Kolm ahelat bipolaarse transistori sisselülitamiseks. Bipolaarse transistori lülitusahelad

Millel on vähemalt kolm järeldust. Teatud olukordades on nad võimelised võimendama võimsust, genereerima võnkumisi või muutma signaali. Neid seadmeid on palju erinevaid ja nende hulgas on ka pnp-transistor.

Transistorid klassifitseeritakse pooljuhtmaterjali järgi. Nad on pärit räni, germaaniumist jne.

Kui kaherealisel transistoril on kaks avajuhtivust, nimetatakse seda otsese juhtivusega transistoriks või pnp-ristmike transistoriks. Seadet, milles kahel piirkonnal on elektrooniline juhtivus, nimetatakse pöördjuhtivustransistoriks või npn-ristmikuga. Mõlemad transistorid töötavad ühtemoodi ja erinevus seisneb ainult polaarsuses.

Kus kasutatakse pnp transistorit?

Sõltuvalt sellest, milliseid omadusi trafo omab, saab seda kasutada erinevatel eesmärkidel. Nagu juba mainitud, kasutatakse transistori elektriliste signaalide genereerimiseks, muundamiseks ja võimendamiseks. Tulenevalt asjaolust, et sisendpinge või vool muutub, juhitakse sisendkontuuri voolu. Sisendparameetrite väikesed muudatused muudavad väljundvoolu ja pinge veelgi suuremaks. Seda võimendusomadust kasutatakse analoogtehnoloogias (raadio, side jne).

Tänapäeval kasutatakse analoogtehnoloogiat, kuid teine, väga oluline tööstusharu - digitaaltehnoloogia - peaaegu loobus sellest ja kasutab ainult välitehnoloogiat. ilmus palju varem kui põld, sest igapäevaelus nimetatakse seda lihtsalt transistoriks.

Transistoride teostus ja parameetrid

Transistorid on struktuurselt valmistatud plast- ja metallkorpustest. Arvestades transistoride erinevat eesmärki, valitakse need seadmed vastavalt teatud parameetritele. Näiteks kui teil on vaja kõrgete sageduste võimendamiseks transistorit, peab sellel olema kõrge signaali võimendussagedus. Ja kui kasutatakse pnp-transistorit, peab sellel olema kõrge kollektori töövool.

Teatmekirjandus sisaldab transistoride peamisi omadusi:

• Ik - töötav (maksimaalne lubatud) kollektori vool;
• h21e on võimendus;
• Fgr - maksimaalne võimendussagedus;
• Pk on kollektori energia hajumine.

Fototransistorid

Fototransistor on tundlik seade, mis seda kiiritab. Sellise transistori suletud juhul on aken valmistatud näiteks läbipaistvast plastist või klaasist. Selle kaudu toimuv kiirgus langeb fototransistori põhitsooni. Kui alust kiiritatakse, tekivad laengukandjad. Fototransistor avaneb, kui laengukandjad lähevad kollektori ristmikku ja mida rohkem alus on valgustatud, muutub kollektori vool märkimisväärseks.

Ilma transistorideta pole tänapäevast elektroonikat võimalik ette kujutada. Peaaegu ükski tõsine seade ei saa ilma nendeta hakkama. Rakenduse ja täiustamise aastate jooksul on transistorid märkimisväärselt muutunud, kuid nende tööpõhimõte jääb samaks.

Transistorid jagunevad bipolaarseks ja väljaks. Igal neist tüüpidest on oma tööpõhimõte ja kujundus, kuid pooljuhtide p-n-struktuuride olemasolu on neile tavaline.

Transistoride tavapärased graafilised tähised (UGO) on toodud tabelis:

Seadme tüüp				Tingimuslik graafiline tähistus (UGO)
Bipolaarne	Bipolaarse pnp tüüp
	Bipolaarne n-p-n tüüp
Väli	Juhatajaga p-n ristmik	P-tüüpi kanaliga
		N-tüüpi kanaliga
	Isoleeritud katik MOS-transistorid	Integreeritud kanal	Sisseehitatud kanal p-tüüp
			Sisseehitatud kanal n-tüüpi
		Indutseeritud kanal	Indutseeritud kanal p-tüüp
			Indutseeritud kanal n-tüüpi

Bipolaarsed transistorid

"Bipolaarse" määratlus näitab, et transistori töö on seotud protsessidega, milles osalevad kahte tüüpi laengukandjad - elektronid ja augud.

Transistor on kahe elektron-augu üleminekuga pooljuhtseade, mis on ette nähtud elektriliste signaalide võimendamiseks ja genereerimiseks. Transistor kasutab mõlemat tüüpi kandjaid - põhilisi ja mittealuselisi, seetõttu nimetatakse seda bipolaarseks.

Bipolaarne transistor koosneb ühe kristalliga pooljuhi kolmest piirkonnast, millel on erinevat tüüpi juhtivus: emitter, alus ja kollektor.

• E - emitter,
• B - alus
• K - koguja
• EP - emitteri ristmik,
• KP - kollektorisõlm,
• W on aluse paksus.

Transistori iga üleminekut saab sisse lülitada nii edasi kui ka vastassuunas. Sõltuvalt sellest eristatakse transistori kolme töörežiimi:

1. Lülitusrežiim - mõlemad pn-ristmikud on suletud, samas kui suhteliselt väike vool läbib tavaliselt transistori
2. Küllastusrežiim - mõlemad pn-ristmikud on avatud
3. Aktiivne režiim - üks p-n ristmikest on avatud ja teine \u200b\u200bsuletud

Lõikamisrežiimis ja küllastusrežiimis pole transistori juhtimine võimalik. Transistori efektiivne juhtimine toimub ainult aktiivrežiimis. See režiim on põhiline. Kui emitteri ristmikul on pinge otsene ja kollektori ristmikul vastupidine, siis peetakse transistori kaasamist normaalseks, vastupidise polaarsusega - vastupidist.

Tavarežiimis on kollektori pn-ristmik suletud, emitteri ristmik avatud. Kollektori vool on võrdeline baasvooluga.

Laengukandjate liikumine n-p-n tüüpi transistoris on näidatud joonisel:

Kui emitter on ühendatud energiaallika negatiivse klemmiga, tekib emitteri vool Ie. Kuna emitteri ristmikule rakendatakse välist pinget edasi, ületavad elektronid ristmiku ja langevad baaspiirkonda. Alus on valmistatud p-pooljuhist, seetõttu on elektronid selle jaoks vähemuses kandjad.

Aluspiirkonda sisenevad elektronid rekombineeruvad osaliselt põhiaukudega. Kuid alus tehakse tavaliselt suure õhukese vastupidavuse (madala lisandite sisaldusega) p-juhist väga õhukeseks, seetõttu on aukude kontsentratsioon aluses madal ja ainult mõned alusesse sisenevad elektronid rekombineeruvad koos aukudega, moodustades baasvoolu Ib. Enamik elektrone jõuab termilise liikumise (difusiooni) ja kollektorvälja (triivi) toimel kollektorisse, moodustades kollektori voolukomponendi Iк.

Emitteri ja kollektorvoolu juurdekasvu suhet iseloomustab vooluülekandetegur

Nagu tuleneb bipolaarses transistoris toimuvate protsesside kvalitatiivsest analüüsist, on vooluülekandetegur alati väiksem kui ühtsus. Kaasaegsete bipolaarsete transistoride korral α \u003d 0,9 ÷ 0,95

Kui Ie ≠ 0, on transistori kollektori vool võrdne:

Vaatletud lülitusahelas on põhielektrood emitteri ja kollektori vooluahelates tavaline. Sellist bipolaarse transistori lülitusahelat nimetatakse ühiseks põhiahelaks, emitteri vooluahelat nimetatakse sisendvooluahelaks ja kollektoriahelat nimetatakse väljundvooluahelaks. Kuid sellist bipolaarse transistori sisselülitamise skeemi kasutatakse väga harva.

Kolm ahelat bipolaarse transistori sisselülitamiseks

Seal on lülitusahel, millel on ühine alus, ühine emitter, ühine kollektor. P-n-p transistori ahelad on näidatud joonistel a, b, c:

Ühise alusega vooluahelas (joonis A) on elektroodi alus sisend- ja väljundvooluahelate jaoks ühine, ühise emitteriga vooluahelas (joonis B) on emitter ühine, ühise kollektoriga vooluahelas (joonis C) on kollektor ühine.

Joonisel on näidatud: E1 - sisendvoolu võimsus, E2 - väljundvoolu võimsus, Uin - võimendatud signaali allikas.

Põhiahel on lülitusahel, milles sisend- ja väljundvoolu ühine elektrood on emitter (ühise emitteriga bipolaarse transistori lülitusahel). Sellise vooluahela jaoks läbib sisendvooluala baas-emitteri ristmikku ja baasvool ilmub sinna:

Baasvoolu madal väärtus sisendkontuuris viis vooluringi laialdase kasutamiseni ühise emitteriga.

Bipolaarne transistor ühise emitteri (OE) ahelas

OE-skeemi kaasatud transistoris nimetatakse transistori Ib \u003d f1 (Ube) sisendkontuuri voolu ja pinge vahelist suhet transistori sisend- või baasvoolu-pinge karakteristikuks (CVC). Kollektori voolu sõltuvust kollektori ja emitteri vahelisest pingest fikseeritud baasvoolu väärtustel Ik \u003d f2 (Uke), Ib - const nimetatakse transistori väljundi (kollektori) omaduste perekonnaks.

N-p-n tüüpi keskmise võimsusega bipolaarse transistori sisend- ja väljundvoolu-pinge omadused on näidatud joonisel:

Nagu jooniselt näha, on sisendkarakteristik praktiliselt sõltumatu pingest Uke. Väljundkarakteristikud on üksteisest ligikaudu võrdsel kaugusel ja laias pingemuutuses Uke peaaegu sirgjoonelised.

Sõltuvus Ib \u003d f (Ube) on eksponentsiaalne sõltuvus, mis on iseloomulik nihke pn ristmiku voolule. Kuna baasvool on rekombinatsioon, on selle Ib väärtus β korda väiksem kui süstitava emitteri vool Ie. Kollektori pinge Uk suurenemisega nihkub sisendkarakteristik kõrgepinge Ub piirkonda. See on tingitud asjaolust, et aluse laiuse modulatsiooni (Earley efekt) tõttu väheneb rekombinatsioonivoolu osa bipolaarse transistori põhjas. Pinge Ube ei ületa 0,6 ... 0,8 V. Selle väärtuse ületamine põhjustab avatud emitteri ristmiku kaudu voolava voolu järsku suurenemist.

Sõltuvus Ik \u003d f (Uke) näitab, et kollektori vool on võrdeline baasvooluga: Ik \u003d B · Ib

Bipolaarse transistori parameetrid

Transistori esitus madala signaaliga töörežiimis nelja terminaliga võrgu kaudu

Madala signaaliga töörežiimis saab transistorit tähistada nelja klemmiga seadmega. Kui pinged u1, u2 ja voolud i1, i2 muutuvad vastavalt sinusoidaalsele seadusele, luuakse pingete ja voolude vaheline seos parameetrite Z, Y, h abil.

Potentsiaalid 1 ", 2", 3 on samad. Transistorit kirjeldatakse mugavalt, kasutades h-parameetreid.

Transistori elektrilist olekut, mis on ühendatud vooluringi järgi ühise emitteriga, iseloomustavad neli väärtust: Ib, Ube, Ik ja Uke. Kahte neist suurustest saab pidada iseseisvaks ja kahte saab nende kaudu väljendada. Praktilistel põhjustel on mugav valida Ib ja Uke väärtused iseseisvateks. Siis Ube \u003d f1 (Ib, Uke) ja Ik \u003d f2 (Ib, Uke).

Võimendusseadmetes on sisendsignaalid sisendpinge ja voolu juurdekasvuga. Sammude Ube ja Ik karakteristikute lineaarses osas kehtivad võrdsused:

Parameetrite füüsiline tähendus:

OE-ga skeemi korral kirjutatakse koefitsiendid indeksiga E: h11e, h12e, h21e, h22e.

Passi andmetes märkige h21e \u003d β, h21b \u003d α. Need parameetrid iseloomustavad transistori kvaliteeti. H21 väärtuse suurendamiseks tuleb kas vähendada aluse W laiust või suurendada difusioonipikkust, mis on üsna keeruline.

Liittransistorid

H21 väärtuse suurendamiseks on bipolaarsed transistorid ühendatud vastavalt Darlingtoni vooluringile:

Komposiittransistoris, millel on üks karakteristik, on alus VT1 ühendatud emitteriga VT2 ja ΔIe2 \u003d ΔIb1. Mõlema transistori kollektorid on ühendatud ja see väljund on liittransistori väljund. Alus VT2 mängib liittransistori aluse ΔIb \u003d ΔIb2 rolli ja emitter VT1 mängib liittransistori emitteri ΔIe \u003d ΔI1 rolli.

Saame Darlingtoni vooluringi voolu võimenduse β avalduse. Väljendame seost baasvoolu dIб muutuse ja sellest tuleneva liittransistori kollektorvoolu dIк muutuse vahel järgmiselt:

Kuna bipolaarsete transistoride puhul on voolu võimendus tavaliselt mitu kümmet (β1, β2 \u003e\u003e 1), määratakse liittransistori koguvõimendus iga transistori βΣ \u003d β1 · β2 võimenduse korrutisega ja see võib olla üsna suur.

Pange tähele selliste transistoride töörežiimi omadusi. Kuna emitteri vool VT2 Ie2 on baasvool VT1 dIб1, siis peab seetõttu transistor VT2 töötama mikrotoite režiimis ja transistor VT1 peaks töötama suure sissepritse režiimis, nende emitteri voolud erinevad 1-2 suurusjärgu võrra. Sellise bipolaarsete transistoride VT1 ja VT2 tööomaduste mitteoptimaalse valiku korral ei ole kõigis neist võimalik saavutada suuri vooluvõimenduse väärtusi. Vaatamata sellele, isegi võimenduse β1, β2 ≈ 30 väärtuste korral on koguvõimest β β Σ 1000.

Komposiittransistoride suuri võimendusväärtusi rakendatakse ainult statistilises režiimis, nii et komposiit-transistoreid kasutatakse operatiivvõimendite sisendfaasides laialdaselt. Kõrge sagedusega vooluahelates ei ole liittransistoritel enam selliseid eeliseid, vastupidi, nii piirvoolu võimendamise sagedus kui ka liittransistoride kiirus on kõigil transistoridel VT1, VT2 eraldi samad parameetrid.

Bipolaarsete transistoride sagedusomadused

Alusesse süstitavate vähemuste kandjate levimisprotsess emitterist kollektori ristmikuni toimub difusioonitee kaudu. See protsess on üsna aeglane ja emitterist süstitud kandjad jõudsid kollektorisse mitte varem kui kandjate difusiooni ajal läbi aluse. Selline viivitus viib faasi nihkeni praeguse Ie ja praeguse Ik vahel. Madalatel sagedustel langevad voolude Ie, Ik ja Ib faasid kokku.

Sisendsignaali sagedust, kus võimendusmoodul väheneb staatilise väärtusega β0 korda, nimetatakse bipolaarse transistori voolu amplituudi piiramise sageduseks ühise emitteriga ahelas

Fβ - piirsagedus (piirsagedus)
  fgr - piiri sagedus (ühiku võimendussagedus)

Väljatransistorid

Välja- ehk ühepooluselised transistorid kasutavad välise efekti peamise füüsikalise põhimõttena. Erinevalt bipolaarsetest transistoridest, milles transistoriefekti eest vastutavad mõlemat tüüpi kandjad, nii peamised kui ka vähemtähtsad, kasutatakse välitransistorides transistoriefekti realiseerimiseks ainult ühte tüüpi kandjaid. Sel põhjusel nimetatakse väljatransistorid unipolaarseks. Sõltuvalt väliefekti rakendamise tingimustest jagunevad väljundtransistorid kahte klassi: isoleeritud väravaga väljundtransistorid ja p-n-ristmiku juhtimisega väljatransistorid.

P-n ristmike juhtimisega välitransistorid

Skemaatiliselt võib p-n-ristmike juhtimisega väljatransistori esitada plaadi kujul, mille otsad on ühendatud elektroodide, allika ja äravooluga. Joon. näitab n-tüüpi kanaliga väljatransistori struktuuri ja vooluahelat:

N-kanaliga transistoris on kanali peamised laengukandjad elektronid, mis liiguvad mööda kanalit madala potentsiaaliga allikast suurema potentsiaaliga kanalisse, moodustades äravooluvoolu Ic. Värava ja allika vahel rakendatakse pinget, et blokeerida p-n ristmik, mille moodustavad kanali n-piirkond ja värava p-piirkond.

Kui pn-ristmikul Uzi kanali piiridel rakendatakse blokeerimispinget, ilmub ühtlane kiht, kulunud laengukandjates ja millel on kõrge vastupidavus. See viib juhtivkanali laiuse vähenemiseni.

Selle pinge suurusjärku muutes saate muuta kanali ristlõiget ja muuta seetõttu kanali elektritakistuse suurust. N-kanaliga väljatransistori puhul on äravoolupotentsiaal positiivne lähteallika potentsiaali suhtes. Maandatud värava korral voolab vool kanalisatsioonist allikani. Seetõttu peate väravas oleva voolu peatamiseks rakendama mitme voldi vastupinget.

Pinge Uzi väärtust, mille juures kanali läbiv vool muutub peaaegu nulliks, nimetatakse katkestuspingeks Uap

Seega on p-n-ristmiku kujul oleva väravaga väljetransistor takistus, mille väärtust reguleerib väline pinge.

Väljatransistori iseloomustab järgmine CVC:

Siin määravad väljavoolu transistori väljundi või varude omadused äravooluvoolu sõltuvused püsivas pinges üle värava Uzi. Omaduste esimeses osas Usi + | Usi |< Uзап ток стока Iс возрастает с увеличением Uси . При повышении напряжения сток - исток до Uси = Uзап - |Uзи | происходит перекрытие канала и дальнейший рост тока Iс прекращается (участок насыщения). Отрицательное напряжение Uзи между затвором и истоком смещает момент перекрытия канала в сторону меньших значений напряжения Uси и тока стока Iс . Участок насыщения является рабочей областью выходных характеристик полевого транзистора. Дальнейшее увеличение напряжения Uси приводит к пробою р-n-перехода между затвором и каналом и выводит транзистор из строя.

I - V karakteristik Ic \u003d f (Uzi) näitab pinget Uap. Kuna Uzi ≤ 0 pn-ristmik on suletud ja väravavool on väga väike, suurusjärgus 10 -8 ... 10-9 Aseetõttu on väljatransistori peamised eelised võrreldes bipolaariga suur sisendtakistus, suurusjärk 10 10 ... 1013 oomi. Lisaks eristab neid madal müratase ja valmistatavus.

Kahel peamisel lülitusskeemil on praktilisi rakendusi. Ühise allikaga vooluahel (joonis A) ja ühise äravooluahelaga joonis (joonis B), mis on näidatud joonisel:

Isoleeritud värava väljatransistorid
  (MOSFET-id)

Mõistet "MOS-transistor" kasutatakse väljatransistoride tähistamiseks, milles juhtelektrood - värav - on väljatransistori aktiivsest piirkonnast eraldatud dielektrilise kihiga - isolaatoriga. Nende transistoride põhielement on metall-dielektriline pooljuhtide (M-D-P) struktuur.

Integreeritud väravaga MOS-transistori tehnoloogia on näidatud joonisel:

Algset pooljuhti, millel MIS-transistor on tehtud, nimetatakse substraadiks (tihvt P). Kaks tugevalt legeeritud n + piirkonda nimetatakse lähteks (I) ja äravooluks (C). Substraadi pinda katiku (3) all nimetatakse sisseehitatud kanaliks (n-kanaliks).

Metalliisolaatori-pooljuhtstruktuuriga väljatransistori töö füüsiliseks aluseks on väljaefekt. Välja efekt seisneb selles, et välise elektrivälja mõjul muutub vabajuhtmeliste kandjate kontsentratsioon pooljuhi pinna piirkonnas. MIS-struktuuriga väljaseadetes põhjustab välise välja metallvärava elektroodile rakendatud pinge. Sõltuvalt rakendatava pinge märgist ja suurusest võib kanalil olla kaks kosmosetõmbe piirkonna (SCR) olekut - rikastamine ja kahanemine.

Kahanemisviis vastab negatiivsele pingele Uz, mille korral elektronide kontsentratsioon kanalis väheneb, mis viib äravoolu voolu vähenemiseni. Rikastusrežiim vastab positiivsele pingele Uzi ja äravoolu voolu suurenemisele.

CVC on esitatud joonisel:

Indutseeritud (indutseeritud) p-tüüpi kanaliga MOS-transistori topoloogia on näidatud joonisel:

Kui Uzi \u003d 0, siis kanal puudub ja Ic \u003d 0. Transistor saab töötada ainult Uzi rikastusrežiimis< 0. Если отрицательное напряжение Uзи превысит пороговое Uзи.пор , то происходит формирование инверсионного канала. Изменяя величину напряжения на затворе Uзи в области выше порогового Uзи.пор , можно менять концентрацию свободных носителей в инверсионном канале и сопротивление канала. Источник напряжения в стоковой цепи Uси вызовет ток стока Iс .

CVC on esitatud joonisel:

MOS-transistorides eraldatakse värav pooljuhist SiO2-oksiidi kihiga. Seetõttu on selliste transistoride sisendtakistus suurusjärgus 1013 ... 1015 oomi.

Väljatransistoride peamised parameetrid hõlmavad järgmist:

• Karakteristiku järsk temperatuuril Us \u003d const, Up \u003d const. Tüüpilised parameetrite väärtused on (0,1 ... 500) mA / V;
• Karakteristiku järsus aluspinnal Us \u003d const, Us \u003d const. Tüüpilised parameetri väärtused on (0,1 ... 1) mA / V;
• Esialgne äravooluvool I.s. - tühjendage vool nullpinge väärtusel Uзи. Tüüpilised parameetriväärtused: (0,2 ... 600) mA - p-n ristmiku juhtkanaliga transistoridele; (0,1 ... 100) mA - integreeritud kanaliga transistoridele; (0,01 ... 0,5) μA - indutseeritud kanaliga transistoride jaoks;
• Lülituspinge . Tüüpilised väärtused (0,2 ... 10) V; lävipinge Uп. Tüüpilised väärtused (1 ... 6) V;
• Vastupidavuse äravooluallikas avatud olekus. Tüüpilised väärtused (2..300) Ohm
• Diferentsiaaltakistus (sisemine): meiega \u003d const;
• Statistiline võimendus: μ \u003d S · ri

Türistorid

Türistor on pooljuhtseade, millel on kolm või enam elektronauku p-n-ristmikku. Neid kasutatakse peamiselt elektrooniliste võtmetena. Sõltuvalt välimiste klemmide arvust jaotatakse need türistoriteks, millel on kaks välist klemmi - dinistorid ja türistorid, millel on kolm klemmi - trinistorid. Türistoride tähistamiseks võetakse kasutusele tähis VS.

Dinistori seade ja tööpõhimõte

Dinistori struktuur, UGO ja I-V omadused on näidatud joonisel:




Välist p-piirkonda nimetatakse anoodiks (A), välimist n-piirkonda katoodiks (K). Kolm p-n-ristmikku tähistatakse numbritega 1, 2, 3. Dinistori struktuur on 4-kihiline - p-n-p-n.

Toitepinge E antakse dinistorile selliselt, et üks kolmest üleminekust on avatud ja nende takistus on tühine ning üleminek 2 on suletud ja sellele rakendatakse kogu toitepinget Upr. Dinistori kaudu voolab väike vastuvool, koormus R lahutatakse toitevoolust E.

Kui sisendpingega U on võrdne kriitiline pinge, avaneb üleminek 2 ja kõik kolm üleminekut 1, 2, 3 on avatud (sisse) olekus. Dinistori takistus langeb Ohmi kümnendikeni.

Lülituspinge on paarsada volti. Dinistor avaneb ja sellest voolab märkimisväärne vool. Pingelangus dünistori kohal avatud olekus on 1–2 volti ja vähe sõltub voolava voolu tugevusest, mille väärtus on τa ≈ E / R ja UR ≈ E, s.o. koormus ühendatakse toiteallikaga E. Dünistori pinget, mis vastab maksimaalsele lubatud punktile I avatud max, nimetatakse avatud oleku pingeks Uoc. Maksimaalne lubatud vool on sadadest mA kuni sadadeni A. Dinistor on avatud olekus, kuni läbi selle voolav vool muutub väiksemaks kui hoidevool Iud. Dinistor sulgub, kui väline pinge väheneb väärtuseni 1 V või kui välise allika polaarsus muutub. Seetõttu kasutatakse sellist seadet mööduvates vooluahelates. Punktid B ja D vastavad dinistori voolude ja pingete piirväärtustele. Ülemineku 2 takistuse taastumisaeg pärast toitepinge eemaldamist on umbes 10-30 μs.

Dinistorid on põhimõtteliselt võtmetegurid. Sisselülitatud olekus (BV sektsioon) sarnaneb see suletud võtmega ja väljalülitatud olekus (heitgaaside sektsioon) on nagu avatud võti.

Türistori (tristori) seade ja tööpõhimõte

Trinistor on juhitav seade. See sisaldab juhtelektroodi (RE), mis on ühendatud p-tüüpi pooljuhi või keskmise siirde n-tüüpi pooljuhiga 2.

Trinistori (tavaliselt nimetatakse seda türistoriks) struktuur, UGO ja I-V omadused on näidatud joonisel:




Pinge U väärtust, millest alates algab laviinisarnane voolu suurenemine, saab vähendada, viies vähemuse laengukandjad ükskõik millisesse üleminekuga 2 külgnevasse kihti. Mil määral näitab U - vähenemist I - V tunnus? Oluline parameeter on juhtimispäästiku vool Iу.ot, mis tagab, et türistor lülitub avatud olekusse pingetest Uin madalamatel pingetel. Joonis näitab UI sisselülitatud pinge kolme väärtust< Un вкл < Um вкл соответствует трем значениям управляющего тока UI у.от >   Unsot\u003e Um.ot

Mõelge lihtsamale vooluringile, mille türistor on laetud takisti koormusele Rн







• Ia - anoodvool (võimsusvool türistori anoodikatoodis);
• Uak on anoodi ja katoodi vaheline pinge;
• Iу on juhtelektroodi vool (vooluimpulssides kasutatakse vooluimpulsse);
• Uuk on juhtelektroodi ja katoodi vaheline pinge;
• Upit - toitepinge.

Türistori avatud olekusse viimiseks antakse impulsside genereerimise vooluringist lühiajalise (mitme mikrosekundi pikkuse) juhtimisimpulsi abil mittekontrolliv elektrood.

Selle praktikas väga laialdaselt kasutatava lukustamatu türistori iseloomulik tunnus on see, et seda ei saa juhtvoolu abil välja lülitada.

Türistori väljalülitamiseks rakendatakse sellele pöördpinget Uak< 0 и поддерживают это напряжение в течении времени, большего так называемого времени выключения tвыкл . Оно обычно составляет единицы или десятки микросекунд.

Triaki seade ja tööpõhimõte

Laialdaselt kasutatakse nn sümmeetrilisi türistoreid (triatsid, triatsid). Iga triakk sarnaneb vaadeldava türistori paariga, mis on ühendatud paralleelselt. Sümmeetrilised trinistorid on sümmeetrilise voolu-pinge karakteristikuga juhitav seade. Sümmeetrilise karakteristiku saamiseks kasutatakse p-n-p-n-p tüüpi kahepoolseid pooljuhtstruktuure.

Triac, selle UGO ja CVC struktuur on näidatud joonisel:




Triac (triac) sisaldab kahte türistorit p1-n1-p2-n2 ja p2-n2-p1-n4, mis on ühendatud vastas-paralleelselt. Triaak sisaldab 5 üleminekut P1-P2-P3-P4-P5. Kontrollelektroni UE puudumisel nimetatakse triaki diaksiks.

Positiivse polaarsusega realiseerub türistori efekt p1-n1-p2-n2-s elektroodil El ja vastupidise polaarsusega - p2-n1-p1-n4.

Kui RE-le tarnitakse juhtpinget, siis lüliti U pinge, sõltuvalt selle polaarsusest ja ulatusest

Türistorid (dinistorid, trinistorid, triaagid) on elektroonika jõuseadmete peamised elemendid. On türistoreid, mille lülituspinge on suurem kui 1 kV ja maksimaalne lubatud vool on üle 1 kA

Elektroonilised võtmed

Jõuelektroonikaseadmete efektiivsuse suurendamiseks kasutatakse laialdaselt dioodide, transistoride ja türistoride impulssrežiimi. Impulssrežiimi iseloomustavad voolude ja pingete järsud muutused. Impulssrežiimis kasutatakse võtmetena dioode, transistore ja türistoreid.

Elektrooniliste võtmete abil lülitatakse elektroonilised vooluahelad ümber: vooluahela ühendamine / lahtiühendamine elektrienergia või signaali allika (te) ga / allikatega, vooluahela elementide ühendamine või lahtiühendamine, vooluahela elementide parameetrite muutmine, toimiva signaali allika tüübi muutmine.

UGO ideaalsed võtmed on näidatud joonisel:

Klahvid vastavalt sulgemiseks ja avamiseks.




Klahvirežiimi iseloomustavad kaks olekut: sisse / välja.

Ideaalseid klahve iseloomustab takistuse hetkeline muutus, mille väärtus võib olla 0 või ∞. Ideaalse suletud võtme pingelangus on 0. Kui võti on avatud, on vool 0.

Pärisvõtmeid iseloomustavad ka kaks äärmise takistuse väärtust Rmax ja Rmin. Reaalsetes klahvides üleminek ühelt takistusväärtuselt teisele toimub piiratud aja jooksul. Pinge langus tõelisel suletud võtmel ei ole võrdne nulliga.

Klahvid jagunevad võtmeteks, mida kasutatakse vähese energiatarbega vooluahelates, ja võtmete jaoks, mida kasutatakse vooluahelates. Igal neist klassidest on oma eripärad.

Madala energiatarbega vooluahelates kasutatavaid võtmeid iseloomustab:

1. Võtmetakistused avatud ja suletud olekus;
2. Jõudlus - aeg, mille jooksul võti siirdub ühest olekust teise;
3. Pinge langus suletud võtmel ja avatud võtme lekkevool;
4. Immuunsus - võtme võime jääda häirete mõjul ühte olekust;
5. Võtme tundlikkus - juhtimissignaali väärtus, mis kannab võtme ühest olekust teise;
6. Lävipinge on kontrollpinge väärtus, mille läheduses toimub järsk muutus elektroonilise lüliti takistuses.

Dioodiga elektroonilised võtmed

Lihtsaim elektroonilise võtme tüüp on dioodklahv. Dioodlüliti vooluring, staatilise ülekande karakteristik, voolu-pinge karakteristik ja diferentsiaaltakistuse sõltuvus pingest dioodil on näidatud joonisel:

Dioodi elektroonilise võtme tööpõhimõte põhineb pooljuhtdioodi diferentsiaaltakistuse erinevusel dioodi Uпор künnisväärtuse läheduses. Joonis "c" näitab pooljuhtdioodi voolu-pinge karakteristikut, mis näitab Upori väärtust. See väärtus on pingetelje ristumiskohal ja voolu-pinge karakteristiku tõusule osalejale tõmmatud puutujaga.

Joonis "d" näitab diferentsiaaltakistuse sõltuvust pingest dioodil. Jooniselt nähtub, et 0,3 V lävipinge läheduses toimub dioodi diferentsiaaltakistuse järsk muutus äärmuslike väärtuste 900 ja 35 oomi (Rmin \u003d 35 oomi, Rmax \u003d 900 oomi) korral.

Sees olekus on diood avatud ja Uout ≈ Uin.

Väljas olekus on diood suletud ja Uout out Uin · Rn / Rmax<

Lülitusaja lühendamiseks kasutatakse dioode, mille ristmike mahtuvus on väike 0,5–2 pF, pakkudes samal ajal väljalülitusaega suurusjärgus 0,5–0,05 μs.

Dioodiklahvid ei võimalda juhtimis- ja juhtimisahelaid elektriliselt eraldada, mida on praktilistes vooluringides sageli vaja.

Transistori klahvid

Enamik arvutites, kaugjuhtimisseadmetes, automaatsetes juhtimissüsteemides jne kasutatavaid vooluahelaid põhinevad transistorlülititel.

Bipolaarse transistori ja CVC võtmeahelad on näidatud joonisel:

Esimene olek on välja lülitatud (transistor on suletud) määratakse punkti A1 abil transistori väljundkarakteristikute järgi; seda nimetatakse väljalülitusrežiimiks. Lülitusrežiimis on baasvool Ib \u003d 0, kollektori vool Ik1 on võrdne kollektori algvooluga ja kollektori pinge on Uк \u003d Uк1 ≈ Ek. Rajamisrežiim realiseeritakse Uin \u003d 0 või negatiivsete baaspotentsiaalide korral. Selles olekus saavutab võtmetakistus maksimaalse väärtuse: Rmax \u003d, kus RT on transistori takistus suletud olekus, suurem kui 1 MΩ.

Teine olek on sisse lülitatud (transistor on avatud) määratakse punkti A2 järgi I - V karakteristikul ja seda nimetatakse küllastusrežiimiks. Lülitusrežiimist (A1) küllastusrežiimis (A2) kannab transistori positiivne sisendpinge Uin. Sel juhul võtab pinge Uout minimaalse väärtuse Uк2 \u003d Uк.э. meile suurusjärgus 0,2-1,0 V, kollektori vool Iк2 \u003d Iк.нас ≈ Ec / Rк. Baasvool küllastusrežiimis määratakse tingimusest: Ib\u003e Ib.nas \u003d Ik.nas / h21.

Transistori avatud olekusse viimiseks vajalik sisendpinge määratakse tingimusest: U in\u003e IB.s.Rb + U.s.

Transistoris hajutatud head mürataluvust ja väikest võimsust seletatakse asjaoluga, et transistor on enamasti kas küllastunud (A2) või suletud (A1) ning üleminekuaeg ühest olekust teise on väike osa nende olekute kestusest. Bipolaarsete transistoride klahvide lülitusaeg määratakse kindlaks pn-ristmike barjäärimahtuvuse ning vähemuses olevate laengukandjate akumuleerumis- ja resorptsiooniprotsesside alusel.

Kiiruse ja sisendtakistuse suurendamiseks kasutatakse välitransistoride klahve.

Pn-ristmike juhtimisega väljatransistoride võtmeahelad, millel on ühine allikas ja ühine äravoolukanal, on näidatud joonisel:

Mis tahes väljatransistori klahvi korral Rн\u003e 10-100 kOhm.

Väravas olev juhtsignaal Uin on suurusjärgus 10–15 V. Väljastransistori takistus suletud olekus on suur, suurusjärgus 108–109 oomi.

Väljatransistori takistus avatud olekus võib olla 7-30 oomi. Väljatransistori takistus juhtimisahelas võib olla 108–109 oomi. (ahelad "a" ja "b") ja 1012-1014 oomi (vooluahel "c" ja "g").

Võimsad (võimsad) pooljuhtseadised

Jõuelektroonikas kasutatakse võimsaid pooljuhtseadmeid, mis on kõige intensiivsemalt arenev ja paljulubavam tehnoloogiavaldkond. Need on ette nähtud kümnete, sadade amprites, kümnete, sadade voltide voolude juhtimiseks.

Võimaste pooljuhtseadmete hulka kuuluvad türistorid (dinistorid, trinistorid, triaagid), transistorid (bipolaarsed ja väljad) ja bipolaarsed staatiliselt indutseeritud transistorid (IGBT). Neid kasutatakse elektrooniliste võtmetena elektrooniliste vooluahelate lülitamiseks. Nende omadused üritavad lähendada ideaalsete klahvide omadustele.

Tööpõhimõtte, omaduste ja parameetrite järgi on võimsad transistorid sarnased väikese võimsusega transistoridele, kuid siiski on olemas teatud omadused.

Toitevälja transistorid

Praegu on väljatransistor üks lootustandvamaid jõuseadmeid. Enim kasutatud transistorid isoleeritud värava ja indutseeritud kanaliga. Kanali takistuse vähendamiseks vähendage selle pikkust. Äravoolu suurendamiseks teostatakse transistoris sadu ja tuhandeid kanaleid ning kanalid on ühendatud paralleelselt. Väljatransistori isekuumenemise tõenäosus on väike, kuna kanali takistus suureneb temperatuuri tõustes.

Võimsuse väljatransistoritel on vertikaalne struktuur. Kanalid võivad asuda nii vertikaalselt kui ka horisontaalselt.

DMDP transistor

Sellel MIS-tüüpi transistoril, mis on tehtud kahekordse difusiooni teel, on horisontaalne kanal. Joonisel on kujutatud kanalit sisaldav struktuurielement.

VMDP transistor

Sellel V-kujulisel MOS-transistoril on vertikaalne kanal. Joonisel on kujutatud ühte konstruktsioonielementi, mis sisaldab kahte kanalit.

On lihtne näha, et VMDP transistori ja DMDP transistori struktuurid on sarnased.

IGBT transistor

IGBT on hübriid pooljuhtseade. See ühendab kaks elektrivoolu juhtimise meetodit, millest üks on iseloomulik väljatransistoridele (elektrivälja juhtimine) ja teine \u200b\u200bbipolaarsele (elektrikandjate sissepritse juhtimine).

Tavaliselt kasutab IGBT n-tüüpi MOSFET-transistori struktuuri. Selle transistori struktuur erineb DMDP transistori struktuurist täiendava p-tüüpi pooljuhtkihi abil.

Pange tähele, et IGBT elektroodide tähistamiseks on tavapärane kasutada termineid „kiirgaja”, „koguja” ja „värav”.

P-tüüpi kihi lisamine viib bipolaarse transistori (p-n-p-tüüpi) teise struktuuri moodustumiseni. Seega on IGBT-s kaks bipolaarset struktuuri - n-p-n tüüpi ja p-n-p tüüpi.

UGO ja IGBT väljalülitusahel on näidatud joonisel:

Väljundomaduste tüüpiline vaade on toodud joonisel:

SIT transistor

SIT on välja efekt-transistor koos staatilise induktsiooniga pn-ristmike juhtimisega. See on mitme kanaliga ja sellel on vertikaalne struktuur. SIT-i ja ühise allikaga lülitusahela skemaatiline esitus on näidatud joonisel:

P-tüüpi pooljuhi piirkonnad on silindrite kujul, mille läbimõõt on mikromeetrites või enam. See silindrisüsteem toimib katikuna. Iga silinder on ühendatud katuselektroodiga (katiku elektroodi pole tavaliselt joonisel "a" näidatud).

Punktiirjooned tähistavad pn-ristmike piirkondi. Tegelik kanalite arv võib olla tuhandeid. Tavaliselt kasutatakse SITi tavalistes allikaringlustes.

Igal kaalutud seadmel on oma rakendusala. Türistoride klahve kasutatakse seadmetel, mis töötavad madalatel sagedustel (kilohertsid ja alla selle). Selliste võtmete peamine puudus on nende madal jõudlus.

Türistoride peamine rakendusala on madala sagedusega seadmed, millel on suur lülitusvõimsus kuni mitu megavatti, mis ei sea tõsiseid jõudlusnõudeid.

Võimsaid bipolaarseid transistoreid kasutatakse kõrgepinge lülititena seadmetes, mille lülitus- või muundamissagedus on vahemikus 10-100 kHz ja mille väljundvõimsus on ühikutest W kuni mitu kW. Lülituspinge optimaalne vahemik on 200–2000 V.

Väljatransistoreid (MOSFET) kasutatakse elektrooniliste võtmetena madalpinge kõrgsageduslike seadmete lülitamiseks. Lülituspinge optimaalsed väärtused ei ületa 200 V (maksimaalne väärtus kuni 1000 V), samal ajal kui lülitussagedus võib ulatuda ühikutest kHz kuni 105 kHz. Lülitatavate voolude vahemik on 1,5-100 A. Selle seadme positiivseteks omadusteks on kontrollitavus pinge, mitte voolu järgi ja väiksem sõltuvus temperatuurist võrreldes teiste seadmetega.

Isoleeritud värava bipolaarseid transistoreid (IGBT) kasutatakse sagedustel alla 20 kHz (mõnda tüüpi seadmeid kasutatakse sagedustel üle 100 kHz) lülitusvõimsusega üle 1 kW. Lülituspinged ei ole madalamad kui 300–400 V. Lülituspingete optimaalsed väärtused üle 2000 V. IGBT ja MOSFET vajavad täielikuks sisselülitamiseks pinget, mis ei ületa 12-15 V, et seadmete sulgemiseks pole vaja negatiivset pinget toita. Neid iseloomustavad suured lülituskiirused.

  Materjal sertifitseerimise ettevalmistamiseks

Niisiis, meie saidi bipolaarsete transistoride loo kolmas ja viimane osa \u003d) Täna räägime nende suurepäraste seadmete kasutamisest võimenditena, kaaluge võimalikku bipolaarne transistor   ning nende peamised eelised ja puudused. Alustame!

See vooluring on väga hea kõrgsagedussignaalide kasutamisel. Põhimõtteliselt kasutatakse selleks peamiselt transistori sisselülitamist. Väga suured puudused on madal sisendtakistus ja muidugi vooluvõimsuse puudumine. Vaadake ise, sisendis, kus meil on emitteri vool, väljundil.

See tähendab, et emitteri vool on väikese koguse baasvoolu võrra suurem kui kollektori vool. Ja see tähendab, et voolu võimendust lihtsalt ei puudu, pealegi on väljundvool pisut väiksem kui sisendvool. Kuigi teiselt poolt on sellel vooluringil üsna suur pingeülekandetegur) Need on plussid ja miinused, jätkame ...

Ühine kollektoriga bipolaarne transistor

Nii näeb välja ühise kollektoriga bipolaarse transistori lülitusahel. Kas see ei sarnane millelegi?) Kui vaatate vooluringi pisut teise nurga alt, tunneme ära meie siinse vana sõbra - emitteri kordaja. Temast oli peaaegu terve artikkel (), nii et uurisime juba kõike seal selle skeemiga seotud. Ja vahepeal ootame kõige sagedamini kasutatavat vooluringi - ühise emitteriga.

Ahel bipolaarse transistori lülitamiseks ühise emitteriga.

See vooluring on teeninud populaarsuse võimendavate omaduste tõttu. Kõigist vooluringidest annab see vastavalt voolu ja pinge suurima juurdekasvu, signaali suurenenud suurenemise võimsuses. Selle vooluringi puuduseks on see, et temperatuuri ja signaali sageduse tõus mõjutab tugevalt võimenduse omadusi.

Tutvusime kõigi vooluahelatega, nüüd mõelgem üksikasjalikumalt võimendi viimasele (kuid mitte vähem tähtsale) vooluahelale, kasutades bipolaarset transistorit (ühise emitteriga). Alustuseks kujutame seda natuke teistmoodi:

Seal on üks miinus - maandatud kiirgaja. Sellise transistori sisselülitamise korral sisaldab väljund mittelineaarseid moonutusi, mida muidugi tuleb võidelda. Mittelineaarsus ilmneb sisendpinge mõjul emitteri ja aluse ristmikul. Emiteerimisahelas pole tõepoolest midagi "üleliigset" - kogu sisendpinge osutub täpselt rakendatavaks põhis emitteri ristmikule. Selle nähtusega toimetulemiseks lisame emitteri ahelasse takisti. Nii et saame negatiivne tagasiside.

Aga mis see on?

Lühidalt siis negatiivse selja põhimõteth suhtlus   seisneb selles, et mingi osa väljundpingest kantakse sisendisse ja lahutatakse sisendsignaalist. Loomulikult viib see võimenduse vähenemiseni, kuna transistori sisendpinge saab väiksema pinge väärtuse kui tagasiside puudumisel.

Sellegipoolest on negatiivne tagasiside meile väga kasulik. Vaatame, kuidas see aitab vähendada sisendpinge mõju aluse ja emitteri vahelisele pingele.

Niisiis, isegi kui tagasiside puudub, põhjustab sisendsignaali suurenemine 0,5 V võrra sama suurenemise. Siin on kõik selge 😉 Ja nüüd lisame tagasisidet! Ja samal viisil suurendame sisendpinget 0,5 V. Pärast seda suureneb see, mis põhjustab emitteri voolu suurenemist. Ja kasv viib tagasisidetakisti pinge suurenemiseni. Tundub, et see on nii? Kuid see pinge lahutatakse sisendist! Vaata, mis juhtus:

Sisendpinge suurenes - emitteri vool suurenes - negatiivse tagasisidetakisti pinge suurenes - sisendpinge vähenes (lahutamise tõttu) - pinge vähenes.

See tähendab, et negatiivne tagasiside takistab sisendsignaali muutumisel baasemissiooni pinge muutumist.

Selle tulemusel täiendati meie ühise emitteriga võimendi vooluahelat emitteri vooluahelas oleva takistiga:

Meie võimendis on veel üks probleem. Kui sisendil kuvatakse negatiivne pinge väärtus, sulgub transistor kohe (baaspinge muutub madalamaks kui emitteri pinge ja baasemitendi diood sulgub) ja väljundis pole midagi. See ei ole kuidagi väga hea) Seetõttu on vaja luua nihkumine. Seda saab teha jagajaga järgmiselt:

Sai sellise ilu 😉 Kui takistid on võrdsed, siis on mõlemal neist pinge 6 V (12 V / 2). Seega, kui sisendil pole signaali, on baaspotentsiaal + 6 V. Kui sisendile tuleb negatiivne väärtus, näiteks -4V, siis on baaspotentsiaal + 2V, see tähendab, et väärtus on positiivne ja ei häiri transistori normaalset tööd. Siit saate teada, kui kasulik on baasahelas nihke loomine)

Mis veel parandaks meie skeemi ...

Andke meile teada, millist signaali me võimendame, see tähendab, et teame selle parameetreid, eriti sagedust. Oleks tore, kui sisendis poleks midagi muud kui kasulikku võimendatud signaali. Kuidas seda pakkuda? Muidugi, kõrgpääsfiltri kasutamine) Lisage kondensaator, mis koos diagonaaltakistiga moodustab kõrgpääsfiltri:

Nii kasvas vooluahel, milles polnud peale transistori peaaegu midagi, lisaelementidega 😉 Võib-olla peatume sellega, varsti on olemas artikkel, mis on pühendatud võimendi praktilisele arvutamisele bipolaarsel transistoril. Selles me mitte ainult ei komponeeri võimendi vooluahelaskeem, kuid arvutame ka kõigi elementide väärtused ja valime samal ajal meie jaoks sobiva transistori. Kohtumiseni varsti! \u003d)

Transistoride sisselülitamiseks on kolm peamist vooluahelat. Sel juhul on üks transistori elektroodidest kaskaadi ühine sisenemis- ja väljumiskoht. Tuleb meeles pidada, et sisendi (väljundi) all peame silmas punkte, mille vahel sisendi (väljundi) vahelduvpinge toimib. Pealülitusahelateks nimetatakse vooluahelaid, millel on ühine emitter (OE), ühine alus (OB) ja ühine kollektor (OK).

Vooluring ühise emitteriga (OE). Sellist vooluahelat on kujutatud joonisel 1. Kõigis raamatutes on kirjutatud, et see vooluring on kõige tavalisem, kuna see annab suurima võimenduse.

Joon. 1 - transistori ühendusskeem ühise emitteriga

Transistori tugevdavaid omadusi iseloomustab üks selle peamisi parameetreid - aluse staatilise voolu ülekandetegur või staatilise voolu suurenemine ?. Kuna see peaks iseloomustama ainult transistorit ennast, määratakse see koormata režiimis (R k \u003d 0). Arvuliselt võrdub see:

kui U k-e \u003d const

See koefitsient võib olla võrdne kümnete või sadadega, kuid tegelik koefitsient k i on alati väiksem kui?, Sest kui koormus sisse lülitatakse, kollektori vool väheneb.

Pingevõimenduse astmeline kaskaad k u on võrdne väljundi ja sisendi vahelduvpinge amplituudi või voolu väärtuste suhtega. Sisendpinge on vahelduvpinge u ja väljundpinge on vahelduvpinge takisti kohal või sama asi, kollektori-emitteri pinge. Baaskiirguri pinge ei ületa kümnendiku volti ja väljund jõuab ühtsuseni ja kümnete voltideni (piisava koormustakistuse ja allikapingega E 2). Sellest järeldub, et kaskaadi võimu suurenemine on sadu, tuhandeid ja mõnikord kümneid tuhandeid.

Oluline tunnus on sisendtakistus R I, mis määratakse Ohmi seadusega:

ja ulatub tavaliselt sadadest oomidest kilo-oomi ühikuni. Nagu näha, on transistori sisendtakistus, kui see on sisse lülitatud vastavalt OE skeemile, suhteliselt väike, mis on oluline puudus. Samuti on oluline märkida, et OE-skeemi kohane kaskaad pöörab pingefaasi 180 ° võrra ümber

OE-vooluahela eeliste hulka kuulub selle mugavus varustada seda ühest allikast, kuna sama tähise toitepinge rakendatakse alusele ja kollektorile. Puuduste hulka kuuluvad halvimad sageduse ja temperatuuri omadused (näiteks võrreldes OB skeemiga). Sageduse suurenemisel väheneb võimendus OE-vooluringis. Lisaks põhjustab OE skeemile vastav kaskaad amplifikatsiooni ajal olulisi moonutusi.

Skeem ühise alusega (OB). OB skeem on näidatud joonisel 2.

Joon. 2 - ühise alusega transistori ühendusskeem

Selline lülitusahel ei anna märkimisväärset kasu, kuid sellel on head sageduse ja temperatuuri omadused. Seda ei kasutata nii sageli kui MA skeemi.

OB vooluahela praegune võimendus on alati pisut väiksem kui ühtsus:

kuna kollektori vool on alati vaid pisut väiksem kui emitteri vool.

Kas OB vooluringi staatiline vooluülekandetegur on näidatud? ja on määratud:

kui u b \u003d const

See koefitsient on alati väiksem kui 1 ja mida lähemal on see 1, seda parem on transistor. Pinge võimendus on sama kui OE vooluringis. OB vooluahela sisendtakistus on kümme korda madalam kui OE ahelas.

OB vooluahela puhul puudub sisend- ja väljundpinge vahel faasinihe, see tähendab, et pinge faas ei muutu võimenduse ajal ümber. Lisaks tekitab OB skeem amplifikatsiooniga palju vähem moonutusi kui OE skeem.

Vooluring ühise kollektoriga (OK). Ühise kollektoriga lülitusahel on näidatud joonisel 3. Sellist vooluringi nimetatakse sagedamini emitteri järgijaks.

Joon. 3 - transistori ühendusskeem ühise kollektoriga

Selle vooluahela eripära on see, et sisendpinge kantakse täielikult tagasi sisendisse, st negatiivne tagasiside on väga tugev. Vooluvõim on peaaegu sama kui OE-vooluringis. Pingevõimendus on lähedane ühtsusele, kuid alati sellest väiksem. Selle tulemusel on võimsuse võimendus ligikaudu võrdne k i-ga, st mitme kümnega.

OK vooluringis puudub sisend- ja väljundpinge vahel faasinihe. Kuna pinge võimendus on lähedane ühtsusele, langeb väljundpinge faasis ja amplituudis sisendiga kokku, st kordab seda. Sellepärast nimetatakse sellist vooluringi emitteri järgijaks. Emitter - kuna väljundpinge eemaldatakse emitterist ühise juhtme suhtes.

OK vooluahela sisendtakistus on üsna kõrge (kümned kilo-oomi) ja väljundtakistus on suhteliselt väike. See on skeemi oluline eelis.