1. Konceptet themelore dhe parimet e triodeve
Transistori, si një anëtar kryesor i familjes transistor, luan një rol të domosdoshëm në qarqet elektronike.Ai përmban tre pjesë themelore: bazë, emetues dhe koleksionist.Këtu, ne kryesisht përqendrohemi në transistorët NPN.Karakteristikat thelbësore të një transistor NPN mund të përshkruhen nga një qark ekuivalent, në të cilin lidhja midis bazës dhe emetuesit është e barabartë me një diodë, dhe lidhja midis koleksionistit dhe emetuesit mund të vlerësohet si një rezistencë e rregullueshme.Rezistenca e këtij rezistori ndryshon gjerësisht, nga disa ohms në pafundësi (gjendje e qarkut të hapur).
Para se të diskutojmë në thellësi, duhet të sqarojmë ekuacionin karakteristik të transistorit NPN: IC = βIB.Në këtë ekuacion, IB përfaqëson rrymën nga baza në emetues, IC është rryma nga koleksionisti në emetues, dhe β është faktori i amplifikimit të triodës.Ky shumëfish është një përcaktim i vazhdueshëm bazuar në procesin e prodhimit, dhe vlera e tij është zakonisht midis dhjetëra dhe qindra.Sidoqoftë, duhet të theksohet se trioda arrin këtë efekt amplifikimi duke rregulluar rezistencën ekuivalente (RCE) midis koleksionistit dhe emetuesit.Kur RCE është rregulluar në një vlerë jashtëzakonisht të ulët, por ende nuk mund të arrijë IC = βib, ne e quajmë atë një gjendje "ngopjeje";Në të kundërt, kur RCE është rregulluar në një vlerë jashtëzakonisht të lartë, por ende nuk mund të arrijë IC = βib, quhet një gjendje "e prerë".Në mënyrë ideale, tranzistori duhet të funksionojë në rajonin e amplifikimit, domethënë gjendjen e IC = βib.
2. Ndërtimi dhe analiza e qarkut të rrjedhës së burimit të rrymës së transistorit NPN
Në hartimin e qarkut elektronik, aplikimi i burimeve të rrymës konstante është thelbësore.Marrja e një qarku konvencional të shkarkimit të kondensatorit si shembull, rryma e shkarkimit IC = UC/R, ku UC përfaqëson tensionin e kondensatorit.Meqenëse tensioni i kondensatorit zvogëlohet me kalimin e kohës, rryma tradicionale e shkarkimit nuk është konstante.Sidoqoftë, duke përdorur transistorë NPN, ne mund të ndërtojmë një qark të vazhdueshëm të shkarkimit aktual.
Në një model të tillë qark, rryma e shkarkimit të kondensatorit është e pavarur nga tensioni i tij.Për shembull, duke supozuar se vlera VE e qarkut është 4.3V (e llogaritur si 5V minus 0.7V), atëherë mund të zbulojmë se IC (rryma e kolektorit) është afërsisht e barabartë me IE (rryma e emetuesit), e llogaritur si VE e ndarë ngaRe (rezistencë emetuese).Ky proces i llogaritjes bazohet në një premisë të rëndësishme: trioda duhet të funksionojë në zonën e amplifikimit, domethënë, IC = βib duhet të plotësohet.Duke marrë parasysh që vlera e përgjithshme e β është në rendin 100 herë, IE mund të konsiderohet të jetë afërsisht e barabartë me IC.
3. Procesi i zgjidhjes së qarkut të triodës
Kur hartojmë dhe analizojmë qarqet e transistorit, ne zakonisht ndjekim hapat e mëposhtëm: së pari supozojmë se transistorin funksionon në rajonin e amplifikimit dhe plotësojmë kushtet e IC = βib dhe IC≈IE;Pastaj në mënyrë të kundërt nxjerrjen e UCE (tensioni midis koleksionistit dhe emetuesit) bazuar në rezultatet e llogaritjes) është e arsyeshme për të përcaktuar nëse supozimet e mëparshme janë të vërteta.Për shembull, duke supozuar se tensioni në të gjithë kondensatorin është 10V, ne mund ta llogarisim UCE të jetë 5.7V, e cila nga ana tjetër i jep RCE një vlerë prej 5.7k ohms.Kjo do të thotë që duke rregulluar RCE në 5.7K ohms, transistor mund të ruajë rrymën e shkarkimit të kondensatorit në 1MA.Në mënyrë të ngjashme, kur tensioni i kondensatorit është 8V, UCE është 3.7V dhe RCE është ohms 3.7k, në mënyrë që rryma e shkarkimit të mbahet akoma në 1MA.
Sidoqoftë, kur tensioni i kondensatorit bie nën një prag të caktuar, siç është 3V, do të zbulojmë se rezultati i llogaritur i UCE bëhet një vlerë negative (-1.3V), e cila është padyshim e paarsyeshme.Kjo tregon se edhe nëse RCE bie në 0 ohms, gjendja e IC = βib nuk mund të kënaqet.Prandaj, kur tensioni i kondensatorit bie nën 4.3V, transistor nuk do të funksionojë më në rajonin e amplifikimit, por hyn në rajonin e ngopjes.Vlen të përmendet se në aplikimet praktike, rezistenca midis koleksionistit dhe emetuesit nuk mund të reduktohet në 0Ω, kështu që vlera më e ulët e UCE në përgjithësi mund të reduktohet vetëm në rreth 0.2V.Kjo vlerë quhet rënia e tensionit të tubit të ngopur.
4. Aplikimi i transistorit PNP në qarkun e karikimit të burimit aktual të vazhdueshëm
Të ndryshme nga transistorët NPN, për të zbatuar një qark të vazhdueshëm të karikimit të burimit aktual, duhet të përdorim transistorët PNP.Parimi i punës dhe struktura e transistorit PNP janë të ndryshme nga NPN, por ai luan një rol jetësor në realizimin e qarkut të karikimit të burimit aktual aktual.Në një transistor PNP, drejtimi i rrjedhës aktuale është e kundërt me atë të një transistor NPN, i cili siguron një fleksibilitet më të madh në hartimin e llojeve të ndryshme të qarqeve elektronike.