulsid, oma kujult sarnased, sisend impulsidega. Esineb suletud Rb1 oleva pingelangu toimel milline väheneb pidevalt
rikneks astme tööpunkti fikseerimine. Lülituse pingestamisel tekivad võnkeringis sumbuvad võnkumised sagedusega mis on määratud võnkeringi elementidega. F0=1/2biiLC Tavaliselt on need võnkumised kustuva iseloomuga kuid kuna toimib positiivne tagasiside siis hakkavad transistoris tekivad voolu muutused nendele kaasa aitama ning võnkumised muutuvad püsivateks. Generaatori tööpunkt valitakse mõnevõrra teisiti kui võimendis sest tingituna võnkeringi kasutamisest ei pea kollektorvool järgima võnkeringi võnkumisi ja piisab kui võnkeringi võnkumistele kaasa aidata kollektor voolu impullsidega. See tähendab tööpunkt võib olla valitud küllalt madalale sarnaselt vastastakk lülitusele. 3.4 kvarts generaatorid Joonis 3.4.1 Kvarts generaatorides kasutatkse kvarts resonaatoreid mis on üks pieeso efektiga kristallide liik. Pieeso efekt on teatud liikide kristallide omadus mis seisneb
1...3 2 f ti Sõltuvalt lubatavast impulsi kuju moonutusest valitakse vajalik läbilaskeriba laius 2f tingimusest, mis on selle valemiga näidatud. Laialdast praktilist kasutamist ajamärkide saamiseks ossides kasutatakse rööpvõnkeringe, kus transistorvõtme abil võnkeringi katkestades tekivad aeglaselt sumbuvad võnkumised. Sellist võnkeringi nim. löökergutusega võnkeringiks. Kui võti on avatud, siis kulgeb läbi pooli L alalisvool (kollektorvool) Võnkeringis võnkumisi pole, kuid pooli magnetväljas on salvestunud energia. Transistori sulgumisel tekivad võnkeringis aeglaselt sumbuvad võnkumised, mille sagedus on määratud võnkeringi LC suurustega. Sisendimpulsi lõppedes transistor avaneb ja võnkumised sumbuvad kiiresti, sest võnkering šunteeritakse transistori väikese sisetakistusega. Selliselt saadud võnkumiste lõigud formeeritakse seejärel ossi ekraanil ajamärkideks. Siirdeprotsessid liinis d
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
annaabi.ee 
