>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). Märkus: saab kasutada näiteks erinevate signaaliallika alalispinge nivoo sobitamiseks
takistus. Ühise emitteriga lülituses on väljundpinge suhtes järjestikku mõlemad siirded. Nendes kollektorsiire on vastupingestatud ja on seetõttu suure takistusega, emitter-siire on päripingestatud ja väikese takistusega. Seetõttu enamus väljundpingest langeb kollektrosiirdele, kuid väike osa ka emitter-siirdele. See väike osa mõjutab, aga väljundpinge muuutuste korral emitter-voolu ja sealt omakorda kollektorvoolu ja tulemusena on väljundvoolu muutused väljundpinge muutumisel suuremad kui ühise baasiga lülitusel. Järelikult on väiksem ka selle lülituse väljundtakistus. Kuna ühise emitteriga lülitusel sisend- ja väljundtakistused ei ole väga erinevad, siis on see lülitus enamlevinud kolmest vaadeldavast lülitusest. Kuna sisendvooluks on ühise emitteriga lülituses baasivool, siis muutub ka vooluvõimendusteguri avaldis:
Emitter Baas Kollektor Sõltuvalt transistori osade juhtivusest eristatakse PNP ja NPN juhtivusega transistore. 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
. .0,99. Kui rakendada emitteri ja baasi vahele lisaks alalispingele ka vahelduv-sisendpinge, siis tekitavad väikesed sisendpinge muutused küllalt suuri emittervoolu muutusi (avasuunareziim). Peaaegu samasuured voolumuutused tekivad ka kollektorvoolus. Kollektorringi vastusuunareziimist tingituna on selle ahela takistus suur ja võime sinna lülitada koormustakistuse, mis peaaegu ei mõjuta kollektorringi tööd. Kollektorringis oleval koormustakistil aga tekivad kollektorvoolu muutuste tulemusena pingemuutused ja järelikult võime takistilt saada väljundpinge. Kirjeldatud protsessi illustreerivad joonisel 6.3 toodud graafikud. ELEKTROONIKAKOMPONEND1D lk.35 JOONIS 6.3. Kokkuvõtlikult võime transistori tööpõhimõtte kohta öelda järgmist: väikese takistusega emitterringis sisendpinge poolt tekitatud voolumuutused kanduvad peaaegu
negatiivsele pingele, siis sobiva elementide valikuga on võimalik saavutada et väljundpinge on maa suhtes null. Vaadeldav lülitus on küllalt hea ka triivi vähendamise seisukohalt, sest kui temperatuur tõuseb, siis see toob kaasa kollektorvoolu suurenemise, kuid kui transistorid paiknevad lähestiku ühises kristallis, siis muutuvad nende kollektorvoolud võrdselt ja väljundpingest mingit muutust ei teki, sarnane on toime ka toitepinge muutumisel, sest muutuvad küll mõlema kollektori pinged, kuid ei muutu väljundklemmide vaheline pinge. Kuna OPvõimendeid valmistatakse väga palju erinevaid .. millised on välja kujunenud põhilsielt sõltuvalt kasutusvaldkondadest, siis tuleb nende omavaheliseks
lih tn e A V R transistori baasi ja emitteri vahelise pinge muutmisega, mis põhjustab v iiv itatu d ja v õ im en d atu d kollektorvoolu muutumise. Selliseks A V R reguleerimiseks on vaja suhteliselt väikest reguleerpinget ja võimsust. U s is 0 U s is lä v i U s is m a x
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 =E/RC I
Takistuse edasisel vähendamisel pole summutamise seisukohalt mõtet, sest võnkeid summutava väljundtakistusega jääb järjestikku kõlari enda takistus. Ühtlasi suureneb väljundtakistuse 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
Difvõimendi lihtsustatud skeem on järgmine Joonis 2.8.4 Diferentsiaalvõimendi võimendus astmed on oma vahel sidestatud ühise emittertakistuse kaudu. Kui me anneme esimesse sisendisse positiivse signaali, siis hakkab suurenema VT1 kollektori vool ja ka vool läbi emittertakistuse. Emitertakistusel tekib pingelang, mille pluss on suunatud VT2 emitterile. See on samaväärne teise transistori sisendpinge vähenemisega. Ning see toob kaasa teise transistori kollektorvoolu vähenemise ja väljundpinge tõusu. Järelikult on esimese sisendi toime MI sest sisendpnige suurendamine toob kaasa väljundpinge suurenemise. Andes pinge teise sisendisse tekitab see teise transistori kollektorvoolu suurenemise see aga omakorda vähendab kollektorpinget järelikult on teise sisendi toime I. On oluline, et sisend signaalide puudumisel oleks väljundpinge 0. Kollektorpinget on ikka tavaliselt tööpunktiga määratud kui kasutame tavalist otses
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 kollektori ja emitteri vahele väike pingelang, mille väärtus sõltub transistori tüübist (mitte teda läbivast voolust) ja mis jääb vahemikku 0,1...1V.
Bipolaartransistor on enamasti germaaniumist või ränist pooljuhtseadis, mis koodneb kolmest p- ja n-juhtivusega 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
.. 0,99. Kui rakendada emitteri ja baasi vahele lisaks alalispingele ka vahelduv-sisendpinge, siis tekitavad väikesed sisendpinge muutused küllalt suuri emittervoolu muutusi (avasuunareziim). Peaaegu samasuured voolumuutused tekivad ka kollektorvoolus. Kollektorringi vastusuunareziimist tingituna on selle ahela takistus suur ja võime sinna lülitada koormustakistuse, mis peaaegu ei mõjuta kollektorringi tööd. Kollektorringis oleval koormustakistil aga tekivad kollektorvoolu muutuste tulemusena pingemuutused ja järelikult võime takistilt saada võimendatud väljundpinge. Kirjeldatud protsessi illustreerivad joonisel 6.3 toodud graafikud . U J = I R » U = I r VÄL L sis E sis ; K= U / U R / r
on vahemikus 0,92 ... 0,99. Kui rakendada emitteri ja baasi vahele lisaks alalispingele ka vahelduv-sisendpinge, siis tekitavad väikesed sisendpinge muutused küllalt suuri emittervoolu muutusi (avasuunareziim). Peaaegu samasuured voolumuutused tekivad ka kollektorvoolus. Kollektorringi vastusuunareziimist tingituna on selle ahela takistus suur ja võime sinna lülitada koormustakistuse, mis peaaegu ei mõjuta kollektorringi tööd. Kollektorringis oleval koormustakistil aga tekivad kollektorvoolu muutuste tulemusena pingemuutused ja järelikult võime takistilt saada võimendatud väljundpinge. Kirjeldatud protsessi illustreerivad joonisel 6.3 toodud graafikud . UVÄLJ = I RL » Usis = IE rsis ; K= Uvälj/ Usis RL/ rsis 29
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
ning ka mahtuvuslikku sidestust. Positiivne tagasiside saadakse mähise Ls otste sobiva ühendamisega nii, et baasile antav pinge oleks kindlasti väljundpingega vastasfaasis. Tuleb kasutada ka sidestuskondensaatorit, sest selle puudumisel lühistuks alalisvoolule baasiahel ning ei oleks võimalik fikseerida tööpunkti. Toitepinge tekivad omavõnke sagedusega sumbuvad võnkumised. Kui need võnkumised antakse positiivse tagasiside kaudu baasile siis nad tekitavad kollektorvoolu muutusi mis on samas faasis algselt tekkinud kustuvate võnkumistega. Kuna kollektorvoolu muutused hakkavad nüüd kaasaaitama voolu muutustele võnkeringis, siis muutuvad sumbuvad muutumised mitte sumbuvateks ja tekib püsiv genereerimine. Kvarts generaatorid Kvarts generaatorites kasutatakse kvarts resonaatoreid mis on üks Piezo elektrilise effektiga kristallide liike. See efekt on mis avaldub selles, et kristallile teatud sihis avaldada survet, et
Ühise emitteriga lülituses on väljundpinge suhtes järjestikku mõlemad siirded. Nendes kollektorsiire on vastupingestatud ja on seetõttu suure takistusega, emitter-siire on päripingestatud ja väikese takistusega. Seetõttu enamus väljundpingest langeb kollektrosiirdele, kuid väike osa ka emitter-siirdele. See väike osa mõjutab, aga väljundpinge muuutuste korral emitter-voolu ja sealt omakorda kollektorvoolu ja tulemusena on väljundvoolu muutused väljundpinge muutumisel suuremad kui ühise baasiga lülitusel. Järelikult on väiksem ka selle lülituse väljund takistus. Kuna ühise emitteriga lülitusel sisend ja väljund takistused ei ole väga erinevad, siis on see lülitus enamlevinud kolmest vaadeldavast lülitusest. --algus puudu-- Kui sisendpinge suureneb, siis suureneb emitteri vool, mis on väljundvooluks ja suureneb ka väljundpinge
sisenditelt tagab absoluutväärtuselt ühesuguse väljundpinge: R2 R4 R2 R1 = ( R3 + R 4 R1 +1 ) Diferentsiaali võimendustegur: R2 Kd = R1 [vaata | 21. A-, B- ja C-klass võimendusastmed. muuda] Transi kollektorvoolu ajalised sõltuvused A, B ja C klassi võimsusastmete korral sinusoidaalse sisendsignaali korral. Transside altööpunkti valik nendes lülitustes. Liitransside tüübid. Otsesidestuses vastastaktlülituse põhimõtteskeem ja töpõhimõte. Moonutuste kõrvaldamine dioodide lülitamisega baasiahelasse. A-klassi reziimis asub tööpunkt dünaamilise I(U)-läbivkarakteristiku lineaarosa piires, jõudepunkt aga asub ligikaudu selle lõigu keskel. Sel juhul on
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 Fototüristor on mitmekihi- line pooljuhtseadis, mis lülitakse sisse valguse abil. Puhtal kujul fototüristori praktiliselt ei eksisteeri
annaabi.ee 
