Bipolární tranzistor jako

Transkript

1 Elekronické součásky - laboraorní cvičení 1 Bipolární ranzisor jako Úkol: 1. Bipolární ranzisor jako řízený odpor (spínač) ověření činnosi. 2. Unipolární ranzisor jako řízený odpor (spínač) ověření činnosi. 1.1 Pokyny pro měření Bipolární ranzisor 1. Sanove zpoždění při spínaní a rozpínání spínače. U C Zapoje obvod podle schémau (s R 2 =1k), na osciloskopu porovneje vsupní a výsupní průběhy a odečěe časové posuny mezi vsupem a výsupem jak je naznačeno v přiloženém obecném rozboru. Někeré časové úseky u daného ranzisoru nemusí bý na obrazovce odečiaelné. Odečené časové úseky zapiše a zakreslee v grafu vsupního a výsupního signálu. R B = 1 k (určuje proud bází) f = 1kHz Obrázek 1: Zapojení s bipolárním ranzisorem 2. Sanove vliv rezisoru R 2 a vliv saurace ranzisoru. Při daném vsupním signálu je rezisorem R 2 a napěím U CC definována v síi výsupních charakerisik zaěžovací přímka. Při sálém napěí U CC je poom oblas, ve keré se pohybuje pracovní bod, dána jejím sklonem, j. velikosí R 2. Tzn., že pracovní bod se pohybuje pouze v akivní oblasi nebo se dosává až do oblasi saurace. Proveďe měření podle bodu 1) s rezisorem R 2 = 5k a 1k a výsledky porovneje. 1.2 Měření a jeho vyhodnocení

2 2 Fakula elekroechniky a komunikačních echnologií VUT v Brně 1) Časové průběhy pro zadané hodnoy rezisoru R 2 2) K U [db] = f (U ř ) / při f = 1kHz.

3 Elekronické součásky - laboraorní cvičení K U [db] = f ( f ) / při U ř = kons Závěr:,1,

4 4 Fakula elekroechniky a komunikačních echnologií VUT v Brně 1.3 Teoreické poznámky Bipolární ranzisor ve spínacím řežimu Principiální zapojení spínacího obvodu s ranzisorem je na obrázku 52. Obvykle se používají ranzisory v zapojení se společným emiorem, proože k ovládání sačí menší výkon než např. v zapojení se společnou bází. Základními savy ranzisoru jako spínače jsou : oevřený sav odpovídající sepnuí jakéhokoliv spínače a uzavřený sav odpovídající rozepnuí spínače. Obrázek 3: Spínač s ranzisorem Obrázek 4: Pracovní režimy ranzisoru v jeho charakerisikách Jak je zřejmé z grafu výsupních charakerisik ranzisoru na obrázku 53, když ranzisor simuluje rozepnuý sav spínače, eče obvodem kolekor - emior jen zbykový proud kolekoru I CE. V éo oblasi je ranzisor uzavřený a přechody B-E a B-C jsou polarizovány v závěrném směru. Při přechází pracovní bod ranzisoru akivní oblasí. V ní je přechod B-E polarizován v propusném směru a přechod B-C v závěrném směru. Tranzisor simuluje sepnuý sav spínače, když je jeho pracovní bod v oblasi nasycení -

5 Elekronické součásky - laboraorní cvičení 5 saurace. Tao oblas je oddělená od akivní oblasi hraniční křivkou oblasi saurace. Tao křivka je charakerisická ím, že body ležící na ní splňují podmínku U BE = U CE edy : U CE - U BE = U CB = Když se pracovní bod nachází v oblasi nasycení, přechody B-E a B-C jsou polarizovány v propusném směru. Poznámka: Bipolární ranzisor v oevřeném savu je řízený proudem vékajícím do báze, proože jeho vsupní odpor je ve savu saurace výsupu mnohem menší než výsupní odpor zdroje budícího signálu. Naopak ve savu uzavřeném (nevodivém) je bipolární ranzisor řízen napěím na bázi, proože jeho vsupní odpor je v omo savu mnohem věší než výsupní odpor zdroje budícího signálu. i B i C I C,9I C,1I on off d r s f Průběh I B při do saurace do akivní oblasi Průběh I C při do saurace do akivní oblasi Při přivedení pravoúhlého impulsu na bázi dojde ke zkreslení impulsu kolekorového proudu, jehož průběh lze vyjádři následujícími časy: d - doba zpoždění (prodlevy odezvy, d = delay) r - doba náběhu (čela r = rise) s - doba přesahu (saurační zpoždění, s = sauraion) f - doba ýlu (sesupu, doběhu, f = fall) u CE Celková doba sepnuí: U CE Průběh U CE při do saurace do akivní oblasi on = d + r r ( d je obvykle velmi malá) Celková doba vypnuí: off = s + f Obrázek 5: Průběhy napěí a proudu kolekoru při