БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Содержание

Биполярный транзистор

БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Приветствую вас дорогие друзья! Сегодня речь пойдет о биполярных транзисторах и информация будет полезна прежде всего новичкам. Так что, если вам интересно что такое транзистор, его принцип работы  и вообще с чем его едят, то берем  стул по удобнее и подходим поближе.

Продолжим, и у нас тут есть содержание,  будет удобнее ориентироваться в статье

Источник: http://popayaem.ru/bipolyarnyj-tranzistor-princip-raboty-dlya-chajnikov.html

1.Описание основных элементов цепи

БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Биполярныйтранзистор.

Биполярныйтранзистор -электронный полупроводниковый прибор,один из типов транзисторов, предназначенныйдля усиления, генерирования и преобразованияэлектрических сигналов.

Транзисторназывается биполярный,поскольку в работе прибора одновременноучаствуют два типа носителей заряда– электроны и дырки.

Этим он отличается от униполярного(полевого)транзистора, в работе которого участвуеттолько один тип носителей заряда.

Принципработы обоих типов транзисторов похожна работу водяного крана, которыйрегулирует водяной поток, только черезтранзистор проходит поток электронов.

У биполярных транзисторов через приборпроходят два тока – основной “большой”ток, и управляющий “маленький” ток.Мощность основного тока зависит отмощности управляющего.

У полевыхтранзисторов через прибор проходиттолько один ток, мощность которогозависит от электромагнитного поля. Вданной статье рассмотрим подробнееработу биполярного транзистора.

Устройствобиполярного транзистора.

Биполярныйтранзистор состоит из трех слоевполупроводника и двух PN-переходов.Различают PNP и NPN транзисторы по типучередования дырочнойи электронной проводимостей.Это похоже на два диода,соединенных лицом к лицу или наоборот.

Убиполярного транзистора три контакта(электрода). Контакт, выходящий изцентрального слоя, называется база(base). Крайниеэлектроды носятназвания коллектор и эмиттер (collector иemitter).

Прослойка базы очень тонкая относительноколлектора и эмиттера. В дополнение кэтому, области полупроводников по краямтранзистора несимметричны. Слойполупроводника со стороны коллекторанемного толще, чем со стороны эмиттера.

Это необходимо для правильной работытранзистора.

Работабиполярного транзистора.

Рассмотримфизические процессы, происходящие вовремя работы биполярного транзистора.Для примера возьмем модель NPN. Принципработы транзистора PNP аналогичен, толькополярность напряжения между коллектороми эмиттером будет противоположной.

Какуже говорилось в статьео типах проводимости в полупроводниках,в веществе P-типа находятся положительнозаряженные ионы – дырки. Вещество N-типанасыщено отрицательно заряженнымиэлектронами. В транзисторе концентрацияэлектронов в области N значительнопревышает концентрацию дырок в областиP.

Подключимисточник напряжения между коллектороми эмиттером VКЭ (VCE).Под его действием, электроны из верхнейN части начнут притягиваться к плюсу исобираться возле коллектора. Однакоток не сможет идти, потому что электрическоеполе источника напряжения не достигаетэмиттера. Этому мешает толстая прослойкаполупроводника коллектора плюс прослойкаполупроводника базы.

Теперьподключим напряжение между базой иэмиттером VBE,но значительно ниже чем VCE (длякремниевых транзисторов минимальноенеобходимое VBE -0.6V).

Поскольку прослойка P очень тонкая,плюс источника напряжения подключенногок базе, сможет “дотянуться” своимэлектрическим полем до N области эмиттера.Под его действием электроны направятсяк базе. Часть из них начнет заполнятьнаходящиеся там дырки (рекомбинировать).

Другая часть не найдет себе свободнуюдырку, потому что концентрация дырок вбазе гораздо ниже концентрации электроновв эмиттере.

Врезультате центральный слой базыобогащается свободными электронами.Большинство из них направится в сторонуколлектора, поскольку там напряжениенамного выше. Так же этому способствуеточень маленькая толщина центральногослоя. Какая-то часть электронов, хотьгораздо меньшая, все равно потечет всторону плюса базы.

Витоге мы получаем два тока: маленький- от базы к эмиттеру IBE,и большой – от коллектора к эмиттеруICE.

Еслиувеличить напряжение на базе, то впрослойке P собереться еще большеэлектронов. В результате немного усилитсяток базы, и значительно усилится токколлектора.

Таким образом,принебольшом изменении тока базы IB,сильно меняеться ток коллектора IС.Так и происходитусилениесигнала в биполярном транзисторе.Cоотношение тока коллектора IС ктоку базы IBназываетсякоэффициентом усиления по току.

Обозначается βhfe или h21e,в зависимости от специфики расчетов,проводимых с транзистором.

β= IC /IB

Простейшийусилитель на биполярном транзисторе

Рассмотримдетальнее принцип усиления сигнала вэлектрической плоскости на примересхемы. Заранее оговорюсь, что такаясхема не совсем правильная.

Никто неподключает источник постоянногонапряжения напрямую к источникупеременного. Но в данном случае, такбудет проще и нагляднее для пониманиясамого механизма усиления с помощьюбиполярного транзистора.

Так же, саматехника расчетов в приведенном нижепримере носит несколько упрощенныйхарактер.

Итак,допустим в нашем распоряжении транзисторс коэффициентом усиления 200 (β = 200). Состороны коллектора подключим относительномощный источник питания в 20V, за счетэнергии которого будет происходитьусиление. Со стороны базы транзистораподсоединим слабый источник питания в2V.

К нему последовательно подсоединимисточник переменного напряжения в формесинуса, с амплитудой колебаний в 0.1V. Этобудет сигнал, который нужно усилить.Резистор Rb возле базы необходим длятого, чтобы ограничить ток, идущий отисточника сигнала, обычно обладающегослабой мощностью.

2. Расчет входного тока базы Ib

Теперьпосчитаем ток базы Ib.Поскольку мы имеем дело с переменнымнапряжением, нужно посчитать два значениятока – при максимальном напряжении(Vmax)и минимальном (Vmin).Назовем эти значения тока соответственно- Ibmax иIbmin.

Также,для того чтобы посчитать ток базы,необходимо знать напряжение база-эмиттерVBE.Между базой и эмиттером располагаетсяодин PN-переход. Получается, что ток базы«встречает» на своем пути полупроводниковыйдиод. Напряжение, при которомполупроводниковый диод начинаетпроводить – около 0.6V.

Не будем вдаватьсяв подробности вольт-амперныххарактеристик диода,и для простоты расчетов возьмемприближенную модель, согласно которойнапряжение на проводящем ток диодевсегда 0.6V. Значит, напряжение междубазой и эмиттером VBE =0.6V.

А поскольку эмиттер подключен кземле (VE =0), то напряжение от базы до земли тоже0.6V (VB =0.6V).

ПосчитаемIbmax иIbmin спомощью закона Ома:

2. Расчет выходного тока коллектора iс

Теперь,зная коэффициент усиления (β = 200), можнос легкостью посчитать максимальное иминимальное значения тока коллектора( Icmax иIcmin).

3. Расчет выходного напряжения Vout

Осталосьпосчитать напряжение на выходе нашегоусилителя Vout.В данной цепи – это напряжение наколлекторе VC.

Черезрезистор Rc течет ток коллектора, которыймы уже посчитали. Осталось подставитьзначения:

4. Анализ результатов

Каквидно из результатов, VCmax получилсяменьше чем VCmin.Это произошло из-за того, что напряжениена резисторе VRc отнимаетсяот напряжения питания VCC.

Однако вбольшинстве случаев это не имеетзначения, поскольку нас интересуетпеременная составляющая сигнала –амплитуда, которая увеличилась c 0.1V до1V. Частота и синусоидальная форма сигналане изменились.

Конечно же, соотношениеVout/Vin вдесять раз – далеко на самый лучшийпоказатель для усилителя, однако дляиллюстрации процесса усиления вполнеподойдет.

Итак,подытожим принцип работы усилителя набиполярном транзисторе. Через базутечет ток Ib,несущий в себе постоянную и переменнуюсоставляющие. Постоянная составляющаянужна для того чтобы PN-переход междубазой и эмиттером начал проводить –«открылся».

Переменная составляющая –это, собственно, сам сигнал (полезнаяинформация). Сила тока коллектор-эмиттервнутри транзистора – это результатумножения тока базы на коэффициентусиления β.

В свою очередь, напряжениена резисторе Rc над коллектором –результат умножения усиленного токаколлектора на значение резистора.

Такимобразом, на вывод Vout поступаетсигнал с увеличенной амплитудойколебаний, но с сохранившейся формой ичастотой. Важно подчеркнуть, что энергиюдля усиления транзистор берет у источникапитания VCC. Если напряжения питаниябудет недостаточно, транзистор не сможетполноценно работать, и выходной сигналможет получится с искажениями.

Режимыработы биполярного транзистора

Всоответствии уровням напряжения наэлектродах транзистора, различаютчетыре режима его работы:

  • Режим отсечки (cut off mode).
  • Активный режим (active mode).
  • Режим насыщения (saturation mode).
  • Инверсный ражим (reverse mode ).

Режимотсечки

Когданапряжение база-эмиттер ниже, чем 0.6V -0.7V, PN-переход между базой и эмиттеромзакрыт. В таком состоянии у транзистораотсутствует ток базы. В результате токаколлектора тоже не будет, поскольку вбазе нет свободных электронов, готовыхдвигаться в сторону напряжения наколлекторе. Получается, что транзисторкак бы заперт, и говорят, что он находитсяв режимеотсечки.

Активныйрежим

В активномрежиме напряжениена базе достаточное, для того чтобыPN-переход между базой и эмиттеромоткрылся. В этом состоянии у транзистораприсутствуют токи базы и коллектора.Ток коллектора равняется току базы,умноженном на коэффициент усиления.Т.е активным режимом называют нормальныйрабочий режим транзистора, которыйиспользуют для усиления.

Режимнасыщения

Иногдаток базы может оказаться слишком большим.В результате мощности питания простоне хватит для обеспечения такой величинытока коллектора, которая бы соответствовалакоэффициенту усиления транзистора.

Врежиме насыщения ток коллектора будетмаксимальным, который может обеспечитьисточник питания, и не будет зависетьот тока базы.

В таком состоянии транзисторне способен усиливать сигнал, посколькуток коллектора не реагирует на изменениятока базы.

Врежиме насыщения проводимость транзисторамаксимальна, и он больше подходит дляфункции переключателя (ключа) в состоянии«включен». Аналогично, в режиме отсечкипроводимость транзистора минимальна,и это соответствует переключателю всостоянии «выключен».

Инверсныйрежим

Вданном режиме коллектор и эмиттерменяются ролями: коллекторный PN-переходсмещен в прямом направлении, а эмиттерный– в обратном. В результате ток из базытечет в коллектор.

Область полупроводникаколлектора несимметрична эмиттеру, икоэффициент усиления в инверсном режимеполучается ниже, чем в нормальномактивном режиме.

Конструкция транзисторавыполнена таким образом, чтобы онмаксимально эффективно работал вактивном режиме. Поэтому в инверсномрежиме транзистор практически неиспользуют.

Основныепараметры биполярного транзистора.

Коэффициентусиления по току –соотношение тока коллектора IС ктоку базы IB.Обозначаетсяβhfe или h21e,в зависимости от специфики расчетов,проводимых с транзисторов.

β- величина постоянная для одноготранзистора, и зависит от физическогостроения прибора. Высокий коэффициентусиления исчисляется в сотнях единиц,низкий – в десятках.

Для двух отдельныхтранзисторов одного типа, даже если вовремя производства они были “соседямипо конвейеру”, β может немного отличаться.Эта характеристика биполярноготранзистора является, пожалуй, самойважной.

Если другими параметрами приборадовольно часто можно пренебречь врасчетах, то коэффициентом усиления потоку практически невозможно.

Входноесопротивление –сопротивление в транзисторе, которое«встречает» ток базы. Обозначается Rin (Rвх).

Чем оно больше – тем лучше для усилительныххарактеристик прибора, поскольку состороны базы обычно находиться источникслабого сигнала, у которого нужнопотреблять как можно меньше тока.

Идеальный вариант – это когда входноесопротивление равняется бесконечность.

Rвх длясреднестатистического биполярноготранзистора составляет несколько сотенКΩ (килоом). Здесь биполярный транзисторочень сильно проигрывает полевомутранзистору, где входное сопротивлениедоходит до сотен ГΩ (гигаом).

Выходнаяпроводимость -проводимость транзистора междуколлектором и эмиттером. Чем большевыходная проводимость, тем больше токаколлектор-эмиттер сможет проходитьчерез транзистор при меньшей мощности.

Такжес увеличением выходной проводимости(или уменьшением выходного сопротивления)увеличивается максимальная нагрузка,которую может выдержать усилитель принезначительных потерях общего коэффициентаусиления.

Например, если транзистор снизкой выходной проводимостью усиливаетсигнал в 100 раз без нагрузки, то приподсоединении нагрузки в 1 КΩ, он ужебудет усиливать всего в 50 раз. Утранзистора, с таким же коэффициентомусиления, но с большей выходнойпроводимостью, падение усиления будетменьше.

Идеальный вариант – это когдавыходная проводимость равняетсябесконечность (или выходное сопротивлениеRout =0 (Rвых =0)).

Частотнаяхарактеристика –зависимость коэффициента усилениятранзистора от частоты входящегосигнала. С повышением частоты, способностьтранзистора усиливать сигнал постепеннопадает. Причиной тому являются паразитныеемкости, образовавшиеся в PN-переходах.

На изменения входного сигнала в базетранзистор реагирует не мгновенно, а сопределенным замедлением, обусловленнымзатратой времени на наполнение зарядомэтих емкостей.

Поэтому, при очень высокихчастотах, транзистор просто не успеваетсреагировать и полностью усилить сигнал.

Источник: https://studfile.net/preview/2806732/

Как работает биполярный транзистор

БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Если рассматривать механические аналоги, то работа транзисторов напоминает принцип действия гидравлического усилителя руля в автомобиле. Но, сходство справедливо только при первом приближении, поскольку в транзисторах нет клапанов. В этой статье мы отдельно рассмотрим работу биполярного транзистора.

Устройство биполярного транзистора

Основой устройства биполярного транзистора является полупроводниковый материал. Первые полупроводниковые кристаллы для транзисторов изготавливали из германия, сегодня чаще используется кремний и арсенид галлия.

Сначала производят чистый полупроводниковый материал с хорошо упорядоченной кристаллической решеткой. Затем придают необходимую форму кристаллу и вводят в его состав специальную примесь (легируют материал), которая придаёт ему определённые свойства электрической проводимости.

Если проводимость обуславливается движением избыточных электронов, она определяется как донорная (электронная) n-типа.

Если проводимость полупроводника обусловлена последовательным замещением электронами вакантных мест, так называемых дырок, то такая проводимость называется акцепторной (дырочной) и обозначается проводимостью p-типа.

 Рисунок 1.

Кристалл транзистора состоит из трёх частей (слоёв) с последовательным чередованием типа проводимости (n-p-n или p-n-p). Переходы одного слоя в другой образуют потенциальные барьеры.

Переход от базы к эмиттеру называется эмиттерным (ЭП), к коллектору – коллекторным (КП). На рисунке 1 структура транзистора показана симметричной, идеализированной.

На практике при производстве размеры областей значительно ассиметричны, примерно как показано на рисунке 2. Площадь коллекторного перехода значительно превышает эмиттерный. Слой базы очень тонкий, порядка нескольких микрон.

 Рисунок 2.

Принцип действия биполярного транзистора

Любой p-n переход транзистора работает аналогично диоду. При приложении к его полюсам разности потенциалов происходит его “смещение”.

Если приложенная разность потенциалов условно положительна, при этом p-n переход открывается, говорят, что переход смещён в прямом направлении. При приложении условно отрицательной разности потенциалов происходит обратное смещение перехода, при котором он запирается.

Особенностью работы транзистора является то, что при положительном смещении хотя бы одного перехода, общая область, называемая базой, насыщается электронами, или электронными вакансиями (в зависимости от типа проводимости материала базы), что обуславливает значительное снижение потенциального барьера второго перехода и как следствие, его проводимость при обратном смещении.

Режимы работы

Все схемы включения транзистора можно разделить на два вида: нормальную и инверсную.

 Рисунок 3.

Нормальная схема включения транзистора предполагает изменение электрической проводимости коллекторного перехода путём управления смещением эмиттерного перехода.

Инверсная схема, в противоположность нормальной, позволяет управлять проводимостью эмиттерного перехода посредством управления смещением коллекторного.

Инверсная схема является симметричным аналогом нормальной, но в виду конструктивной асимметрии биполярного транзистора малоэффективна для применения, имеет более жёсткие ограничения по максимально допустимым параметрам и практически не используется.

При любой схеме включения транзистор может работать в трёх режимах: Режим отсечки, активный режим и режим насыщения.

Для описания работы направление электрического тока в данной статье условно принято за направление электронов, т.е. от отрицательного полюса источника питания к положительному. Воспользуемся для этого схемой на рисунке 4.

Рисунок 4.

Режим отсечки

Для p-n перехода существует значение минимального напряжения прямого смещения, при котором электроны способны преодолеть потенциальный барьер этого перехода. То есть, при напряжении прямого смещения до этой пороговой величины через переход не может протекать ток.

Для кремниевых транзисторов величина такого порога равна примерно 0,6 В.

Таким образом, при нормальной схеме включения, когда прямое смещение эмиттерного перехода не превышает 0,6 В (для кремниевых транзисторов), ток через базу не протекает, она не насыщается электронами, и как следствие отсутствует эмиссия электронов базы в область коллектора, т.е. ток коллектора отсутствует (равен нулю).

Таким образом, для режима отсечки необходимым условием являются тождества:

UБЭ

Источник: https://volt-info.ru/kak-rabotaet-bipolyarnyy-tranzistor

Биполярные транзисторы.Виды и характеристики.Работа и устройство

БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Биполярные транзисторы это полупроводниковые приборы с тремя электродами, подключенными к трем последовательно находящимся слоям, с различной проводимости. В отличие от других транзисторов, которые переносят один тип заряда, он способен переносить сразу два типа.

Схемы подключения, использующие биполярные транзисторы, зависят от производимой работы и типа проводимости. Проводимость может быть электронной, дырочной.

Биполярные транзисторы разделяют по различным признакам на виды по:

  • Материалу изготовления: кремний или арсенид галлия.
  • Величине частоты: до 3 МГц – низкая, до 30 МГц – средняя, до 300 МГц – высокая, более 300 МГц – сверхвысокая.

  • Наибольшей рассеиваемой мощности: 0-0,3 Вт, 0,3-3 Вт, свыше 3 Вт.
  • Типу прибора: 3 слоя полупроводника с последовательной очередностью типа проводимости.

Устройство и работа

Слои транзистора, как внутренний, так и наружный, объединены с встроенными электродами, которые имеют свои названия в виде базы, эмиттера и коллектора.

Особых отличий по видам проводимости у коллектора и эмиттера не наблюдается, однако процент включения примесей у коллектора намного меньше, что позволяет повысить допустимое напряжение на выходе.

Средний слой полупроводника (база) имеет большую величину сопротивления, так как выполнена из слаболегированного материала. Она контактирует с коллектором на значительной площади.

Это позволяет повысить теплоотвод, который необходим вследствие выделения тепла от смещения перехода в другую сторону.

Хороший контакт базы с коллектором дает возможность легко проходить электронам, которые являются неосновными носителями.

Слои перехода выполнены по одному принципу. Однако биполярные транзисторы считаются несимметричными приборами. При чередовании крайних слоев местами с одной проводимостью нельзя образовать подобные параметры полупроводника

Схемы подключения транзисторов выполнены таким образом, что могут обеспечить ему как закрытое, так и открытое состояние. При активной работе, когда полупроводник открыт, смещение эмиттера выполнено в прямом направлении. Для полного понимания этой конструкции, нужно подключить напряжение питания по изображенной схеме.

При этом граница на 2-м переходе коллектора закрыта, ток через нее не идет. Практически возникает обратное явление ввиду рядом расположенных переходов, их влияния друг на друга.

Так как к эмиттеру подсоединен минусовой полюс батареи, то переход открытого вида дает возможность электронам проходить на базу, в которой осуществляется их рекомбинация с дырками, являющимися главными носителями. Появляется ток базы Iб.

Чем выше базовый ток, тем больше выходной ток. В этом заключается принцип действия усилителей.

По базе протекает только диффузионное движение электронов, так как нет работы электрического поля.

Из-за малой толщины этого слоя и значительном градиенте частиц, практически все они поступают на коллектор, хотя база имеет большое сопротивление. На переходе имеется электрическое поле, которое способствует переносу и втягивает их.

Токи эмиттера и коллектора одинаковые, если не считать малой потери заряда от перераспределения на базе: I э = I б + I к.

Характеристики

  • Коэффициент усиления тока β = Iк / Iб.
  • Коэффициент усиления напряжения Uэк / Uбэ.
  • Сопротивление на входе.
  • Характеристика частоты – возможность работы транзистора до определенной частоты, при выходе за границы которой процессы перехода опаздывают за изменением сигнала.

Режимы работ и схемы

Вид схемы влияет на режим действия биполярного транзистора. Сигнал может сниматься и отдаваться в двух местах для разных случаев, а электродов имеется три штуки. Следовательно, что один произвольный электрод должен быть сразу выходом и входом. По такому принципу подключаются все биполярные транзисторы, и имеют три вида схем, которые мы рассмотрим ниже.

Схема с общим коллектором

Сигнал проходит на сопротивление RL, которое также включено в цепь коллектора.

Такая схема подключения дает возможность создать всего лишь усилитель по току. Достоинством такого эмиттерного повторителя можно назвать образование значительного сопротивления на входе. Это дает возможность для согласования каскадов усиления.

Схема с общей базой

Сигнал входа проходит через С1, далее снимается в цепи выхода коллектора, где базовый электрод общий. В итоге образуется усиление напряжения по подобию с общим эмиттером.

В схеме можно найти недостаток в виде малого входного сопротивления. Схема с общей базой используется чаще всего в качестве генератора колебаний.

Схема с общим эмиттером

Чаще всего при использовании биполярных транзисторов выполняют схему с общим эмиттером. Напряжение проходит по сопротивлению нагрузки RL, к эмиттеру питание подключается отрицательным полюсом.

Сигнал переменного значения приходит на базу и эмиттер. В цепи коллектора он становится по значению больше. Главными элементами схемы являются резистор, транзистор и выходная цепь усилителя с источником питания. Дополнительными элементами стали: емкость С1, которая не дает пройти току на вход, сопротивление R1, благодаря которому открывается транзистор.

В цепи коллектора напряжение транзистора и сопротивления равны значению ЭДС: E= Ik Rk+e.

Отсюда следует, что малым сигналом Ec определяется правило изменения разности потенциалов в переменное выходное транзисторного преобразователя. Такая схема дает возможность увеличению тока входа во много раз, так же, как напряжению и мощности.

Из недостатков такой схемы можно назвать малое сопротивление на входе (до 1 кОм). Как следствие, возникают проблемы в образовании каскадов. Сопротивление выхода равно от 2 до 20 кОм.

Рассмотренные схемы показывают действие биполярного транзистора. На его работу влияет частота сигнала и перегрев. Для решения этого вопроса применяют дополнительные отдельные меры. Эмиттерное заземление образует на выходе искажения. Для создания надежности схемы, выполняют подключение фильтров, обратных связей и т.д. После таких мер, схема работает лучше, но уменьшается усиление.

Биполярные транзисторы в различных режимах

Транзистор взаимодействует с сигналами разных видов во входной цепи. В основном транзистор применяется в усилителях. Входной переменный сигнал изменяет ток на выходе. В этом случае используются схемы с общим эмиттером или коллектором. В цепи выхода для сигнала необходима нагрузка.

Чаще всего для этого применяют сопротивление, установленное в цепи выхода коллектора. При его правильном выборе, значение напряжения на выходе будет намного больше, чем на входе.

Во время преобразования сигнала импульсов режим сохраняется таким же, как для синусоидальных сигналов. Качество изменения гармоник определяется характеристиками частоты полупроводников.

Отсечка

Этот режим образуется при снижении напряжения VБЭ до 0,7 вольта. В таком случае переход эмиттера закрывается, и ток на коллекторе отсутствует, так как в базе отсутствуют электроны, и транзистор остается закрытым.

Активный режим

При подаче напряжения, достаточного для открытия транзистора, на базу, возникает малый ток входа и большой выходной ток. Это зависит от размера коэффициента усиления. В этом случае транзистор работает усилителем.

Режим насыщения

Эта работа имеет свои отличия от активного режима. Полупроводник открывается до конца, коллекторный ток достигает наибольшего значения. Его повышения можно добиться только путем изменения нагрузки, либо ЭДС выходной схемы.

При корректировке тока базы ток коллектора не изменяется. Режим насыщения имеет особенности в том, что транзистор открыт полностью и работает переключателем.

Если объединить режимы насыщения и отсечки биполярных транзисторов, то можно создать ключи.

Свойства характеристик выхода влияют на режимы. Это изображено на графике.

При отложении на осях координат отрезков, соответствующих наибольшему току коллектора и размеру напряжения, и далее, объединения концов друг с другом, образуется красная линия нагрузки. По графику видно: точка тока и напряжения сместится по линии нагрузки вверх при повышении базового тока.

Участок между заштрихованной характеристикой выхода и осью e является работа отсечки. В этом случае транзистор закрыт, а обратная величина тока мала. Характеристика в точке А вверху пересекается с нагрузкой, после которой при последующем повышении IВ ток коллектора уже не меняется. На графике участком насыщения является закрашенная часть между осью Ik и наиболее крутым графиком.

Режим переключения

Транзисторные ключи служат для бесконтактных переключений в электрических цепях. Эта работа заключается в прерывистой регулировке величины сопротивления полупроводника. Биполярные транзисторы наиболее применимы в устройствах переключения.

Полупроводники применяются в схемах изменения сигналов. Их универсальная работа и широкая классификация дает возможность использовать транзисторы в различных цепях, которые определяют их возможности работы. Основными применяемыми схемами являются усиливающие, а также переключающие цепи.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/bipoliarnye-tranzistory/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.