סוג אחד של מכשיר מוליכים למחצה מוליכים למחצה האלקטרודה הוא טרנזיסטור דו קוטבי. ערכות מיתוג תלויות במוליכותן (חור או אלקטרון) ובפונקציות המבוצעות.
טרנזיסטורים מחולקים לקבוצות:
השכבות החיצוניות והפנימיות של הטרנזיסטור מחוברות לאלקטרודות האספקה, הנקראות פולט, אספן ובסיס, בהתאמה.
הפולט והאספן אינם נבדלים זה מזהסוגים של מוליכות, אך מידת הסמים עם זיהומים באחרון היא נמוכה בהרבה. זה מבטיח עלייה במתח המוצא המותר.
לבסיס, שהוא השכבה האמצעית, יש גדולהתנגדות, מכיוון שהיא עשויה ממוליכים למחצה מסוממת נמוכה. יש לו אזור מגע משמעותי עם האספן, המשפר את הסרת החום שנוצר בגלל הטיה הפוכה של המעבר, וגם מאפשר את מעברם של נשאי מיעוטים - אלקטרונים. למרות העובדה ששכבות המעבר מבוססות על עיקרון אחד, הטרנזיסטור הוא מכשיר א-סימטרי. כאשר משנים את מיקומי השכבות הקיצוניות באותה מוליכות, אי אפשר להשיג פרמטרים דומים של התקן המוליכים למחצה.
מעגלי מיתוג טרנזיסטור דו קוטבי מסוגליםלשמור על זה בשני מצבים: זה יכול להיות פתוח או סגור. במצב פעיל, כאשר הטרנזיסטור פתוח, הטיית משמרת הפולט נעשית בכיוון קדימה. כדי לשקול זאת באופן ויזואלי, למשל, על טריוד מוליכים למחצה מסוג n-p-n, יש להחיל עליו מתח ממקורות, כפי שמוצג באיור למטה.
הגבול בצומת האספנים השנייה במקרה זהסגור, ושום זרם לא צריך לזרום דרכו. אך בפועל, ההפך קורה בגלל הקרבה של המעברים זה לזה והשפעתם ההדדית. מכיוון שמינוס הסוללה מחובר לפולט, מעבר פתוח מאפשר לאלקטרונים להיכנס לאזור הבסיס, שם הם מתחברים מחדש באופן חלקי לחורים, המובילים העיקריים. זרם בסיס נוצר I.ב. ככל שהוא חזק יותר, כך זרם הפלט גדול יותר באופן יחסי. מגברים המבוססים על טרנזיסטורים דו קוטביים עובדים על עיקרון זה.
רק דיפוזיה מתרחשת דרך הבסיס.תנועה של אלקטרונים, מכיוון שאין פעולה של שדה חשמלי. בשל עובי השכבה הלא משמעותי (מיקרון) והערך הגדול של שיפוע הריכוז של חלקיקים טעונים שלילית, כמעט כולם נופלים לשטח הקולט, אם כי עמידות הבסיס גבוהה למדי. לשם הם נמשכים על ידי השדה החשמלי המעבר, המקדם את העברתם הפעילה. זרמי האספן והפולט שווים זה לזה כמעט, אם אנו מזניחים את אובדן המטענים המשמעותי הנגרם על ידי רקומבינציה בבסיס: אניאה = ו.ב + אניpost.
מצבי ההפעלה שונים בהתאםכיצד מורכב המעגל. יש להחיל את האות ולהסיר אותו בשתי נקודות לכל מקרה, ויש רק שלושה מסופים זמינים. מכאן נובע כי אלקטרודה אחת חייבת להיות שייכת לקלט ולפלט בו זמנית. זה מפעיל כל טרנזיסטורים דו קוטביים. תוכניות הכללה: OB, OE ו- OK.
תכנית להפעלת טרנזיסטור דו קוטבי עם קולט משותף: האות עובר לנגד RL, שנכלל גם במעגל הקולט. חיבור זה נקרא מעגל אספנים משותף.
אפשרות זו יוצרת רווח נוכחי בלבד. היתרון של העוקב הפולט הוא יצירת עמידות קלט גדולה (10-500 kOhm), המאפשרת התאמה נוחה לשלבים.
תוכנית להפעלת טרנזיסטור דו קוטבי עם בסיס משותף: אות הכניסה מגיע דרך C1, ולאחר הגברה מוסר במעגל אספן הפלט, שם האלקטרודה הבסיסית נפוצה. במקרה זה נוצר רווח מתח בדומה לעבודה עם OE.
החיסרון הוא ההתנגדות הנמוכה של הקלט (30-100 אוהם), והמעגל עם OB משמש כמתנד.
במקרים רבים, כאשר משתמשים בטרנזיסטורים דו קוטביים, מעגלי מיתוג מיוצרים בעיקר עם פולט נפוץ. מתח האספקה מסופק דרך נגד העומס RL, והקוטב השלילי של ספק הכוח החיצוני מחובר לפולט.
האות המתחלף מהכניסה עובר לפולטות ולאלקטרודות הבסיס (V.בתוך), ובמעגל האספן הוא כבר הופך להיות גדול יותר בערכו (Vלִספִירַת הַנוֹצרִים). אלמנטים בסיסיים של המעגל: טרנזיסטור, נגד RL ומעגל יציאת מגבר מופעל חיצונית. עזר: קבלים C1, המונע מעבר זרם ישר למעגל אות הכניסה המופעל, והנגד R1דרכו נפתח הטרנזיסטור.
במעגל הקולט המתח ביציאת הטרנזיסטור ונגד הנגד RL יחד שווים לערך EMF: V.CC = וגRL + V.לִספִירַת הַנוֹצרִים.
לפיכך, אות קטן Vבתוך בכניסה, חוק השונות של הקבועמתח אספקה ל- AC ביציאת ממיר הטרנזיסטור הנשלט. המעגל מספק עלייה בזרם הקלט פי 20-100, ומתח - פי 10-200. בהתאם לכך גם הכוח מוגבר.
חסרון המעגל: התנגדות קלט נמוכה (500-1000 אוהם). מסיבה זו, ישנן בעיות ביצירת שלבי הגברה. עכבת המוצא היא 2-20 kOhm.
התרשימים שלהלן מדגימים כיצדטרנזיסטור דו קוטבי. אם לא תנקוט באמצעים נוספים, השפעות חיצוניות כגון התחממות יתר ותדירות האות ישפיעו רבות על ביצועיהם. כמו כן, הארקת פולט יוצרת עיוות הרמוני ביציאה. כדי להגביר את אמינות הפעולה מחוברים במעגל פידבקים, פילטרים וכו '. במקרה זה הרווח פוחת, אך המכשיר הופך ליעיל יותר.
פונקציית הטרנזיסטור מושפעת מערך המתח המחובר. ניתן להציג את כל מצבי הפעולה אם מוחל המעגל שהוצג בעבר להפעלת טרנזיסטור דו קוטבי עם פולט משותף.
מצב זה נוצר כאשר ערך המתח V.לִהיוֹת יורד ל -0.7 V. במקרה זה, צומת הפולט נסגר, ואין זרם אספן, מכיוון שאין אלקטרונים חופשיים בבסיס. לפיכך, הטרנזיסטור נעול.
אם מוחל מספיק מתח על הבסיס,כדי לפתוח את הטרנזיסטור מופיע זרם כניסה קטן ויציאה מוגברת, תלוי בגודל הרווח. ואז הטרנזיסטור ישמש כמגבר.
המצב שונה מהמצב הפעיל בכך שהטרנזיסטורנפתח לחלוטין וזרם האספן מגיע לערך המרבי האפשרי. ניתן להשיג את הגידול שלו רק על ידי שינוי ה- EMF או העומס המופעל במעגל הפלט. כאשר זרם הבסיס משתנה, זרם הקולט אינו משתנה. מצב הרוויה מאופיין בכך שהטרנזיסטור פתוח ביותר, וכאן הוא משמש כמתג במצב פועל. מעגלים להפעלת טרנזיסטורים דו-קוטביים בשילוב מצבי חיתוך ורוויה מאפשרים ליצור מפתחות אלקטרוניים בעזרתם.
כל מצבי הפעולה תלויים באופי מאפייני הפלט המוצגים בתרשים.
ניתן להדגים אותם בבירור אם מורכב מעגל להפעלת טרנזיסטור דו קוטבי עם OE.
אם נדחה על צירי הסידורים וההתנדבות את הקטעים המתאימים לזרם האספנות המרבי האפשרי ולערך מתח האספקה VCCואז מחברים את קצותיהם זה לזה, מקבלים קו עומס (אדום). זה מתואר בביטוי: אניג = (V.CC - וילִספִירַת הַנוֹצרִים) / Rג... מכאן עולה כי נקודת ההפעלה הקובעת את זרם הקולט Iג ומתח V.לִספִירַת הַנוֹצרִים, יעבור לאורך קו העומס מלמטה למעלה עם זרם הבסיס הגדל אניב.
אזור בין ציר Vלִספִירַת הַנוֹצרִים ומאפיין הפלט הראשון (מוצל), שבו אניב = 0, מאפיין את מצב הניתוק. במקרה זה, הזרם ההפוך אניג זניח, והטרנזיסטור כבוי.
המאפיין העליון בנקודה A מצטלב עם העומס הישיר, ולאחריו, עם עלייה נוספת ב- Iב זרם האספן אינו משתנה יותר. אזור הרוויה בגרף הוא האזור המוצלל בין ציר ה- Iג והמאפיין הכי מגניב.
הטרנזיסטור פועל עם אותות משתנים או קבועים הנכנסים למעגל הקלט.
טרנזיסטור דו קוטבי: החלפת מעגלים, מגבר
לרוב, הטרנזיסטור משמש כ-מַגבֵּר. אות מתחלף בכניסה מוביל לשינוי בזרם היציאה שלו. כאן תוכלו להחיל תוכניות באמצעות אישור או עם OE. האות דורש עומס במעגל הפלט. בדרך כלל משתמשים בהתנגדות המותקנת במעגל אספן הפלט. אם נבחר כהלכה, מתח המוצא יהיה גבוה משמעותית ממתח הכניסה.
פעולת המגבר נראית בבירור בתרשימי התזמון.
כאשר ממירים אותות פועמים, המצב נשאר זהה לזה של הסינוסים. איכות הטרנספורמציה של מרכיביהם ההרמוניים נקבעת על ידי מאפייני התדר של הטרנזיסטורים.
הפעלת מצב מתג
מתגי טרנזיסטור מיועדים למיתוג חיבורים ללא מגע במעגלים חשמליים. העיקרון הוא שינוי שלבי בהתנגדות הטרנזיסטור. הסוג הדו קוטבי מתאים למדי לדרישות ההתקנים העיקריות.
משתמשים במרכיבי מוליכים למחצההמרת אותות חשמליים. יכולות אוניברסליות וסיווג גדול מאפשרים שימוש נרחב בטרנזיסטורים דו קוטביים. דיאגרמות חיבור קובעות את פונקציות ומצבי הפעולה שלהן. הרבה תלוי גם במאפיינים.
מעגלים בסיסיים להפעלת טרנזיסטורים דו קוטביים מגבירים, מייצרים וממירים אותות קלט, וגם מחליפים מעגלים חשמליים.
