1. A hármas alapfogalma és alapelvei
A tranzisztor, mint a tranzisztorcsalád kulcsfontosságú tagja, nélkülözhetetlen szerepet játszik az elektronikus áramkörökben.Három alaprészt tartalmaz: bázis, emitter és gyűjtő.Itt elsősorban az NPN tranzisztorokra összpontosítunk.Az NPN tranzisztor alapjellemzőit egy ekvivalens áramkörrel lehet leírni, amelyben az alap és az emitter közötti kapcsolat egyenértékű egy diódával, és a gyűjtő és az emitter közötti kapcsolat állítható ellenállásnak tekinthető.Ennek az ellenállásnak az ellenállása nagymértékben változik, néhány ohmtól a végtelenségig (nyitott áramkör).
Mielőtt mélyrehatóan megvitatnánk, tisztáznunk kell az NPN tranzisztor jellegzetes egyenletét: IC = βib.Ebben az egyenletben az IB képviseli az alapot az alaptól az emitterig, az IC az áram a kollektortól az emitterig, és β a trióda amplifikációs tényezője.Ez a többszörös a gyártási folyamat alapján, és értéke általában tíz és száz között van.Meg kell azonban jegyezni, hogy a triód eléri ezt az amplifikációs hatást az ekvivalens ellenállás (RCE) beállításával a gyűjtő és az emitter között.Ha az RCE -t rendkívül alacsony értékre állítják be, de még mindig nem érik el az IC = βIB -t, akkor "telítettségnek" nevezzük;Ezzel szemben, ha az RCE-t rendkívül magas értékre állítják be, de még mindig nem érik el az IC = βib-t, akkor azt "küszöb" állapotnak nevezzük.Ideális esetben a tranzisztornak az amplifikációs régióban kell működnie, azaz az IC = βib állapotában.
2. Az NPN tranzisztor állandó áramforrás -kisülési áramkörének felépítése és elemzése
Az elektronikus áramkör kialakításában az állandó áramforrások alkalmazása döntő jelentőségű.A hagyományos kondenzátor kisülési áramkör példájaként az IC = UC/R kisülési áram, ahol az UC a kondenzátor feszültségét képviseli.Mivel a kondenzátor feszültsége idővel csökken, a hagyományos kisülési áram nem állandó.Az NPN tranzisztorok használatával azonban állandó áramkiürítési áramkört építhetünk.
Egy ilyen áramkör kialakításában a kondenzátor kisülési árama független a feszültségétől.Például, ha feltételezzük, hogy az áramkör VE értéke 4,3 V (5 V -os mínusz 0,7 V -ként számolva), akkor azt találhatjuk, hogy az IC (a kollektoráram) megközelítőleg megegyezik az IE -vel (az emitter áramával).Re (emitter ellenállás).Ez a számítási folyamat egy fontos előfeltételen alapul: a triódnak az amplifikációs területen kell működnie, vagyis az IC = βib -nak elégedettnek kell lennie.Tekintettel arra, hogy a β általános értéke 100 -szoros, azaz úgy tekinthető, hogy megközelítőleg megegyezik az IC -vel.
3. A triode áramkör megoldási folyamata
A tranzisztoráramkörök tervezésekor és elemzéséhez általában a következő lépéseket követjük: Először tegyük fel, hogy a tranzisztor az amplifikációs régióban működik, és megfelel az IC = βib és az iCase feltételeinek;Ezután fordítva levonja az UCE -t (a kollektor és az emitter közötti feszültség) a számítási eredmények alapján) ésszerű annak meghatározására, hogy az előző feltételezések igazak -e.Például, ha feltételezzük, hogy a kondenzátoron átmenő feszültség 10 V -os, kiszámolhatjuk az UCE -t 5,7 V -ra, ami viszont az RCE értékét 5,7K ohm értékre adja.Ez azt jelenti, hogy az RCE 5,7K ohm -ra történő beállításával a tranzisztor fenntarthatja a kondenzátor kisülési áramát az 1MA -nál.Hasonlóképpen, ha a kondenzátor feszültsége 8 V, az UCE 3,7 V -os, az RCE pedig 3,7K ohm, így a kisülési áram továbbra is 1MA -nál fennmarad.
Amikor azonban a kondenzátor feszültsége egy bizonyos küszöb alá esik, például a 3V, akkor azt találjuk, hogy az UCE kiszámított eredménye negatív értékgé (-1,3 V) lesz, ami nyilvánvalóan ésszerűtlen.Ez azt mutatja, hogy még ha az RCE 0 ohmra is esik, az IC = βib állapota nem teljesülhet.Ezért, amikor a kondenzátor feszültsége 4,3 V alá esik, a tranzisztor már nem működik az amplifikációs régióban, hanem belép a telítési régióba.Érdemes megjegyezni, hogy a gyakorlati alkalmazásokban a gyűjtő és az emitter közötti ellenállás nem csökkenthető 0Ω -ra, tehát az UCE legalacsonyabb értéke általában csak körülbelül 0,2 V -ra csökkenthető.Ezt az értéket telített cső feszültségcsepp UCE -knek nevezzük.
4. A PNP tranzisztor alkalmazása állandó áramforrás -töltési áramkörben
Az NPN tranzisztoroktól eltérő állandó forrásköltési áramkör megvalósításához PNP tranzisztorokat kell használnunk.A PNP tranzisztor működési alapelve és felépítése különbözik az NPN -től, de létfontosságú szerepet játszik az állandó forrásköltési áramkör megvalósításában.A PNP tranzisztorban az áramlás iránya ellentétes egy NPN tranzisztorral, amely nagyobb rugalmasságot biztosít a különféle típusú elektronikus áramkörök megtervezésében.