Төмен сигнал режимі.
Егер база мен эмиттердің арасында
U
БЭ
және
U
КЭ
тұрақты кернеулерінен басқа уақыт бойынша өзгеретін
төмен мәнді
u
БЭ
кернеуі де қосылса, онда транзистордың жұмысын
13.13-
суреттегі алмастыру схемасында
и
БЭ
кернеуі жоқ кездегі
тыныштық режимі мен
U
БЭ
және
U
КЭ
кернеулері жоқ кездегі төмен
сигнал режимінің қосындысы ретінде қарастыруға болады (оның дәл
-
355
елі мұнда келтірілмейді), оның параметрлері мына мәндерге ие:
h
11
=
10
3
—10
4
Ом;
h
22
= 10
-5
—10
-6
См;
(13.6)
h
21
=
20 — 200.
13.13-
суреттегі алмастыру схемасында:
h
11
=
R
кір
және
1/h
22
=
R
шығ
—
кіріс және шығыс кедергілері
;
һ
21
і
Б
—
і
Б
база тогымен
басқарылатын ток көзі. Соңғы жайт биполярлық транзисторды
токпен
басқарылатын аспап
деп санауға мүмкіндік береді.
13.3-
кесте. 25°С
жағдайындағы түзеткіш диодтардың кейбір
типтерінің электрлік параметрлері
(Моторола
компаниясының
деректері бойынша
)
Транзис
тор
типі
U
КЭ
max
,
В
І
К.
max
,
А
І
Б.
max
,
А
Р
К.
max
,
Вт
U
БЭ
max
,
В
Н
*
21
І
К.қи
,
А
U
КЭқан
,
В
2N5877
60
10
4
150
5
200... 100
0,5
1
2N5884
80
25
7,5
200
5
200... 100
1
4
2N5655
250
0,5
0,25
20
6
30... 250
0,1
1
2N5686
80
50
15
300
5
15.60
2
1
13.3-
кестенің соңы
Транзис
тор
типі
f
1,
МГц
һ
*
21
Δt
*
кід
,
мкс
Δt
*
өс
,
мкс
Δt
*
тар
,
мкс
Δt
*
құл
,
мкс
2N5877
4
20
0,04
0,3
0,6
0,3
2N5884
4
20
—
0,7
1,0
0,8
2N5655
10
20
0,04
0,12
0,33
0,22
2N5686
2
15
0,03
0,4
0,5
0,23
* Параметрді өлшеу шарттары Моторола компаниясының анықтамалығында берілген
.
356
13.13-
сурет
13.14-
сурет
;
h
21
шамасы
токтың төмен сигнал режиміндегі беріліс
не
күшею
коэффициенті
деп аталады.
Заряд тасушылардың инерциялылығы мен
p-n
-
өткелдердің
электрлік сыйымдылықтарын ескеретін болсақ, биполярлық
транзистордың синусоидалық сигнал режиміндегі параметрлері
жиілікке тәуелді болатынын атап өтпекпіз. Сондықтан (13.6)
параметрлердің мәндері төмен жиілікті төмен синусоидалық сигнал
үшін дұрыс болмақ.
Биполярлық транзистордың жиілік қасиеттерін 13.4
-
суретте
келтірілген токтың беріліс коэффициентінің логарифмалық
амплитудалық
-
жиіліктік сипаттамасы анықтайды. Ол ω
= 0
бұрыштық
жиіліктегі токтың беріліс коэффициенті
√
2 есеге, ал
20 lg
h
21
шамасы
— 20lg
√
2
= 3 дБ азаятын ω
ш
шекаралық бұрыштық жиілікті
және
ω
1
токтың бірлік берілісінің бұрыштық жиілігін
немесе токтың беріліс
коэффициенті
h
21
= 1
болатын
f
1
=
ω
1
/2π
жиілігін белгілейді.
357
h
21
токтың беріліс коэффициенті мен
f
1
бірлік беріліс жиілігі
биполярлық транзистордың негізгі параметрлері болып табылады
(13.3-
кестені қараңыз).
Кілттік режим.
13.15,
а
және
б
суреттерінде
n-p-n
биполярлық
транзисторды сынау мысалындағы өлшеу тізбегінің схемасы және
оны қосу мен ажыратудың біріккен уақытша диаграммалары
келтірілген.
Биполярлық транзистордың импульсті сипаттамалары негізінен
13.15,
а
суретінде штрих сызықпен көрсетілген
С
ЭБ
эмиттер
–
база
өткелінің сыйымдылығымен, сондай
-
ақ негізгі емес заряд
тасушылардың, яғни базадағы
n-p-n
биполярлық транзисторға
арналған электрондардың жиналу және таралу процестерімен
анықталады.
е
Б
= -
Е
Б2
ЭҚК
әсерімен бастапқы күйінде транзистор ажыратулы
(қиылу режимі) болады. Бұл ретте эмиттер
–
база өткелінің
сыйымдылығындағы кернеу:
и
БЭ
=
-
Е
Б2
.
Биполярлық транзисторды
қосу
екі кезеңнен тұрады. Бірінші
кезеңде негізінен эмиттер
–
база өткелінің сыйымдылығы қайта
зарядталады, ондағы кернеу
-
Е
Б2
теріс мәнінен оң мәнге ауысады. Бұл
ретте транзистор кернеу
и
БЭ
<
U
БЭқи
болғанға дейін ажыратулы бола
береді. Екінші кезеңде
и
БЭ
>
U
БЭқи
кернеуінде коллектордың тогы
13.15-
сурет
358
13.16-
сурет
13.17-
сурет
I
K
= E
K
/R
K
мәніне дейін ұлғаяды, ал база қабатында негізгі емес заряд
тасушылар жиналады.
е
Б
=
Е
Б1
>
|
и
БЭ
|
ЭҚК тікбұрышты импульсінің
t
2
— t
1
әсер ету уақытының аралығында база тогының импульсі де
1
Б1
=
E
Б1
/
R
Б
амплитудасымен тікбұрышты болады.
Биполярлық транзисторды
ажырату
да екі кезеңнен тұрады.
Бірінші кезеңде базада
і
Б
=
-E
Б1
/R
Б
база тогымен жиналған негізгі емес
заряд тасушылар
t
2
моментінен
t
3
моментіне дейін таралады, бұл кезде
и
БЭ
кернеуі
U
БЭқи
мәніне дейін азаяды. Бұл ретте транзистор қосулы
күйінде қалады. Екінші кезеңде негізінен эмиттер
–
база өткелінің
сыйымдылықтары
U
БЭқи
кернеуінен
и
БЭ
=
-E
Б2
кернеуіне дейін қайта
зарядталады.
Биполярлық транзистордың негізі
импульсті
параметрлері (13.3
-
кестені қараңыз):
■
Δ
t
кід
кідіру, Δ
t
өс
коллектор тогының өсу, Δ
t
тар
базадан негізгі
емес заряд тасушылардың таралу және Δ
t
құл
коллектор
тогының азаю уақытының аралықтары;
■
қиылу режиміндегі коллектордың
І
Кқи
тұрақты тогы;
■
қанығу режиміндегі
U
КЭқан
тұрақты кернеуі.
Статикалық параметрлерінің мәні бойынша биполярлық
транзисторлар төмен
(
Р
К
max
=
0,3 Вт,
І
К
max
= 0,3 А
дейін
, 13.16-
сурет
,
а), орташа
(
сыртқы жылу әкету болған жағдайда
0,3—
1,5 Вт, 0,3
—1,5
А,
13.16-
сурет
,
б
)
және жоғары
(
сыртқы жылу әкету
болған жағдайда 1,5 Вт, 1,5 А
жоғары
13.16-
сурет
,
в)
қуатты болып бөлінеді
.
Токтың бірлік беріліс жиілігінің мәні бойынша
төмен
(
f
1
3
МГц
дейін
),
орташа
(3 —
30 МГц) және
жоғары
(30 МГц
жоғары
)
жиілікті болады
.
Биполярлық
транзисторлардың
негізгі
артықшылығы
–
коллектор тогының мәндері (25 А
дейін) айтарлықтай жоғары болған кезде коллектор
мен эмиттердің арасындағы кернеудің рұқсат
етілген жоғары мәні (бірнеше киловольтқа дейін).
359
p-n
-
переход
–
p-n
-
өткел;
n
-
канал
–
n
-
арна
13.18-
сурет
13.5.
Негізгі кемшілігі
–
салыстырмалы түрде төмен кіріс кедергісі (1
-10
кОм), әдетте неғұрлым аз болса, транзистордың қуаты соғұрлым
жоғары болады, бұл олардың төмен қуатты көзден басқарылуын
қиындатады. Осы кемшілікті жою үшін бір корпустағы төмен қуатты
транзистормен басқарылатын жоғары қуатты транзистордан
құрама
транзисторларды
(13.17-
сурет) қолданады.
ДАЛАЛЫҚ ТРАНЗИСТОРЛАР
Басқарылмалы
p-n
-
өткелді және металл
–
диэлектрик
–
жартылай
өткізгіш конструкциясының негізіндегі далалық транзисторлар немесе
МДЖ
-
транзисторлар болады.
Басқарылмалы
p-n-
өткелді
далалық
транзисторлар.
Басқарылмалы
p-n
-
өткелді және
n
-
арналы далалық транзистордың
жұмыс принципін оның идеалды моделінің негізінде қарастырайық
(13.18-
сурет).
И
бастау
және С
ағынды
деп аталатын екі электродтың арасында
n
-
типті жартылай өткізгіштен
n
-
арна орналасқан. Егер бастау мен
ағындының арасында ағындыға оң полюспен
E
С
ЭҚК қосылса, онда
n
-
арнада өткізгіштік тогы (13.1) бар дегенді білдіреді, ол токтың мәні
арнаның кедергісіне тәуелді болады. Өз кезегінде,
n
-
арнаның кедергісі
оның еніне тәуелді, аталмыш енді далалық транзисторларда өзгертуге
болады. Ол үшін З
бекітпе
деп аталатын үшінші электрод пен
бастаудың арасына
E
С
ЭҚК бекітпеге теріс полюспен қосылады,
сондықтан
n
-
арна мен бекітпедегі
р
-
типті жартылай өткізгіштің
арасындағы
p-n
-
өткел кері бағытта қосылады. Жылжымалы
тасушылармен жұқарған
p-n
-
өткелдің ені (13.18
-
суретте штрих
сызықпен берілген аймақ)
n
-
арнаның еніне әсер етіп, сол арқылы
оның өткізгіштігіне де әсер етеді.
360
13.19-
сурет
n
-
арналы
және
басқарылмалы
p-n
-
өткелді
далалық
транзистордың жұмысын статикалық ағындық
1
С
(
U
СИ
)
U
зи
=const
(13.19-
сурет
,
а
)
және ағындық
-
бекітпелі
1
С
(
U
ЗИ
)
U
си
=const
(13.19-
сурет
,
б
)
сипаттамалар анықтайды. Соңғысы өз тобында бір
-
бірінен аса
қатты өзгешеленбейді, сондықтан бір сипаттамамен ұсынылған.
U
СИ
кернеуінің шамадан тыс ұлғаюы бекітпе мен ағындының
арасында көшкіндік тесіп өту тудырады.
U
ЗИ
кернеуінде,
U
СИқи
төмен кернеуінде арна жабық болады
(I
C
= -
І
З
).
U
СИ
және
U
ЗИ
кернеулерінің полярлылығының өзгеруі бекітпенің жұмысын
бұзады.
n
-
арнаның орнына
р
-
типті жартылай өткізгіштен тұратын
р
-
арна, ал бекітпе
n
-
типті жартылай өткізгіштен болуы мүмкін.
Арнадағы заряд тасушылардың қозғалысына перпендикуляр
бағытталған кернеулі электр өрісімен арна өткізгіштігін басқару
транзистордың атауын
–
далалық
дегенді білдіреді.
Достарыңызбен бөлісу: |