1. Асноўныя паняцці і прынцыпы трыёнаў
Транзістар, як ключавы член сямейства транзістараў, гуляе незаменную ролю ў электронных схемах.Ён змяшчае тры асноўныя часткі: база, выпраменьвальнік і калекцыянер.Тут мы ў асноўным засяроджваемся на транзістарах NPN.Асноўныя характарыстыкі транзістара NPN могуць быць апісаны эквівалентнай схемай, у якой злучэнне паміж падставай і выпраменьвальнікам эквівалентна дыёду, а сувязь паміж калекцыянерам і выпраменьвальнікам можа разглядацца як рэгуляваны рэзістар.Супраціў гэтага рэзістара моцна вар'іруецца: ад некалькіх Ом да бясконцасці (стан адкрытага ланцуга).
Перш чым глыбока абмеркаваць, мы павінны ўдакладніць характэрнае ўраўненне транзістара NPN: IC = βIB.У гэтым раўнанні IB ўяўляе сабой ток ад падставы да выпраменьвальніка, ІС - ток ад калекцыянера да выпраменьвальніка, а β - каэфіцыент узмацнення трыёда.Гэта множнае - гэта пастаянная, вызначаная на аснове вытворчага працэсу, і яго значэнне звычайна паміж дзясяткамі і сотнямі.Аднак варта адзначыць, што трыёд дасягае гэтага ўзмацнення эфекту шляхам карэкціроўкі эквівалентнага супраціву (RCE) паміж калекцыянерам і выпраменьвальнікам.Калі RCE падладжваецца на надзвычай нізкае значэнне, але ўсё яшчэ не можа дасягнуць IC = βIB, мы называем гэта "насычаным" станам;І наадварот, калі RCE рэгулюецца на надзвычай высокае значэнне, але ўсё яшчэ не можа дасягнуць IC = βIB, яго называюць станам "адсячэння".У ідэале транзістар павінен працаваць у вобласці ўзмацнення, гэта значыць стан ic = βib.
2. Будаўніцтва і аналіз ланцуга разраду зыходнага току транзістара NPN
У дызайне электроннай схемы прымяненне пастаянных крыніц току мае вырашальнае значэнне.У якасці прыкладу прымаючы звычайны ланцуг разраду кандэнсатара, ток разраду IC = UC/R, дзе UC ўяўляе напружанне кандэнсатара.Паколькі напружанне кандэнсатара з цягам часу памяншаецца, традыцыйны ток разраду не з'яўляецца пастаянным.Аднак, выкарыстоўваючы транзістары NPN, мы можам пабудаваць пастаянны ланцуг разраду.
У такой канструкцыі схемы ток разраду кандэнсатара не залежыць ад яго напружання.Напрыклад, мяркуючы, што значэнне VE ланцуга складае 4,3В (разлічваецца як 5V мінус 0,7V), тады мы можам знайсці, што ІС (ток калекцыянера) прыблізна роўны IE (ток выпраменьвальніка), разлічаным як VE, падзелены на падзеленае наRe (рэзістар выпраменьвання).Гэты працэс разліку заснаваны на важнай перадумове: трыёд павінен працаваць у зоне ўзмацнення, гэта значыць, IC = βIB павінен быць задаволены.Улічваючы, што агульнае значэнне β знаходзіцца ў парадку 100 разоў, гэта значыць, гэта можа быць прыблізна роўным ІС.
3. Працэс рашэння трыёднай схемы
Пры распрацоўцы і аналізе транзістарных схем мы звычайна выконваем наступныя дзеянні: спачатку выкажам здагадку, што транзістар працуе ў вобласці ўзмацнення і адпавядае ўмовам IC = βIB і IC≈IE;Затым наадварот вывядзіце UCE (напружанне паміж калекцыянерам і выпраменьвальнікам) на аснове вынікаў разліку), разумна вызначыць, ці адпавядаюць папярэднія здагадкі.Напрыклад, пры ўмове, што напружанне па ўсёй кандэнсатары складае 10В, мы можам разлічыць UCE быць 5,7 У, што, у сваю чаргу, дае значэнне RCE 5,7K Ом.Гэта азначае, што, рэгулюючы RCE да 5,7K Ом, транзістар можа падтрымліваць ток разраду кандэнсатара ў 1MA.Сапраўды гэтак жа, калі напружанне кандэнсатара складае 8 В, UCE складае 3,7 У, а RCE - 3,7 к о -ом, так што ток разраду ўсё яшчэ падтрымліваецца ў 1 мА.
Аднак, калі напружанне кандэнсатара апускаецца ніжэй пэўнага парога, напрыклад, 3V, мы выявім, што разліковы вынік UCE становіцца адмоўным значэннем (-1,3V), што, відавочна, неразумна.Гэта паказвае, што нават калі RCE апускаецца да 0 Ом, умова IC = βIB не можа быць задаволены.Таму, калі напружанне кандэнсатара апускаецца ніжэй за 4,3 У, транзістар больш не будзе працаваць у вобласці ўзмацнення, але ўвойдзе ў вобласць насычэння.Варта адзначыць, што ў практычных дадатках супраціў паміж калекцыянерам і выпраменьвальнікам не можа быць зніжаны да 0ω, таму найменшае значэнне UCE звычайна можа быць зніжана толькі да 0,2 У.Гэта значэнне называецца насычаным напружаннем трубкі.
4. Прымяненне транзістара PNP у ланцугу зарадкі пастаяннага току
У адрозненне ад транзістараў NPN, для рэалізацыі пастаяннай схемы зарадкі крыніцы, мы павінны выкарыстоўваць PNP -транзістары.Прынцып працы і структура транзістара PNP адрозніваюцца ад NPN, але ён гуляе жыццёва важную ролю ў рэалізацыі пастаяннай схемы зарадкі крыніцы.У PNP -транзістары кірунак патоку току процілеглы для транзістара NPN, які забяспечвае вялікую гнуткасць у распрацоўцы розных тыпаў электронных схем.