1. Konsep dan Prinsip Triode Dasar
Transistor, sebagai anggota kunci dari keluarga transistor, memainkan peran yang sangat diperlukan dalam sirkuit elektronik.Ini berisi tiga bagian dasar: basis, emitor dan kolektor.Di sini, kami terutama fokus pada transistor NPN.Karakteristik inti dari transistor NPN dapat dijelaskan oleh sirkuit yang setara, di mana hubungan antara basis dan emitor setara dengan dioda, dan hubungan antara kolektor dan emitor dapat dianggap sebagai resistor yang dapat disesuaikan.Resistansi resistor ini sangat bervariasi, dari beberapa ohm hingga tak terbatas (keadaan sirkuit terbuka).
Sebelum membahas secara mendalam, kita harus mengklarifikasi persamaan karakteristik transistor NPN: IC = βib.Dalam persamaan ini, IB mewakili arus dari dasar ke emitor, IC adalah arus dari kolektor ke emitor, dan β adalah faktor amplifikasi triode.Kelipatan ini adalah konstan yang ditentukan berdasarkan proses produksi, dan nilainya biasanya antara puluhan dan ratusan.Namun, harus dicatat bahwa triode mencapai efek amplifikasi ini dengan menyesuaikan resistensi setara (RCE) antara kolektor dan emitor.Ketika RCE disesuaikan dengan nilai yang sangat rendah tetapi masih tidak dapat mencapai IC = βib, kami menyebutnya keadaan "saturasi";Sebaliknya, ketika RCE disesuaikan dengan nilai yang sangat tinggi tetapi masih tidak dapat mencapai IC = βib, itu disebut keadaan "cut-off".Idealnya, transistor harus bekerja di wilayah amplifikasi, yaitu keadaan IC = βib.
2. Konstruksi dan Analisis Sirkuit Pelepasan Sumber Konstan NPN Transistor
Dalam desain sirkuit elektronik, penerapan sumber arus konstan sangat penting.Mengambil sirkuit pelepasan kapasitor konvensional sebagai contoh, arus pelepasan IC = UC/R, di mana UC mewakili tegangan kapasitor.Karena tegangan kapasitor berkurang dari waktu ke waktu, arus pelepasan tradisional tidak konstan.Namun, dengan menggunakan transistor NPN, kami dapat membangun sirkuit pelepasan arus yang konstan.
Dalam desain sirkuit seperti itu, arus pelepasan kapasitor tidak tergantung pada tegangannya.Sebagai contoh, dengan asumsi bahwa nilai VE dari sirkuit adalah 4.3V (dihitung sebagai 5V minus 0,7V), maka kita dapat menemukan bahwa IC (arus kolektor) kira -kira sama dengan IE (arus emitor), dihitung sebagai VE dibagi olehRe (resistor emitor).Proses perhitungan ini didasarkan pada premis penting: triode harus bekerja di area amplifikasi, yaitu, IC = βIB harus dipenuhi.Mempertimbangkan bahwa nilai umum β berada pada urutan 100 kali, IE dapat dianggap kira -kira sama dengan IC.
3. Proses Solusi Sirkuit Triode
Saat merancang dan menganalisis sirkuit transistor, kami biasanya mengikuti langkah -langkah berikut: Pertama -tama asumsikan bahwa transistor bekerja di wilayah amplifikasi dan memenuhi kondisi IC = βIB dan IC ApiE;kemudian secara terbalik menyimpulkan UCE (tegangan antara kolektor dan emitor) berdasarkan hasil perhitungan) masuk akal untuk menentukan apakah asumsi sebelumnya benar.Misalnya, dengan asumsi tegangan di sekitar kapasitor adalah 10V, kita dapat menghitung UCE menjadi 5.7V, yang pada gilirannya memberikan nilai RCE 5.7k ohm.Ini berarti bahwa dengan menyesuaikan RCE menjadi 5,7k ohm, transistor dapat mempertahankan arus pelepasan kapasitor di 1MA.Demikian pula, ketika tegangan kapasitor adalah 8V, UCE adalah 3,7V dan RCE adalah 3,7k ohm, sehingga arus pelepasan masih dipertahankan pada 1MA.
Namun, ketika tegangan kapasitor turun di bawah ambang batas tertentu, seperti 3V, kami akan menemukan bahwa hasil yang dihitung dari UCE menjadi nilai negatif (-1.3V), yang jelas tidak masuk akal.Ini menunjukkan bahwa bahkan jika RCE turun menjadi 0 ohm, kondisi ic = βib tidak dapat dipenuhi.Oleh karena itu, ketika tegangan kapasitor turun di bawah 4.3V, transistor tidak akan lagi beroperasi di wilayah amplifikasi tetapi memasuki wilayah saturasi.Perlu dicatat bahwa dalam aplikasi praktis, resistensi antara kolektor dan emitor tidak dapat dikurangi menjadi 0Ω, sehingga nilai terendah UCE umumnya hanya dapat dikurangi menjadi sekitar 0,2V.Nilai ini disebut penurunan tegangan tabung jenuh.
4. Penerapan transistor PNP di sirkuit pengisian sumber arus konstan
Berbeda dari transistor NPN, untuk mengimplementasikan sirkuit pengisian sumber arus konstan, kita harus menggunakan transistor PNP.Prinsip kerja dan struktur transistor PNP berbeda dari NPN, tetapi memainkan peran penting dalam mewujudkan sirkuit pengisian sumber arus konstan.Dalam transistor PNP, arah aliran arus berlawanan dengan transistor NPN, yang memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam merancang berbagai jenis sirkuit elektronik.