1. Основни понятия и принципи на триодите
Transistor, като ключов член на семейството на транзистора, играе необходима роля в електронните схеми.Съдържа три основни части: основа, излъчвател и колектор.Тук се фокусираме главно върху NPN транзистори.Основните характеристики на NPN транзистор могат да бъдат описани с еквивалентна верига, при която връзката между основата и излъчвателя е еквивалентна на диод и връзката между колектора и излъчвателя може да се разглежда като регулируем резистор.Съпротивлението на този резистор варира значително, от няколко ома до безкрайност (състояние на отворена верига).
Преди да обсъдим в дълбочина, трябва да изясним характерното уравнение на NPN транзистора: IC = βIB.В това уравнение IB представлява тока от основата към излъчвателя, IC е токът от колектора към емитера, а β е фактор на усилване на триода.Това множество е постоянно определена въз основа на производствения процес и неговата стойност обикновено е между десетки и стотици.Трябва обаче да се отбележи, че триодът постига този ефект на усилване чрез регулиране на еквивалентното съпротивление (RCE) между колектора и излъчвателя.Когато RCE се коригира на изключително ниска стойност, но все още не може да постигне IC = βIB, ние го наричаме състояние "насищане";Обратно, когато RCE се коригира на изключително висока стойност, но все още не може да постигне IC = βIB, той се нарича състояние "отрязване".В идеалния случай транзисторът трябва да работи в областта на амплификация, тоест състоянието на IC = βIB.
2. Изграждане и анализ на NPN транзисторен постоянен ток на изпускане на ток изпускане
При проектирането на електронни вериги прилагането на източници на постоянен ток е от решаващо значение.Като пример за конвенционална верига за разреждане на кондензатор, токът на изпускането IC = UC/R, където UC представлява напрежението на кондензатора.Тъй като напрежението на кондензатора намалява с течение на времето, традиционният ток на изпускане не е постоянен.Въпреки това, използвайки NPN транзистори, можем да изградим постоянна верига за изпускане на ток.
В такъв дизайн на веригата изпускащият ток на кондензатора не зависи от напрежението му.Например, ако приемем, че стойността на VE на веригата е 4,3V (изчислена като 5V минус 0,7V), тогава можем да установим, че IC (токът на колектора) е приблизително равен на IE (токът на излъчвателя), изчислен като разделен отRe (резистор за излъчване).Този процес на изчисление се основава на важна предпоставка: Триодът трябва да работи в областта на усилване, тоест IC = βIB трябва да бъде удовлетворен.Като се има предвид, че общата стойност на β е от порядъка на 100 пъти, IE може да се счита за приблизително равна на IC.
3. Процес на решение на триодна верига
Когато проектираме и анализираме транзисторните схеми, обикновено следваме следните стъпки: първо приемем, че транзисторът работи в областта на усилване и отговаря на условията на IC = βIB и IC≈ie;След това обратно извеждане на UCE (напрежението между колектора и излъчвателя) въз основа на резултатите от изчислението) е разумно да се определи дали предишните предположения са верни.Например, ако приемем, че напрежението през кондензатора е 10V, можем да изчислим UCE за 5,7 V, което от своя страна дава на RCE стойност от 5,7k ома.Това означава, че чрез коригиране на RCE до 5,7k ома, транзисторът може да поддържа изпускателния ток на кондензатора при 1MA.По същия начин, когато напрежението на кондензатора е 8V, UCE е 3.7V, а RCE е 3,7k ома, така че токът на разряда все още се поддържа при 1MA.
Въпреки това, когато напрежението на кондензатора падне под определен праг, като 3V, ще открием, че изчисленият резултат от UCE става отрицателна стойност (-1.3V), което очевидно е неразумно.Това показва, че дори и RCE да спадне до 0 ома, състоянието на IC = βIB не може да бъде удовлетворено.Следователно, когато напрежението на кондензатора падне под 4.3V, транзисторът вече няма да работи в областта на усилване, а да влезе в областта на насищане.Струва си да се отбележи, че при практически приложения съпротивлението между колектора и излъчвателя не може да бъде намалено до 0Ω, така че най -ниската стойност на UCE обикновено може да бъде намалена само до около 0,2V.Тази стойност се нарича натоварване на наситено напрежение на тръбата.
4. Прилагане на PNP транзистор в верига за зареждане на източници с постоянен ток
Различни от NPN транзисторите, за да внедрим постоянна верига за зареждане на източници, трябва да използваме PNP транзистори.Принципът на работа и структурата на PNP транзистора са различни от NPN, но той играе жизненоважна роля за реализиране на постоянната верига за зареждане на източника на ток.В PNP транзистор посоката на токов поток е противоположна на тази на NPN транзистор, който осигурява по -голяма гъвкавост при проектирането на различни видове електронни вериги.