23. Биполярлық транзисторлар. Қосу схемалары. Типтік қосылулардың эквивалент схемалары және олардың параметрлері
Транзистордың кез-келген қосылулары екі маңызды көрсеткішпен сипатталады:
Ток бойынша күшейту коэффициенті Ішығ/Ікір;
Кіріс кедергісі Rкір= Uкір/Ікір.
Ортақ базамен қосылу сұлбасы :
Бұл схема үшін, кіріс тогы эмиттер тогы болып саналады, ал шығыс – коллектор тогы болады.Дифференциалды Rкір транзисторы ОБ схемасында аз, ал Rшығ көп. Коллекторлық кернеу эмиттер тогына әсер етеді. ОБ сұлбасы диффернциалды тікелей токты беру коэффициентті сипатталады: α = ΔΙк / ΔΙэ
Артықшылығы температура және жиіліктік сипаттамаларының икемділігі, сонымен қатар ОЭ сұлбасына қарағанда күшейтулердің аз бұрмалануы.
Кемшілігі ішкі кедергісінің төмендігі және база мен коллектордың түрлі қорек көзінен қоректенуі.
Ортақ эмиттер қосылу сұлбасы :
Базаның кішігірім тогы кіріс тогы болып саналды, ал шығыс - коллекторлық болады. ОЭ сұлбасы кернеу және токты күшейтеді . Rкір және Rшығ ОБ схемасына қарағанда көбірек.
ОЭ сұлбасының күшейтуі кезінде каскад кернеу фазасына бұрылады, яғни кіріс кернеуінің фазасын 180°-қа ығыстырады.
ОЭ сұлбасының артықшылығы – коллектордың және базаның бір қорек көзінен қоректенуі.
Кемшілігі – температуралық және жиіліктік сипаттамаларының нашарлығы. Жиіліктің аз ғана жоғарылауы оның күшейтуінің өте көп төмендеуіне алып келеді. ОЭ сұлбасының жұмыс істеу режимі температураға да өте көп байланысты.
Ортақ коллектормен қосылу сұлбасы :
Ортақ коллектор сұлбасында кіріс тогы база тогы болып есептелінеді, ал шығыс – эмиттер тогы болады.Бұл сұлба ток және қуат бойынша күшейтеді, бірақ кернеу бойынша күшейтпейді,сондықтан көп қолданбайды. ОК сұлбасында шығыс кедергісі аз және транзистордың барық қосылу сұлбасында кірісі көп. Бұл сұлба эмиттерлік қайталағыш деп аталады. Өткені жүктеме кедергі эмиттерге қосылған және шығыс кернеуі эмиттерден бөлініп алынады.
24 Биполярлық транзисторлар. Олардың типтері мен ерекшеліктері. Басқармалы p – n өткелі бар биполярлық транзисторлар
Биполярлық транзистор не транзистор деп электр тербелістерін күшейту мен генерация жасауға арналған және үш облыстан тұратын, кремний немесе германий пластинасы болып табылатын екі р—п ауысуы бар шала өткізгішті аспапты айтады. Екі шеткі облыстың әрқашан бірдей текті өткізгіштігі бар, ал ортадағы облыс қарама-қарсы түрдегі өткізгіштікте болады. Шеткі облыстарының электрондық өткізгіштігі, ал ортаңғысының кемтіктік өткізгіштігі бар транзисторлар п-р-п үлгілік транзисторлар деп аталады ал, ортаңғысының электрондық өткізгіштігі барлар р-п-р — үлгілік транзисторлар деп аталады.
Екі үлгілік транзисторларға жүріп жататын физикалык, процесстер өте ұқсас, олардың арасындағы айырмашылықтар мынада: олардың қоректендіру көздеріне қосылу полярлығы қарама-қарсы және де п-р-п үлгілік транзисторда электр тоғын негізінен электрондар түзетін болса, ал р-п-р үлгілік транизсторда — кемтіктер түзеді. р-п ауысулар бір-бірінен бөлінген шектес облыстар, эмиттер Э, база Б және коллектор К деп аталады.
Эмиттер заряд тасушыларды, п-р-п үлгілік транзисторда электрондарды, ал р-п-р үлгілік транзисторларда кемтіктерді шығаратын облыс болып табылады, коллектор-заряд тасушыларды жинап алатын облыс; база-ортаңғы облыс, негіз.
Транзистордың жұмыс істеуі кезінде сол жақтағы р-п ауысуын тура бағыттағы эмиттер — база кернеуі Uэқ беріледі, оң жақтағы р-п ауысуына кері база — коллектор кернеуі Uэ-қ беріледі. Электр өрісінің әсерінен сол жақтағы облыстан (эмиттерден) заряд тасушылардың көп бөлігі р-п ауысуын басып өтіп, өте енсіз ортаңғы облысқа (базаға) өтеді. Заряд тасушылардың көп бөлігі одан әрі екінші ауысуға қарай қозғала отырып, оған жақындағаннан кейін, кернеу көзі Uэкқ тудыратын электр өрісінің ықпалына түседі. Осы өрістің әсерінен заряд тасушылар батарея Uэ-к тізбегіндегі токты өсіріп, оң жақтағы облысқа (коллекторға) тартылып кіреді. Егер Uэк-б кернеуін өсірсек, онда эмиттерден базаға көшкен заряд тасушылардың саны өседі, яғни эмиттер тоғы I-э5 -ға артады. Бұл жағдайда коллектор тоғыда Iб-к-ға артады.
Базаға эмиттерден келген заряд тасушылардың шамалы бөлігі қарама-қарсы полярлықтағы еркін заряд тасушылармен рекомбинацияланады (бейтараптанады), олардың азаюын база тоғы Iб-ны құрайтын сыртқы тізбектен келетін жаңа заряд тасушылар толықтырылып отырады. Сөйтіп, коллектор тоғы Iқ= Iэ - Iб — эмиттер тоғынан шамалы ғана кіші болып шығады.U б-к =сопst болғандағы а = Iк/ Iэ қатынасы ток бойынша күшейту коэффициенті деп аталып, әдеттегі мәндері а = 0,9 —0,995-ке тең болады.
Егер эмиттер — база тізбегі ажыратылып тұрса және ондағы ток I =0 тең болса, ал коллектор мен база арасына U к-б кернеуі түсірілсе, онда коллектор тізбегінде, негізгі емес заряд тасушылардан қалыптасқан кішкентай кері (жылулық) ток I ко жүріп жатады. Бұл ток белгілі дәрежеде температураға тәуелді болып, транзистордың параметрлерінің бірі болып табылады. Бұл ток қанша кіші болған сайын транзистордың қасиеттері жақсара түседі.
Транзистор электр тербелістерін күшейткіш ретінде жұмыс істеген кезде айнымалы кірістік кернеуді U эмиттер мен база арасындағы тұрақты ығысу кернеуінің U көзімен тізбектеп қосып береді, ал шығыс кернеуі Uшығ жүктеме резисторынан Rж алынады.