1. Osnovni koncepti in načela triode
Tranzistor ima kot ključni član družine tranzistorjev nepogrešljivo vlogo v elektronskih vezjih.Vsebuje tri osnovne dele: baze, oddajanje in zbiralec.Tu se osredotočamo predvsem na NPN tranzistorje.Ključne značilnosti tranzistorja NPN lahko opišemo z enakovrednim vezjem, v katerem je povezava med osnovo in oddajalcem enakovredna diodi, povezava med kolektorjem in oddajalcem pa lahko obravnavamo kot nastavljiv upor.Odpornost tega upora se zelo razlikuje, od nekaj ohmov do neskončnosti (stanje odprtega vezja).
Preden se poglobljeno razpravljamo, moramo razjasniti značilno enačbo tranzistorja NPN: IC = βIB.V tej enačbi IB predstavlja tok od osnove do oddajnika, IC je tok od kolektorja do oddajnika, β pa je ojačevalni faktor triode.Ta večkratnik je konstantna določena na podlagi proizvodnega procesa, njegova vrednost pa je običajno med desetimi in stotimi.Vendar je treba opozoriti, da trioda doseže ta ojačevalni učinek s prilagoditvijo enakovredne odpornosti (RCE) med zbiralnikom in oddajanjem.Kadar je RCE prilagojen na izjemno nizko vrednost, vendar še vedno ne more doseči IC = βIB, mu rečemo stanje "nasičenosti";Nasprotno, ko je RCE prilagojen na izjemno visoko vrednost, vendar še vedno ne more doseči IC = βIB, se imenuje "presežno" stanje.V idealnem primeru bi moral tranzistor delovati v območju ojačevanja, to je stanje IC = βIB.
2. Konstrukcija in analiza konstantnega toka Transistor Transistor Constant izliva
Pri zasnovi elektronskega vezja je uporaba virov konstantnega toka ključna.Kot primer jemljete običajni kondenzatorski vezje izpuščenega kondenzatorja IC = UC/R, kjer UC predstavlja napetost kondenzatorja.Ker se napetost kondenzatorja sčasoma zmanjšuje, tradicionalni izpustni tok ni konstanten.Vendar pa lahko z uporabo NPN tranzistorjev sestavimo vezje s konstantnim tokom.
V takšni zasnovi vezja je izpustni tok kondenzatorja neodvisen od napetosti.Na primer, ob predpostavki, da je vrednost VE vezja 4,3 V (izračunana kot 5V minus 0,7 V), potem lahko ugotovimo, da je IC (kolektorski tok) približno enak IE (tok oddajanja)Re (upor emitterja).Ta postopek izračuna temelji na pomembni predpostavki: trioda mora delovati na območju ojačitve, to je, da je treba izpolnjevati IC = βib.Glede na to, da je splošna vrednost β 100 -krat v vrstnem redu, je IE lahko šteti za približno enako IC.
3. Proces rešitve triodnega vezja
Pri načrtovanju in analiziranju tranzistorskih vezij običajno sledimo naslednjim korakom: najprej predpostavimo, da tranzistor deluje v območju ojačitve in izpolnjuje pogoje IC = βIB in ICREKRE;Potem je obratno sklepanje UCE (napetost med kolektorjem in oddajalcem) na podlagi rezultatov izračuna smiselno ugotoviti, ali so prejšnje predpostavke resnične.Na primer, ob predpostavki, da je napetost čez kondenzator 10V, lahko izračunamo UCE na 5,7 V, kar posledično daje RCE vrednost 5,7k ohma.To pomeni, da lahko tranzistor s prilagajanjem RCE na 5,7k ohma vzdržuje izpustni tok kondenzatorja pri 1MA.Podobno, ko je napetost kondenzatorja 8V, je UCE 3,7V, RCE pa 3,7k ohma, tako da se praznjenje še vedno vzdržuje pri 1mA.
Ko pa napetost kondenzatorja pade pod določen prag, na primer 3V, bomo ugotovili, da izračunani rezultat UCE postane negativna vrednost (-1.3V), ki je očitno nerazumna.To kaže, da tudi če RCE pade na 0 ohmov, pogoja IC = βib ni mogoče izpolniti.Torej, ko napetost kondenzatorja pade pod 4,3 V, tranzistor ne bo več deloval v območju ojačevanja, ampak vstopil v območje nasičenosti.Omeniti velja, da v praktičnih aplikacijah odpornosti med kolektorjem in oddajalcem ni mogoče zmanjšati na 0Ω, zato je mogoče najnižjo vrednost UCE na splošno le zmanjšati na približno 0,2 V.Ta vrednost se imenuje nasičena cev napetosti UCE.
4. Uporaba tranzistorja PNP v konstantni tokovni polnilni vezji
Za izvajanje konstantnega tokokroga za polnjenje virov, ki se razlikujejo od NPN, moramo uporabiti tranzistorje PNP.Delovno načelo in struktura tranzistorja PNP se razlikujeta od NPN, vendar ima ključno vlogo pri uresničevanju konstantnega tokovnega vezja.V tranzistorju PNP je smer toka toka nasprotna kot pri NPN tranzistorju, ki zagotavlja večjo prožnost pri oblikovanju različnih vrst elektronskih vezij.