Ќазаќстан республикасы бiлiм жғне єылым министрлiгi

Импульсті диодтар. Шоттки диоды

жүктеу 1,64 Mb.

бет	9/10
Дата	01.01.2018
өлшемі	1,64 Mb.
	#6402

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Өзін-өзі тексеру сұрақтары
Биполярлық транзисторлар

Импульсті диодтар. Шоттки диоды
Импульстік диодтар мен түзеткіш диодтардың параметрлердің негізгі айырмашылығы ол:

- импульстік тура кернеуінің максималдық мәні U_{пр и};

- диодтың кері кедергінің жөнделу уақыты τ_в.

Жөнделу уақыты кернеуінің өрісі ауысқаннаң бастап, кері тоқ 0,1·I_пр мәнге ие болғанға дейін. Қазіргі аспабтарда жөнделу уақыты 4-10 нс диапазонында жатыр.

Импульстік диодтардын бір түрі ол Шоттка диодтары. Осы аспабтарда p-n-өтуінің рөлін «болат-жартылайөткізгіш» контактісі атқарады. Зарядтың жиналуы осындай өтуінде өте аз болады, өйткені оларда зарядттың тасымалдауы тек негізгі тасымалдаушылармен орындалады. Диодтын жөнделуі 0,1 нс мәніне дейін қысқартылуы мүмкін және максималды жұмыс жиілігі жүз немесе мың килогерцке дейін жетеді. Осы диодтардын басқа ерекшелігі болып кернеудің тура түсүі табылады.

Диодтардын мінездемелері жартылайөткізгіштегі қопаларының концентрацияларынан көп тәуелді. Мысалы егер n-ауданындағы донорлар, p-ауданындағы акцепторлар концентрациясы жай диодтардан мың есе көп болса р-n-өтуінің өте жұқа болып шығады (қарапайым диодтарда ол 1 мкм ге таяу болады,ал осындай концентрацияда 0,001 мкм тең болады. Осы жағдай р-n-өтуі арқылы өтетін тоқтын өтүін күрт өзгертеді.

Диффузиядан басқа мұнда тунелдік эффект байқалады,осы жағдайда электронның толқындық қасиеттеріне байланысты энергиянын жоғалуысыз бөгет арқылы өте алады. Максималдық туннелдік эффектісі өтуінде 100 мВ тура кернеу болғанда байқалады.

Осындай эмитердегі,базадағы жоғары концентрациясы бар диодтарды тунелдік диодтар деп атайды, олардын вольт-амперлік мінездемелері (сурет 3.3) қарапайым диодтардан ерекшеленеді:тунелдік диодта вентиль эффектісі; байқалмайды;тунелдік диодтың вольт-амперлік сипаттамаласында оң үлкен емес кернеу ауданыңда, «түсу» ауданы бар болады, ол кері дифференциалды кедергісімен сипатталады.

Сурет 3.3 –туннелдік диодтың ВАМ

Тура кернеуінің үлкеюі (А нүктеге дейін) тура туннелдік тоғының өсүіне алып келеді. Тура кернеуінің ары қарай үлкейтуі, туннелдік тоғының тусуіне алып келеді. АБ құлау аймағына айнымалы тоққа кері кедергі тән. Осы аймағынан кейін тоқ диффузиялық тура тоқ арқылы қайта өседі. ΔU=U₂-U₁ айырымы кілттін кернеуі деп аталады.Кәзіргі туннелдік диодтарда бірлігі мА мен өлшенеді, ал вольттің ондық бірліктермен есептеледі. Туннелдік диодты әр түрлі схемаларда пайдалағанда,оның кері кедергісімен активті кедергіні компенсациялауға болады,осыдан күшейткіш режімін немесе толкындардың генерациялауынын алуға болады.

Электронның потенциалдық бөгет арқылы туннелдік өтуі қысқа уақыт мерзімде 10^-12 – 10^-14 с болады;сондықтан туннелдік диодтар өте жоғары жиілікте жақсы жұмысістейді. Туннелдік диодтар арқылы толқындарды жүз ГГц дейін генерациялау және күшейтуге болады.

Туннельдік диододтардың параметрлері негізінде,пик кернеуін U_п,пик тоғын I_п, дөнестік кернеуің U_в, дөнестік токғың I_в және тоқ пик тоғына тең болған кездегі кернеуді U_р, пайдаланамыз.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
Диодтарды жасау үшін қандай материалдар қолданылады?Олардың айырмашылығы неде?

Қандай параметрлер жартылайөткізгіштік диоидтты сипаттайды?

Жартылайөткізгіштік диоидтты классификациясы?

Диодттың кері және тура кедергіні қалай аңықтауға болады?

11-дәріс.

Тақырып. Биполярлық транзисторлар.

Дәріс сабағының құрылымы:

1.Биполярлық транзисторлардың жұмыс істеу принципі,шартты графикалық белгіленуі.

Биполярлық транзисторлар деп,екі р-n-ауысуы және үш не одан да көп шығуы бар жартылайөткізгіштік аспапты айтамыз.Бұл жартылайөткізгіштік кристаллы бар бөлшегін құрайды,онда біртипті электроөткізгіштік қасиеті бар екі шеткі аймақтары,қарам қарсы электроөткізгіштік қасиеті бар аймағымен бөлінген.Осы үш аймақтың электроөткізгіштігіне байланысты,«n-p-n» және «p-n-p» типті транзисторларды ажыратады.Олардың қосу сұлбалары және шартты графикалық белгіленуі УГО,4.1 суретінде көрсетілген. «биполярлық»сөзінің терминің мағынасы: транзисторлардың жұмыс істеуінде заряд тасымалдаушылардың тесіктер мен электрондардың рөлідері аса жоғары.Транзистордың үш электродтардың атаулары: коллектор, база және эмиттер. Дұрыс қосылу кезінде, транзистор арқылы өтетін бүкіл тоқтардың бағыты, шартты графикалық белгіленуінде көрсетілген бағытымен сәйкес болу керек. Бұл жағдайда “база-эмиттер” ауысуы,ашық диод ретінде жұмыс істейді,ал “база-коллектор” ауысуы, кері кернеуде болады,яғни жабық.

4.1Суреті - Биполярлық транзисторы, «n-p-n» және «p-n-p» құрылысымен
Шың транзисторларда, р-n-ауысуыларыдың айырмашылықтары болады. Кейбіреулердің аумағы,басқалардың аумақтарына қарағанда үлкендеу болады,одан басқа шың транзисторларда қоспа концентрацияларында асимметрия байқалынады.Бір шеткі қабаты легироваланған болатын,соңдықтан басқа қабатқа қарағанда күштірек болады.Транзистордың ортаңғы қабаты базой деп аталады.Шеткі қабаты,яғни қатты лигироваланған қабатың эмиттер деп атаймыз,осыған орай n - р-ауысуын эмиттердік деп атаймыз, ал аумағы үлкендеу болатын қабатың,бірақ эмиттерге қарағанда аз лигироваланған қабатың– коллектор деп атаймыз, ал ауысуын – коллекторлық деп атймыз,яғни қортындылап айтқанда щың биполярлық транзисторлар – асимметриялық аспаптар болып табылады.

Транзистордың әр р-n-ауысуына тура және кері кернеу берілу міүмкін.

Осыған орай, транзистордың төрт жұмыс істеу режимі болады:

– болшектеу режимі – екі ауысуына кері кернеу беріледі;

– байыту режимі – екі ауысуына тура кернеу беріледі;

– активті режимі – эмиттердік ауысуына тура кернеу беріледі,ал коллекторлық ауысуына кері кернеу беріледі.

– инверстік режимі – эмиттердік ауысуына кері кернеу беріледі, ал коллекторлық ауысуына тура кернеу беріледі.

Транзистордың n-p-n активтік режимнің жұмысы 4.1суретте көрсетілген.Тоқ көзі U_бэ ,эмиттердік ауысуына тура бағытта қосылған («–» эмиттердегі таңбасы), және эмиттердік ауысуы арқылы тура тоғы өтеді. Сонымен қатар мұнда эмиттерден,базға электрондар инжектерланады, ал баздан эмиттерға–тесіктер инжектерланады.Транзистордың “база-эмиттер”

ауысуы, тура бағытта қосылған диод сияқты жұмыс істейді.База мен эмиттер арасында болатын кернеудін мәні U_бэ 0,6÷0,8 В аспауға тиіс, өйткені,егер бұл шарт орындалмаса,онда ауысуы арқылы өтетін тоғы аса жоғары мәнге өседі.

Бірақ эмиттер,базаға қарағанда жоғары лигироваланған болатындықтан, электрондардың ағыны тесіктер ағынынан көбірке болағандықтан, транзисторда болатын процестерді ол шешеді. из Эмиттердан инжектирланған электрондары,базда негізгі емес заряд тасушылары болып табылады,олар диффузия көмегімен қозғалады,яғни базаның көлемінде біркелкі орналасуға тырысады. Базаның қалындығы аз болғандықтан ,көп электрондар рекомбинацияланбайды,осыдан коллекторлық ауысуына жетеді.

Коллекторлық ауысуы жанында,электрондардың ағыны,электро өрістін әсеріне және кері ауысуына түседі,осының нәтижесінде коллекторлық ауысуы арқылы электрондардың тездетілген дрейф пайда болады.

Коллекторда электрондар негізгі заряд тасымалдаушылары болады және олар транзистордың ішкі тізбегінде тоқты тудырып, коллекторлық шығуына тез арада жетеді. Коллекторлық ауысуы арқылы электрондардың дрейфі,база аумағында концентрациясын төмендейді, осының нәтижесінде эмиттер арқылы инжектерланған электрондар ағынымен бағытталған диффузияны тудырады,бірақ электрондардың біраз бөлігі,база аумағында рекомбинацияланады. Сондықтан эмиттердік ауысуы арқылы өткен электрондар, коллекторлық ауысуына жетеді. Осының нәтижесінде коллекторлық тоғы I_К ,эмиттер тоғына қарағанда I_Э аз болады. Базада электрондардың рекомбинациясы,базаның ішкі тізбегінде тоқ тудырады – ток базы I_Б.

Эмиттердық, коллекторлық және базалық тоқтар арасында мынандай қатынасы болады:
I_Э = I_К + I_Б
Эмиттердік тоғының беру коэффициенті тең болады:
α = ΔI_К / ΔI_Э,
яғни бұл коэффициенті,жаңадан шыққан транзисторлар үшін,әр қашан аз болады,бірақ бірге жақын (0,9÷0,997) болады.

Биполярлық транзисторларды сипаттайтың екінші физикалық параметрі, базалық тоқтын беру коэффициенті болып табылады,оны транзистордың тоқ бойынша күшейту коэффициенті деп атаймыз:

β = ΔI_К / ΔI_Б .
Бір типті транзисторларда да, күшейту коэффициенті әр түрлі болу мүмкін,яғни бұл коэффициент әр қашан тұрақты болмайды,бірақ 50÷250 мшектерінде болады.

Шың транзисторда коллекторлық тоқтің негізіне,коллекторлық p-n-ауысуының кері тоғының негізі қосылады I_КО.Соңдықтан коллектордың толық тоғы ,мына теңдеумен шығарылады:

I_K = β I_Б + I_КО
Транзистор электродының тоқтары , Кирхгоф заңымен байланыстырылған болғандықтан, онда α коэффициенті,алдында көрсетілген β коэффициенті көмегімен онай жазылаыды:
α= β / (β+1).
Транзистордың α және β коэффициенттері сигналдың жиілгіне тәуелді болады.Бұл тәуелділік,жартылайөткізгіштегі зарятталған бөлшектердің қозғалыс жылдамдығына тәуелді болады,соңдықтан транзисторда эмиттер тоғының ауысуы,база тоғының ауысуына қарағанда кештеу болады

В справочных данных транзистора всегда можно найти граничную частотуҚосымша әдебиеттерде шекті жиілікті f_гр табуға болады,онда транзистордың күшейту коэффициент бірлік мәнге кемиді.

Жиіліктік мінездемелерге және қуатына байланысты транзисторлар бірнеше топқа классификацияланады.

Қуат бойынша классификациялау:

– аз қуатты 0,3 Вт дейін,

– орташа қуатты 0,3 -1,5 Вт дейін,

– жоғарғы қуатты 1,5 Вт астам.

Жиіліг бойынша классификациялау:

– төменжиілікті 3 МГц дейін,

– ортажиілікті 3 - 30 МГц дейін,

– жоғарыжиілікті 30 - 300 МГц аралығында,

– үсті жоғарғы жиілікті 300 Мгц астам.

Транзисторлардың қосу сұлбалар, олардың негізгі қасиеттері. Транзисторлардың күшейткіш қасиеттері.
Транзисторды қосуды бірнеше сұлбалсы бар: ортаңғы базамен (ОБ), с ортаңғы эмиттермен (ОЭ) және ортаңғы коллектормен (ОК).

ОБ сұлбасында (сурет 4.5.2, а) транзистордың шығу кернеуі,база мен эмиттер арасында болатын кернеу ,шығу тоғы – эмиттер тоғы болады, ал кіру статикалық мінездемелерге – I_э(U_эб)отбасы, U_кб = const болғанда.

4.2 суреті - Транзисторлардың ортаңғы базамен қосу сұлбасы(а),және оның кіру(б),шығу(в) мінездемесі.
Бұл отбасының мінездемесі U_кб = 0 параметрімен, р-n ауысудың қарапайым вольт-амперлік мінездемесін құрайды, ол ауысуы арқылы жоғарғы тоғымен сипатталынады,яғни U_эб >0 болғанда және аз тоғымен U_эб < 0 болғанда.Эмиттердік және коллектолық ауысулар байланыстылығының мәні,U_кб өзгеруі коллекторлық ауысуында енінің өзгеруіне әкеліп соғады,яғни базаның енінің өзгеруіне әкеліп соғады ,осының нәтижесінде тоқтың өлшемі өзгереді I_э. Егер U_кб >0 болғанда базаның ені өседі,ал тоқ I_э азаяды, қисық сызықтар оңға қарай жылжыйды ; егер де U_кб <0 ,онда қисық сызықтар солға қарай жылжыйды. Мұнда транзистордың ішкі тізбегінде барлық кіру статикалық мінездемелері бір-бірімен жақын орналасады , яғни мұнда U_кб кернеунің процесстерге жасайтын ықпалы аз болатындығы байқаймыз.Одан басқа, кіру статикалық мінездемелер сызықсыздық қасиетін қамтыйды,осының нәтижесінде транзистордың ішкі тізбегінде сигналдардың өзгеруіне әкеліп соғады.
Транзиторлардың қосылу схемалары. Олардың негізгі қасиеттері. Транзисторлардың күшейткіш қасиеттері.
Транзисторды қосудың үш сұлбасын айырады: жалпы базасымен (ЖБ), жалпы эмиттерімен (ЖЭ) және жалпы коллекторымен (ЖК).

ЖБ-сы бар сұлбада транзистордың кіру кернеуі база мен эмиттер арасындағы кернеу, кіру тоқ – эмиттер тоғы, ал кіру статикалық сипаттамасы – U_кб = const кезіндегі I_э(U_эб) жанұясы болып табылады.

U_эб>0 кезіндегі өту арқылы үлкен тік тоқпен I_эжәне U_эб<0 кезіндегі кіші қайтымды тоқпен ерекшелінетін, U_эб=0 параметрі бар осы жанұяның сипаттамасы p-n өтуінің кәдімгі вольт-амперлі сипаттамасын құрайды. Транзистордағы эмиттерлі және коллекторлы өтулердің өзарақатынасы мынада негізделген: U_кбөзгеруі коллекторлы өту енінің өзгеруіне әкеп соғады, демек база ені де осының салдарынан I_этоғының шамасы өзгереді. U_кб>0 кезінде база ені үлкееді, I_этоғы азаяды, ал қисықтар I_э(U_эб) оңға жылжиды. Барлық кіру статикалық сипаттамалары бір-біріне өте жақын орналасатынын атап кету керек. Бұл транзистордың кіру тізбегінде ағатын процесске U_кбкернеуінің әлсіз әсер етуіне көрсетеді. Сонымен қатар, кіру статикалық сипаттамалар транзистордың кіру тізбегінде сигналдардың аса тежелуіне әкеп соғатын маңызды сызықсыздығы болады.

4.2 – сурет – транзисторды жалпы базамен (а) қосу сұлбасы және оның кіру (б) және шығу (в) сипаттамалары
ЖБ-сы бар сұлбада транзистордың шығу кернеуі база мен коллектор арасындағы кернеу, шығу тоқ – коллектор тоғы, ал шығу статикалық сипаттамасы - I_э = const кезіндегі I_к(U_кб) жанұясы болып табылады. Шығу статикалық сипаттамалар жанұясының түрі p-n өтуінің вольт-амперлі сипаттамасынан байланысты, бірақ енді коллекторлы. U_кб>0 кезінде транзистордың шығу тоғы өзінің жартылай өткізгішті кристаллдың электроөтімділігімен анықталатын және өтудегі кернеуден аз байланыста болатын, I_кОколлекторлы өтудің кері тоғы болады. U_кб<0 кезінде транзистордың шығу тоғы шамасы U_кбкернеуімен тікелей байланыста болатын, ал тоқ I_кшығу кернеу кезінде тез ауысатын, коллекторлы өтудің тік тоғы болып табылады. Электроникада биполярлы транзистордың шығу статикалық сипаттамасын құру кезінде шығу тоғының дұрыс бағыт орнына коллекторлы өтудің кері тоғын қабылдау көзделді, сондықтан шығу сипаттамалардың барлық жанұясы бірінші квадрантта орналасады.

ЖБ-сы бар сұлбада транзистордың шығу кернеуі база мен коллектор арасындағы кернеу, шығу тоқ – коллектор тоғы, ал шығу статикалық сипаттамасы - I_э = const кезіндегі I_к(U_кб) жанұясы болып табылады. Шығу статикалық сипаттамалар жанұясының түрі p-n өтуінің вольт-амперлі сипаттамасынан байланысты, бірақ енді коллекторлы. U_кб>0 кезінде транзистордың шығу тоғы өзінің жартылай өткізгішті кристаллдың электроөтімділігімен анықталатын және өтудегі кернеуден аз байланыста болатын, I_кОколлекторлы өтудің кері тоғы болады. U_кб<0 кезінде транзистордың шығу тоғы шамасы U_кбкернеуімен тікелей байланыста болатын, ал тоқ I_кшығу кернеу кезінде тез ауысатын, коллекторлы өтудің тік тоғы болып табылады. Электроникада биполярлы транзистордың шығу статикалық сипаттамасын құру кезінде шығу тоғының дұрыс бағыт орнына коллекторлы өтудің кері тоғын қабылдау көзделді, сондықтан шығу сипаттамалардың барлық жанұясы бірінші квадрантта орналасады. K_iб = I_вых б / I_вх б = I_к / I_э = αI_э / I_э = α < 1.

Демек, ЖБ-сы бар сұлба тоқ бойынша күшейтілуі болмайды.

R_н/ R_эб қатынасы кіру кедергісінен үлкен болғандықтан, ЖБ-сы бар сұлба кіру кернеуін күшейте алады.

Қуат бойынша күшейту коэффициентін қуаттар қатынасы деп анықтаймыз

.
Сонымен қатар, алынған өрнектен ЖБ-сы бар сұлба қуат бойынша кейбір күшейтуге ие болатыны анық, себебі R_н/ R_эб>α² . Тоқ күшейткішінің жоқтығы, қуат болйынша аз күшейту коэффициенті және де үлкен емес кіру кедергісі осы сұлбаның қолдануын шектейді. Кішкентай кіру кедергісі каскадты қосылуды орындауға мүмкіндік бермейді, себебі келесі каскадтың кішкентай кіру кедергісі алдыңғы каскадтың шығуына шунтталған іс-әрекет көрсетеді. Осының салдарынан, барлық күшейткіштің күшеюі төмендейді.

ЖБ-сы бар сұлбада транзистордың кіру кернеуі база мен эмиттер арасындағы кернеуі, кіру тоқ – база тоғы, ал кіру статикалық сипаттамалары – U_кэ = const кезіндегі I_б(U_бэ) жанұясы болып табылады. Бұл сипаттамалар ЖБ-сы бар сұлбадағы кіру сипаттамаларына өте ұқсас, бірақ, біріншіден, база тоғы эмиттер тоғынан h₂₁ есе шамасында кем, сондықтан 5.3, б суретте ордината осі бойынша масштабы 4.2, б суреттегі масштабтан h₂₁есе шамасында артық. Екіншіден, кернеуді (U_кэ) үлкейткенде ток I_базаяды.

ЖБ-сы бар сұлбада шығу кернеуі эмиттер мен коллектор арасындағы кернеу, кіру тоқ – коллектор тоғы, ал шығу статикалық сипаттамалар – I_б = const кезіндегі I_к(U_кэ) жанұясы болып табылады. Бұл шығу сипаттамалары ЖБ-сы бар сұлба бойынша қосылған сол транзистордың шығу сипаттамаларынан ерекшелінеді. Ерекшеліктері шығу кернеуі U_кэтранзистордың біруақытта екі өтуіне қосылғанында және транзистор режимі U_кэжәне U_бэ арасындағы қатынасы салдарынан өзгеруінде негізделген. Осы кернеулердің («оң» коллекторда және базада) U_кэ< U_бэжәне бірдей қарама-қарсылық кезінде транзистор шылыққан режимде болады, себебі эмиттерлі де, коллекторлы да өтулерде түзу кернеу болады. U_кэүлкейту кезінде коллекторлы өтуде кернеу алғашында нөлге тең (U_кэ= U_бэ), ал сосын (U_{кэ >} U_бэкезінде) кері болады. Осында транзистор белсенді режимге көшеді.

4.3-сурет - транзисторды жалпы эмиттермен (а) қосу сұлбасы және оның кіру (б) және шығу (в) сипаттамалары
Шылыққан режимде транзистордың шығу тоғы коллекторлы өтудің тура тоғы болып табылады және оның шамасы коллекторлы өтудегі кернеумен тік байланыста болады, демек, ол U_кэтәуелді. Белсенді режимде транзистордың шығу тоғы, әдетте эмиттерден алынған электрондардың инжекциясымен себептелген токпен анықталады, ал шығу статикалық сипаттамалардың жанұясында жазық участок байқала бастайды. 5.3, в суретінде келтірілген сипаттамалар жанұясына қарағанда, транзистордың шығу сипаттамаларының жазық участоктары ЖЭ-сы бар сұлбада үлкен иілуге ие болады. Бұл ЖЭ-сы бар сұлба бойынша қосылған транзистордың шығу статикалық сипаттамаларын алу барысында I_б = const шартын орындау үшін U_кэжәне U_бэарасындағы қатынасын өзгерту керектігімен байланысты.

Берілген сұлбада кіру тоқ I_{вх э}= I_б= I_э(1-α) базалық тоқ болады, ал шығу I_{вых э}= I_к= αI_э коллекторлы.

Кіру кедергісі жалпы базасы бар сұлбадағыға қарағанда екі ретке үлкен, себебі
.

Кіру кедергісін үлкейту әр каскады ЖЭ-сы бар сұлба бойынша жиналған, көпкаскадты күшейткішті жинауға мүмкіндік береді.

ЖЭ-сы бар сұлба тоқ күшейткішіне ие

.
ЖЭ-сы бар сұлбада кернеуді күшейту коэффициенті, ЖБ-сы бар сұлбадағыдай:

.
Бірақ, жалпы эмиттері бар сұлба күшейтуден басқа шығу кернеудің фазасын 180⁰ өзгертеді. ЖЭ-сы бар сұлба тоқ бойынша және кернеу бойынша күшейткішке ие болғандықтан, ол аса үлкен қуатты күшейту коэффициентіне ие:

.
Осыдан, бұл сұлба аса үлкен практикалық қолдануды алды.

Жалпы коллекторы бар сұлба 5.4-суретте келтірілген. Бұл схемада кіру тоқ база тоғы болғандықтан, ал эмиттер тоғы коллектор тоғынан аз айыралатындықтан, практикада бұл схема үшін жалпы эмиттері бар сұлба үшін алынған сипаттамалар қолданылады.

Жалпы эмиеттері бар сұлбадағыдай, бұл схемада кіру тоқ база тоғы болып табылады
I_вх вк = I_б = I_э(1 - α ).

4.4-сурет – жалпы коллекторы бар қосылу сұлбасы
Шығу тоқ I_{вых к}= I_э эмиттер тоғы болып табылады. Жалпы коллекторы бар сұлба тоқ бойынша аса үлкен күшейтуге ие:

.
Жалпы коллекторы бар сұлбаның кіру кедергісі жоғарыда қарастырылған сұлбалардың кедергілерінен аса жоғары:

.
ЖК-сы бар сұлбада кернеу күшейткіші жоқ, себебі:

.
R_н>> R_{вх б}, болғадықтан, К≈1 деп санауға болады. ЖК-сы бар сұлбаны эмиттерлі қайталаушы деп атайды, себебі жүктеу эмиттердің тізбегіне қосылған. Кернеудің күшейту коэффициенті бірге тең және шығу кернеуі фаза бойынша кірумен беттеседі.

Эмиттерлі қайталаушыны жеке каскад арасындағы немесе күшейтудің шығысы және оның жүктеуі арасындағы кедергілердің келісілген каскады ретінде кең қолданады. жалпы коллекторы бар сұлбада қуат күшейтуінің коэффициенті тоқ күшейту коэффициентіне тең:

.
Қарастырғанымыздан, кез келген сұлбалар қосылуының қуат күшейткіші бар. Бұл транзистордың белсенді ққұрал екенін нақтылайды.

Қазіргі уақытта биполярлы транзисторлар күшейткішті, қайтажанғышты функциясын сәтті шешу көмегі бар көп таралған жартылайөткізгішті құрал болып табылады.

Биполярлы транзисторлардың һ-параметрлері
Берілген кернеуден транзистордың кіру және шығу тоқтарының байланысын сәйкесінше транзистордың кіру және шығу сипаттамалары деп атайды. Биполярлы транзистордың кіру және шығу сипаттамаларының жанұяларында бірнеше сұлбалар анализі кезінде артық болатын нақты ақпарат бар. Аз сигналад жұмыс істейтін транзисторды сұлбаның элементі ретінде қарастырғанда, оны сұлбасы 4.5-суретте көретілген төртполюст түрінде қарастырған жеңіл. Төртполюстінің кернеуі мен тоғы өзара теңдеу жүйесімен байланысқан.

Осы теңдеулер коэффициенттері транзистордың қасиетін бейнелейді және оның параметрлері болып табылады.

4.5-сурет – төртполюс түрінде көретілген транзистордың сұлбасы
Биполярлы транзисторды аса ыңғайлы бейнелейтін тәуелсіз айнымалылар ретінде кіру тоғы және шығу кернеуі таңдалған һ-параметр жүйесі болып табылады:

U₁ = h₁₁ I₁ + h₁₂ U₂

I₁ = h₂₁ I₁ + h₂₂ U₂ ,
мұнда һ₁₁ - кіру кедергіні сипаттайтын, кедергінің шамасы бар параметр және кіруде кернеу өзгеруінің транзистор шығуында айнымалы тоқ бойынша қысқа тұйықталу режиміндегі оның өзгеруіне әкеліп соқтырған кіру тоғына қатынасын көрсетеді. Һ₁₁ мәні шығудағы айнымалы тоқ бойынша қысқа тұйықталу режиміндегі транзистордың кіру сипаттамасының еңкішімен анықталады;

һ₁₂– шығу және кіру тізбектер арасындағы ішкі кері байланысты сипаттайтын өлшемсіз параметр және кіруде кернеу өзгеруінің айнымалы тоқ бойынша кіру тізбегінде бос жүріс режиміндегі оның өзгеруіне әкеліп соқтырған шығудағы кернеу қатынасын көрсетеді;

һ₂₁ - шығу және кіру тізбектер арасындағы тоқ бойынша тура байланысты сипаттайтын өлшемсіз параметр және шығу тоқ өзгеруінің айнымалы тоқ бойынша шығу тізбегінің қысқаша тұйықталу режимінде оның өзгеруіне әкеліп соқтырған кірудегі тоқ қатынасын көрсетеді. һ₂₁ параметрі транзистордың маңызды параметрлерінің бірі болып табылады.

һ₂₂– шығу өтімділігін сипаттайтын өтімділік шамасы бар параметр және шығу тоқ өзгеруінің айнымалы тоқ бойынша кіру тізбегінің қысқаша тұйықталу режимінде оның өзгеруіне әкеліп соқтырған шығудағы кернеу қатынасын көрсетеді. Һ₂₂ транзистордың кіру сипаттамасының еңкішімен анықталады.

Һ-параметрлерінің нақты мәндері транзисторды қосудың әртүрлі сұлбаларына әралуан, сондықтан ЖБ және ЖЭ-сы бар сұлбаларда сәйкесінше «б» немесе «э» индекстерін қосады. Биполярлы транзисторды қосу сұлбаларының аса таралған түрі – ЖЭ-сы бар сұлба.

Һ-параметрлер биполярлы транзистордың анализ үшін ыңғайлы болатын эквивалентті сұлбаларды құруға мүмкіндік береді.

Биполярлы транзистордың қасиетін анықтайтын негізгі сипаттамалар оның статикалық сипаттамалары болып табылады. Бірақ, бұл сипаттамаларды қарастырмастан, келесіні байқау қажет:

Транзисторда ағатын прцесстер оның кіру тоқтарымен анықталады. Бұл тоқты табу үшін I_вх(U_вх) қатынасын білу керек. Себебі транзистордың кіру тоғы тек қана кіру емес, шығу кернеуіне байланысты. Транзистордың толық сипаттамасы үшін екі статикалық сипаттаманың жанұясы болуы керек: кіру және шығу.
Транзистордың статикалық сипаттамасының түрі оның қосылу сұлбасына байланысты. Демек, кез келген қосылу сұлбасы кезінде транзисторда физикалық процестер өзгермейді, бірақ кіру және шығу шамалары елеулі өзгереді.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1.Биполрлық транзистордың шартты белгіленуі

2.Биполярлық транзистордың ВАС

3.Биполярлық транзистордың өрістік транзистордан айырмашылығы
12-дәріс.

Тақырып. Өрістік транзисторлар.

Дәріс сабағының құрылымы:

Өрістік транзисторлар, түр өзгешілігі және құрылғысы

жүктеу 1,64 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10