Bipolární tranzistor. Bipolární tranzistor - struktura. Princip práce tranzistoru. Princip práce tranzistoru. Zapojení SC.

Transkript

1 ipolární tranzistor Tranzistor (angl. transistor) transfer resistor bipolární na přenosu proudu se podílejí jak elektrony, tak díry je tvořen dvěma přechody na jednom základním monoktystalu Emitorový přechod s obvykle polarizuje v propustném směru, kolektorový ve směru závěrném ipolární tranzistor - struktura Typ polovodičů určuje typ tranzistoru Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 2 Princip práce tranzistoru Proud, (elektrony tečou opačně) Princip práce tranzistoru Vodní přirovnání Malým proudem báze ovládám mnohem větší proud kolektoru Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 4 Zesílení Proudové Napěťové Výkonové Zapojení SE P β np np β Malý vstupní a velký výstupní odpor ( d) P ( d) ( d) 20*log α β 1 α β 20*log 10*log np np E 1 / β Zapojení S P P R R VST VST Velký VÝST VÝST E ( S ) P( SE ) < E + Malý E Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 6 1

2 Tři základní zapojení tranzistoru Soustava charakteristik - SE Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 8 Druhy tranzistorů niverzální - zesilovací stupně P je 50 až 500 mw E do 30 až 50 V do 500 m Výkonové P je jednotky až stovky W E do 50 až 150 V je jednotky až desítky Vysokofrekvenční P do 1 W, f max do 500 MHz Spínací - optimalizovány na rychlé změny Zesilovací stupeň - pracovní bod Výkonová ztráta Na příklad K611 max 3 E max 50 V Ptot 10 W Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 10 Zesilovací stupeň - pracovní bod Nastavení pracovního bodu a b max mez velkých nelinearit mez velkých nelinearit mezní hodnota tranzistoru max mezní hodnota tranzistoru P max mezní hodnota tranzistoru P O Ptracovní oblast Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 12 2

3 Spínací tranzistory Spínací tranzistory i b i b t d t r t s t f zpoždění impulsu (delay time) doba čela impulsu (rise time) přetah impulsu (storage time) týl impulsu (fall time) i c t on celková zapínací doba t d + t r Požadavek je krátký spínací čas a a malé saturační napětí Esat 1, 1 saturační režim (malý úbytek napětí, pomalý) 2, 2 proudový spínací režim (větší úbytek napětí, rychlejší, obtížně se nastavuje) 3, 3 lavinový režim (nejrychlejší, velký úbytek napětí) t d t r t s t f t off celková vypínací doba t s + t f Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 14 Darlinktonovo zapojení Pouzdra tranzistorů β β β D T1 T 2 E D E T1 + E T 2 R VST D R VST T + R VST T 2 β T Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 16 NPN tranzistor, vytvořený v epitaxní vrstvě Fyzické provedení Základy elektroniky - 4. přednáška 17 Značení tranzistorů První písmeno (G) germaniový tranzistor (K) křemíkový tranzistor Druhé písmeno nízkofrekvenční tranzistory D nízkofrekvenční výkonový tr. F vysokofrekvenční tranzistory L vysokofrekvenční výkonové tr. S spínací tranzistory spínací výkonové tr. třetí písmeno neoznačuje přímo techn. param Základy elektroniky - 4. přednáška 18 3

4 Značení tranzistorů -příklady 168, 168, , 108, 108 jeden a ten samý tranzistor křemíkový pro nízkofrekvenční zesilovače a všeobecné použití liší se pouzdrem 108 x 168 liší se zesílením (β) od 170, od 290, od 500 Příkl. použití - sériový stabilizátor SE K 508 nízkofrekvenční NPN tranzistor Tesla -křemíkový K 611 spínací výkonový NPN tranzistor Tesla -křemíkový G 507 nízkofrekvenční PNP tranzistor Tesla - germaniový Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 20 Příkl. použití - darlinkton Příkl. použití - darlinkton, zesil. odch. SE SE S Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 22 Příkl. použití - NF zesilovač Příkl. použití-kapacitně vázaný zes. S S Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 24 4

5 Příkl. použití-stejnosměrně vázaný zes. Příkl. použití - komplementár Vstup báze T1 Výstup nebo E T2 Odporem R ZP1 se nastavuje zesílení celého stupně Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 26 Příkl. použití - oscilátor Příkl. použití - spínač LED, relé Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 28 Příkl. použití - multivibrátor Příkl. použití - Schmitův KO vykazuje hysterezi Základy elektroniky - 4. přednáška Základy elektroniky - 4. přednáška 30 5

6 Příkl. použití - diferenční zesilovač principiální sch Základy elektroniky - 4. přednáška 31 6