1. Osnovni pojmovi i principi trioda
Tranzistor, kao ključni član porodice tranzistora, igra neophodnu ulogu u elektronskim sklopovima.Sadrži tri osnovna dijela: bazu, emiter i sakupljač.Evo, uglavnom se fokusiramo na NPN tranzistore.Osnovne karakteristike tranzistora NPN-a mogu se opisati ekvivalentnim krugom u kojem je veza između baze i emitera ekvivalentna diodi, a veza između kolektora i emitera mogu se smatrati podesivim otpornikom.Otpornost ovog otpornika se povećava, od nekoliko ohma do beskonačnosti (stanje otvorenog kruga).
Prije nego što razgovaramo u dubini, moramo razjasniti karakterističnu jednadžbu NPN tranzistora: IC = βib.U ovoj jednadžbi, IB predstavlja struju od baze do emitera, IC je trenutni iz kolektora do emitera, a β je faktor pojačanja TRIODE.Ovaj višestruki je stalni određeni zasnovan na proizvodnom procesu, a njena vrijednost je obično između desetina i stotina.Međutim, treba napomenuti da TRIODE postiže ovaj efekt pojačanja prilagođavajući ekvivalentnu otpornost (RCE) između kolektora i emitera.Kada se RCE prilagođava izuzetno niskoj vrijednosti, ali još uvijek ne može postići IC = βib, nazivamo ga "zasićenjem";Suprotno tome, kada se RCE prilagođava izuzetno veliku vrijednost, ali još uvijek ne može postići IC = βib, naziva se "rezanim" stanju.U idealnom slučaju, tranzistor bi trebao raditi u regiji pojačanja, odnosno država IC = βib.
2. Izgradnja i analiza NPN tranzistora Konstantni izvorni krug pražnjenja
U elektroničkom dizajnu kruga, primjena konstantnih izvora struje je presudna.Uzimajući konvencionalni krug za ispuštanje kondenzatora kao primjer, trenutni pražnjenje IC = UC / R, gdje uc predstavlja napon kondenzatora.Budući da napon kondenzatora smanjuje se s vremenom, tradicionalna struja pražnjenja nije konstantna.Međutim, koristeći NPN tranzistore možemo izgraditi stalni strujni krug pražnjenja.
U takvom dizajnu kruga, struja pražnjenja kondenzatora neovisna je o svom naponu.Na primjer, pretpostavljajući da je vrijednost kruga 4,3 V (izračunata kao 5V minus 0,7 V), tada možemo pronaći da je IC (struja kolektora) približno jednaka IE (emitiranu struju), izračunata kao podijeljenaRe (otpornik emitera).Ovaj proces izračuna temelji se na važnoj premisi: TRIODE mora raditi u području pojačanja, odnosno IC = βib mora biti zadovoljan.S obzirom na to da je opća vrijednost β nalogodavci 100 puta, odnosno može se smatrati približno jednakim IC-u.
3. Proces rješenja TRIODE kruga
Pri dizajniranju i analiziranju tranzistorskih krugova obično slijedimo sljedeće korake: prvo pretpostaviti da tranzistor radi u regiji pojačala i ispunjava uvjete IC = βib i ic-e;Zatim obrnuto zaključi UCE (napon između kolektora i emitera) na osnovu rezultata izračuna) je razumno utvrđivanje da li su prethodne pretpostavke istinite.Na primjer, pod pretpostavkom da napon preko kondenzatora iznosi 10V, možemo izračunati uce da budemo 5,7 V, koji zauzvrat daje vrijednost od 5,7k ohma.To znači da prilagođavanjem RCE-a do 5,7k Ohms, tranzistor može održavati struju pražnjenja kondenzatora u 1mA.Slično tome, kada je napon kondenzatora 8V, UCE je 3,7 V, a RCE je 3,7k ohma, tako da se struja pražnjenja još uvijek održava u 1mA.
Međutim, kada napon kondenzatora padne ispod određenog praga, poput 3V, otkrit ćemo da izračunati rezultat Uce postane negativna vrijednost (-1.3v), što je očito nerazumno.To pokazuje da čak i ako RCE padne na 0 ohma, stanje IC = βib ne može biti zadovoljan.Stoga, kada napon kondenzatora padne ispod 4,3 V, tranzistor više neće raditi u regiji pojačanja, već u uđe u regiju zasićenja.Vrijedno je napomenuti da u praktičnim primjenama, otpor između kolektora i emitera ne može se smanjiti na 0ω, tako da najniža vrijednost UCE-a uglavnom može biti samo na oko 0,2 V.Ova se vrijednost naziva zasićenim cijevnim naponom.
4. Primena PNP tranzistora u stalnom krugu za punjenje struje struje
Različite od NPN tranzistora, za implementaciju stalnog strujnog kruga struje, moramo koristiti PNP tranzistore.Princip rada i struktura PNP tranzistora razlikuju se od NPN-a, ali igra vitalnu ulogu u realizaciji konstantnog kruga punjenja struje.U PnP tranzistoru smjer trenutnog protoka suprotan je tranzistoru NPN-a koji pruža veću fleksibilnost u dizajniranju različitih vrsta elektroničkih krugova.