1. Trioodide põhimõisted ja põhimõtted
Transistori kui transistori perekonna võtmeliikmena mängib elektroonilistes vooluringides hädavajalikku rolli.See sisaldab kolme põhiosa: alus, emitter ja koguja.Siin keskendume peamiselt NPN -transistoridele.NPN -transistori põhiomadusi saab kirjeldada samaväärse vooluringi abil, kus aluse ja emitteri vaheline ühendus on dioodiga samaväärne ning koguja ja emitteri vahelist ühendust võib pidada reguleeritavaks takistiks.Selle takisti takistus varieerub suuresti, mõnest oomist kuni lõpmatuseni (avatud vooluahela olek).
Enne põhjalikku arutamist peame selgitama NPN -transistori iseloomulikku võrrandit: IC = βIB.Selles võrrandis tähistab IB voolu alusest emitterini, IC on vool kogujast emitterini ja β on trioodi amplifikatsioonitegur.See mitu on konstantse määratud tootmisprotsessi põhjal ja selle väärtus on tavaliselt kümnete ja sadade vahel.Siiski tuleb märkida, et triood saavutab selle võimendusefekti, kohandades samaväärset takistust (RCE) koguja ja emitteri vahel.Kui RCE on kohandatud äärmiselt madala väärtuseni, kuid ei suuda siiski saavutada IC = βIB, nimetame seda "küllastuse olekuks";Vastupidiselt, kui RCE on kohandatud äärmiselt kõrge väärtuseni, kuid see ei suuda siiski saavutada IC = βIB, nimetatakse seda "piiriks" olekuks.Ideaalis peaks transistor töötama võimenduspiirkonnas, see tähendab IC = βIB olekut.
2. NPN -transistori konstantse voolu allika tühjenemisahela ehitamine ja analüüs
Elektroonilise vooluahela kujunduses on konstantsete vooluallikate rakendamine ülioluline.Võttes näitena tavapärase kondensaatori tühjendusahela, on tühjendusvool IC = UC/R, kus UC tähistab kondensaatori pinget.Kuna kondensaatori pinge aja jooksul väheneb, pole traditsiooniline tühjendusvool konstantne.Kuid NPN -transistore kasutades saame ehitada pideva vooluahela.
Sellise vooluahela kujunduses on kondensaatori tühjendusvool selle pingest sõltumatu.Näiteks eeldades, et vooluahela VE väärtus on 4,3 V (arvutatud 5 V miinus 0,7 V), siis võib leida, et IC (koguja vool) on ligikaudu võrdne IE -ga (emitteri vool), arvutatud vastavalt VE -ga jagatud VE -ga.Re (emittersiit).See arvutusprotsess põhineb olulisel eeldusel: triood peab toimima võimenduspiirkonnas, see tähendab, et IC = βIB peab olema täidetud.Arvestades, et β üldine väärtus on suurusjärgus 100 korda, võib IE pidada umbes võrdseks IC -ga.
3. Trioodi vooluahela lahendusprotsess
Transistori vooluahelate kavandamisel ja analüüsimisel järgime tavaliselt järgmisi samme: kõigepealt eeldame, et transistor töötab võimenduspiirkonnas ja vastab IC = βIB ja IC≈ie tingimustele;Seejärel järeldage UCE pöördvõrdeliselt (koguja ja emitteri vaheline pinge) arvutuse tulemuste põhjal) on mõistlik, et teha kindlaks, kas varasemad eeldused on tõesed.Näiteks eeldades, et pinge on kondensaatoril 10 V, saame arvutada UCE 5,7 V, mis omakorda annab RCE väärtusele 5,7 000 oomi.See tähendab, et reguleerides RCE -d 5,7 000 oomiga, saab transistor säilitada kondensaatori tühjendusvoolu 1 mA juures.Sarnaselt, kui kondensaatori pinge on 8 V, on UCE 3,7 V ja RCE 3,7K oomi, nii et tühjendusvool on endiselt 1 mA juures.
Kui kondensaatori pinge langeb alla teatud läve, näiteks 3V, leiame, et UCE arvutatud tulemus muutub negatiivseks väärtuseks (-1,3 V), mis on ilmselgelt mõistlik.See näitab, et isegi kui RCE langeb 0 oomi, ei saa IC = βIB seisundit rahuldada.Seetõttu, kui kondensaatori pinge langeb alla 4,3 V, ei tööta transistor enam võimenduspiirkonnas, vaid siseneb küllastuspiirkonda.Väärib märkimist, et praktilistes rakendustes ei saa koguja ja emitteri vahelist takistust vähendada 0Ω -ni, seega võib UCE madalaimat väärtust üldiselt vähendada ainult umbes 0,2 V -ni.Seda väärtust nimetatakse küllastunud torupinge languseks.
4. PNP transistori rakendamine konstantsesse allika laadimisahelasse
Erinevalt NPN -transistoridest, et rakendada pidevat allika laadimisahelat, peame kasutama PNP -transistoreid.PNP -transistori tööpõhimõte ja struktuur erinevad NPN -ist, kuid see mängib olulist rolli pideva praeguse allika laadimisahela realiseerimisel.PNP -transistoris on voolu voolu suund vastas NPN -transistori omale, mis annab suuremat paindlikkust eri tüüpi elektrooniliste vooluringide kujundamisel.