สามวงจรสำหรับการเปิดทรานซิสเตอร์สองขั้ว วงจรเปลี่ยนทรานซิสเตอร์สองขั้ว

ซึ่งมีข้อสรุปไม่น้อยกว่าสามข้อ ในบางสถานการณ์พวกเขาสามารถขยายอำนาจสร้างความผันผวนหรือแปลงสัญญาณ มีการออกแบบที่แตกต่างกันมากของอุปกรณ์เหล่านี้และในหมู่พวกเขาเป็นทรานซิสเตอร์ pnp

ทรานซิสเตอร์ถูกจำแนกตามวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ พวกมันมาจากซิลิกอนเจอร์เมเนียม ฯลฯ

หากทรานซิสเตอร์สองภาคมีค่าการนำไฟฟ้าสองรูมันเรียกว่า "ทรานซิสเตอร์การนำไฟฟ้าโดยตรง" หรือ "ทรานซิสเตอร์แยก pnp" อุปกรณ์ที่ทั้งสองภูมิภาคมีการนำไฟฟ้าเรียกว่าทรานซิสเตอร์การนำกลับแบบย้อนกลับหรือด้วยจุดแยก npn ทรานซิสเตอร์ทั้งสองทำงานในลักษณะเดียวกันและความแตกต่างอยู่ในขั้วเพียงอย่างเดียว

pnp ทรานซิสเตอร์ใช้ที่ไหน

หม้อแปลงสามารถใช้งานได้หลากหลายวัตถุประสงค์ ดังที่ได้กล่าวไปแล้วทรานซิสเตอร์ใช้ในการสร้างแปลงและขยายสัญญาณไฟฟ้า เนื่องจากความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าหรือการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันกระแสของวงจรอินพุตจะถูกควบคุม การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในพารามิเตอร์อินพุตนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่กว่าในปัจจุบันและแรงดันเอาท์พุท คุณสมบัติเกนนี้ใช้ในเทคโนโลยีแอนะล็อก (วิทยุการสื่อสาร ฯลฯ )

ทุกวันนี้มีการใช้เทคโนโลยีอะนาล็อก แต่อีกอุตสาหกรรมที่สำคัญมาก - เทคโนโลยีดิจิตอล - เกือบจะละทิ้งมันและใช้เทคโนโลยีภาคสนามเท่านั้น ปรากฏเร็วกว่าสนามมากเพราะในชีวิตประจำวันมันเรียกง่ายๆว่าทรานซิสเตอร์

การดำเนินการและพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์ผลิตขึ้นในโครงสร้างพลาสติกและเคสโลหะ ด้วยวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันของทรานซิสเตอร์อุปกรณ์เหล่านี้จะถูกเลือกตามพารามิเตอร์บางอย่าง ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการทรานซิสเตอร์เพื่อขยายความถี่สูงนั้นจะต้องมีความถี่ในการขยายสัญญาณสูง และถ้าใช้ทรานซิสเตอร์ pnp มันจะต้องมีกระแสไฟฟ้าสะสมสูง

เอกสารอ้างอิงประกอบด้วยคุณสมบัติหลักของทรานซิสเตอร์:

• Ik - กระแสไฟฟ้าสะสม (ใช้ได้สูงสุด)
• h21e คือผลตอบแทน
• Fgr - ความถี่ที่ได้รับสูงสุด;
• Pk คือการกระจายพลังงานของนักสะสม

phototransistors

โฟโต้ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ไวต่อการรับรังสี ในกรณีที่ปิดผนึกของทรานซิสเตอร์เช่นทำหน้าต่างเช่นพลาสติกใสหรือแก้ว การแผ่รังสีผ่านมันจะตกลงสู่โซนฐานของโฟโตทรานซิสเตอร์ หากฐานได้รับการฉายรังสีจะมีการสร้างผู้ให้บริการชาร์จ โฟโต้ทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นเมื่อผู้ให้บริการชาร์จเข้าไปในชุมทางสะสมและยิ่งฐานส่องสว่างมากขึ้นกระแสไฟสะสมจะยิ่งมีความสำคัญมากขึ้น

หากไม่มีทรานซิสเตอร์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จะไม่สามารถจินตนาการได้ เกือบจะไม่มีอุปกรณ์ที่ร้ายแรงสามารถทำได้โดยไม่มีพวกเขา ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาของการประยุกต์ใช้และการปรับปรุงทรานซิสเตอร์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่หลักการของการดำเนินงานของพวกเขายังคงเหมือนเดิม

ทรานซิสเตอร์แบ่งออกเป็นสองขั้วและสนาม แต่ละประเภทมีหลักการทำงานและการออกแบบเป็นของตัวเองอย่างไรก็ตามโครงสร้างของสารกึ่งตัวนำ p-n นั้นมีอยู่ทั่วไป

ตารางการกำหนดกราฟิกแบบดั้งเดิม (UGO) ของทรานซิสเตอร์มีดังนี้:

ประเภทอุปกรณ์				การกำหนดกราฟิกแบบมีเงื่อนไข (ASB)
มีสองขั้ว	ชนิด bipolar pnp
	ชนิด bipolar n-p-n
สนาม	กับผู้จัดการ ทางแยก p-n	ด้วย p-type channel
		ด้วยช่องทาง n- ประเภท
	พร้อมกับโดดเดี่ยว บานประตูหน้าต่าง ทรานซิสเตอร์ MOS	ด้วยการผสมผสาน ช่อง	ช่องทางในตัว p-ประเภท
			ช่องทางในตัว ชนิดเอ็น
		ด้วยการเหนี่ยวนำ ช่อง	ช่องทางเหนี่ยวนำ p-ประเภท
			ช่องทางเหนี่ยวนำ ชนิดเอ็น

ทรานซิสเตอร์สองขั้ว

คำจำกัดความของ "bipolar" บ่งชี้ว่าการทำงานของทรานซิสเตอร์มีความสัมพันธ์กับกระบวนการที่ผู้ให้บริการประจุไฟฟ้าสองประเภทเข้าร่วม - อิเล็กตรอนและรู

ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีการเปลี่ยนอิเล็กตรอนสองรูซึ่งออกแบบมาเพื่อขยายและสร้างสัญญาณไฟฟ้า ทรานซิสเตอร์ใช้พาหะทั้งสองชนิด - พื้นฐานและไม่พื้นฐานดังนั้นจึงเรียกว่าไบโพลาร์

ทรานซิสเตอร์สองขั้วประกอบด้วยสามส่วนของเซมิคอนดักเตอร์ผลึกเดี่ยวที่มีค่าการนำไฟฟ้าประเภทต่าง ๆ : อิมิตเตอร์ฐานและตัวสะสม

• E - อีซีแอล
• B - ฐาน
• K - นักสะสม
• EP - ทางแยกอีซีแอล
• KP - ชุมทางสะสม
• W คือความหนาของฐาน

แต่ละการเปลี่ยนแปลงของทรานซิสเตอร์สามารถเปิดได้ทั้งด้านหน้าหรือในทิศทางตรงกันข้าม โหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์มีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับสิ่งนี้:

1. โหมด Cutoff - จุดแยก pn ทั้งสองปิดในขณะที่กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กมักจะผ่านทรานซิสเตอร์
2. โหมดความอิ่มตัว - จุดแยกทั้งสองเปิด
3. โหมดแอคทีฟ - หนึ่งในจุดแยก p-n เปิดอยู่และอีกอันปิดอยู่

ในโหมดรูปวาดและโหมดความอิ่มตัวไม่สามารถควบคุมทรานซิสเตอร์ได้ การควบคุมทรานซิสเตอร์ที่มีประสิทธิภาพจะดำเนินการเฉพาะในโหมดที่ใช้งานอยู่ โหมดนี้เป็นพื้นฐาน หากแรงดันไฟฟ้าที่จุดแยก emitter ตรงและย้อนกลับที่ทางแยกสะสมดังนั้นการรวมของทรานซิสเตอร์ถือว่าเป็นเรื่องปกติโดยมีขั้วตรงกันข้าม - ขั้วผกผัน

ในโหมดปกติตัวแยก pn ของตัวรวบรวมจะถูกปิดตัวแยกทางของตัวส่งสัญญาณจะเปิดขึ้น กระแสของตัวสะสมเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้าพื้นฐาน

การเคลื่อนที่ของตัวพาประจุไฟฟ้าในทรานซิสเตอร์ชนิด n-p-n ดังแสดงในรูปที่:

เมื่ออีซีแอลเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลเชิงลบของแหล่งพลังงาน Ie ของอีซีเตอร์ในปัจจุบันจะเกิดขึ้น เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าภายนอกถูกนำไปใช้ในทิศทางไปข้างหน้าไปยังชุมทางตัวปล่อยอิเล็กตรอนจะเอาชนะทางแยกและตกลงไปในบริเวณฐาน ฐานทำจากเซมิคอนดักเตอร์ p ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงเป็นพาหะของชนกลุ่มน้อย

อิเล็กตรอนที่เข้าสู่บริเวณฐานจะรวมตัวกันอีกครั้งด้วยรูฐาน อย่างไรก็ตามฐานมักจะทำบางมากจาก p-ตัวนำที่มีความต้านทานสูง (เนื้อหาไม่บริสุทธิ์ต่ำ) ดังนั้นความเข้มข้นของหลุมในฐานอยู่ในระดับต่ำและมีเพียงไม่กี่อิเล็กตรอนที่เข้าสู่ recombine ฐานกับหลุมของมัน อิเล็กตรอนส่วนใหญ่เนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน (การกระจาย) และภายใต้การกระทำของสนามนักสะสม (ดริฟท์) ไปถึงนักสะสมก่อตัวองค์ประกอบปัจจุบันของนักสะสมIк

ความสัมพันธ์ระหว่างการเพิ่มขึ้นของตัวปล่อยกระแสและตัวเก็บกระแสจะถูกกำหนดโดยสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนปัจจุบัน

ดังต่อไปนี้จากการตรวจสอบเชิงคุณภาพของกระบวนการที่เกิดขึ้นในทรานซิสเตอร์สองขั้วค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนปัจจุบันจะน้อยกว่าความสามัคคีเสมอ สำหรับทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์สมัยใหม่α \u003d 0.9 ÷ 0.95

เมื่อ Ie ≠ 0 ตัวเก็บกระแสของทรานซิสเตอร์จะเท่ากับ:

ในวงจรสวิตชิ่งที่พิจารณาอิเล็กโทรดฐานเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับวงจรอิมิตเตอร์และวงจรสะสม วงจรสวิตชิ่งของทรานซิสเตอร์สองขั้วนี้เรียกว่าวงจรฐานสามัญในขณะที่วงจรปล่อยเรียกว่าอินพุตวงจรและวงจรตัวสะสมเรียกว่าวงจรเอาท์พุท อย่างไรก็ตามวงจรดังกล่าวสำหรับการสลับกับทรานซิสเตอร์สองขั้วนั้นไม่ค่อยได้ใช้มากนัก

สามวงจรสำหรับการเปิดทรานซิสเตอร์สองขั้ว

มีวงจรสวิตชิ่งซึ่งมีฐานร่วม, ตัวปล่อยทั่วไป, ตัวสะสมทั่วไป วงจรสำหรับทรานซิสเตอร์ p-n-p แสดงในรูป a, b, c:

ในวงจรที่มีฐานร่วมกัน (รูปที่ A) ฐานอิเล็กโทรดเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับวงจรอินพุตและเอาต์พุตในวงจรที่มีอิมิตเตอร์สามัญ (รูปที่ B) อีซีแอลเป็นเรื่องธรรมดาในวงจรที่มีตัวสะสมทั่วไป (รูปที่ C)

รูปที่แสดง: กำลังของวงจร E1 - อินพุต, กำลังของวงจรอี - เอาท์พุต, แหล่งกำเนิดสัญญาณที่ขยายออก

วงจรหลักคือวงจรสวิตชิ่งซึ่งอิเล็กโทรดร่วมสำหรับวงจรอินพุตและเอาต์พุตเป็นอีซีแอล (วงจรสวิทช์ของทรานซิสเตอร์สองขั้วพร้อมกับอีซีแอลทั่วไป) สำหรับวงจรดังกล่าววงจรอินพุตจะผ่านจุดแยกฐาน - อิมิตเตอร์และกระแสฐานจะปรากฏขึ้นภายใน:

ค่าต่ำของกระแสฐานในวงจรอินพุตนำไปสู่การใช้งานอย่างกว้างขวางของวงจรด้วยตัวปล่อยทั่วไป

ทรานซิสเตอร์สองขั้วในวงจรตัวส่งสัญญาณทั่วไป (OE)

ในทรานซิสเตอร์ที่รวมอยู่ในวงจร OE ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจรอินพุตของทรานซิสเตอร์ Ib \u003d f1 (Ube) เรียกว่าอินพุตหรือคุณสมบัติกระแสไฟฟ้าแรงดันพื้นฐาน (CVC) ของทรานซิสเตอร์ การพึ่งพาของตัวเก็บกระแสในแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวเก็บรวบรวมและตัวปล่อยสำหรับค่าคงที่ของกระแสฐาน Ik \u003d f2 (Uke), Ib - const เรียกว่าลักษณะของเอาต์พุต (ตัวสะสม) ของทรานซิสเตอร์

คุณสมบัติแรงดันกระแสไฟขาเข้าและขาออกของทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์พลังงานขนาดกลางของชนิด n-p-n ดังแสดงในรูปที่:

ดังที่เห็นได้จากรูปลักษณะของอินพุตนั้นเป็นอิสระจากแรงดันไฟฟ้า Uke ลักษณะการส่งออกมีความยาวเท่ากันจากแต่ละอื่น ๆ และเกือบเป็นเส้นตรงในช่วงกว้างของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า Uke

การพึ่งพา Ib \u003d f (Ube) เป็นลักษณะการพึ่งพาอาศัยกันของกระแสของชุมทาง bias pn เนื่องจากกระแสไฟฟ้าพื้นฐานคือการรวมตัวอีกครั้งค่า Ib จึงมีขนาดเล็กกว่า current คูณกระแสอีซีแอลที่ฉีดเข้าไป ด้วยการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าสะสมสหราชอาณาจักรลักษณะการป้อนข้อมูลจะเลื่อนไปยังพื้นที่ของแรงดันไฟฟ้าสูง Ub นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเนื่องจากการปรับความกว้างของฐาน (Earley effect) ทำให้สัดส่วนของการรวมตัวกันของกระแสไฟฟ้าในฐานของทรานซิสเตอร์สองขั้วลดลง แรงดันไฟฟ้าของอุเบะไม่เกิน 0.6 ... 0.8 โวลต์ค่าที่มากกว่านี้จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านทางแยกของตัวปล่อยแบบเปิด

การพึ่งพา Ik \u003d f (Uke) แสดงว่ากระแสของตัวสะสมนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสไฟฟ้าพื้นฐาน: Ik \u003d B · Ib

พารามิเตอร์ทรานซิสเตอร์สองขั้ว

การเป็นตัวแทนของทรานซิสเตอร์ในโหมดสัญญาณต่ำของการทำงานโดยเครือข่ายสี่ขั้ว

ในโหมดการทำงานสัญญาณต่ำทรานซิสเตอร์สามารถแสดงด้วยอุปกรณ์สี่เทอร์มินัล เมื่อแรงดันไฟฟ้า u1, u2 และกระแส i1, i2 เปลี่ยนไปตามกฎไซน์, การเชื่อมต่อระหว่างแรงดันและกระแสจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้พารามิเตอร์ Z, Y, h

ศักยภาพ 1 ", 2", 3 เหมือนกัน ทรานซิสเตอร์อธิบายได้อย่างสะดวกโดยใช้พารามิเตอร์ h

สถานะทางไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อตามวงจรด้วยตัวปล่อยความร้อนทั่วไปนั้นมีค่าสี่ค่า: Ib, Ube, Ik และ Uke สองปริมาณนี้สามารถพิจารณาได้อย่างอิสระและอีกสองปริมาณนั้นสามารถแสดงออกผ่านมันได้ เพื่อเหตุผลในทางปฏิบัติจะสะดวกในการเลือกค่าของ Ib และ Uke เป็นอิสระ จากนั้น Ube \u003d f1 (Ib, Uke) และ Ik \u003d f2 (Ib, Uke)

ในอุปกรณ์ขยายสัญญาณอินพุตเป็นส่วนเพิ่มของแรงดันและกระแสอินพุต ภายในส่วนที่เป็นเส้นตรงของคุณลักษณะสำหรับการเพิ่มขึ้นของ Ube และ Ik ความเท่าเทียมกันนั้นเป็นจริง:

ความหมายทางกายภาพของพารามิเตอร์:

สำหรับรูปแบบที่มี OE สัมประสิทธิ์จะถูกเขียนด้วยดัชนี E: h11e, h12e, h21e, h22e

ในข้อมูลพาสปอร์ตระบุว่า h21e \u003d β, h21b \u003d α พารามิเตอร์เหล่านี้แสดงถึงคุณภาพของทรานซิสเตอร์ ในการเพิ่มค่าของ h21 เราจะต้องลดความกว้างของฐาน W หรือเพิ่มความยาวการกระจายซึ่งค่อนข้างยาก

ทรานซิสเตอร์ผสม

เพื่อเพิ่มมูลค่าของ h21 ทรานซิสเตอร์สองขั้วจะเชื่อมต่อตามวงจรดาร์ลิงตัน:

ในทรานซิสเตอร์แบบคอมโพสิตที่มีคุณสมบัติเป็นหนึ่งนั้น VT1 พื้นฐานจะเชื่อมต่อกับตัวปล่อย VT2 และΔIe2 \u003d ΔIb1 ตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ทั้งสองเชื่อมต่อกันและเอาท์พุทนี้เป็นเอาท์พุทของทรานซิสเตอร์ประกอบ ฐาน VT2 มีบทบาทเป็นฐานของทรานซิสเตอร์ประกอบΔIb \u003d ΔIb2และตัวปล่อย VT1 มีบทบาทของตัวส่งของทรานซิสเตอร์ประกอบΔIe \u003d ΔI1

เราได้รับการแสดงออกเพื่อรับ current ปัจจุบันสำหรับวงจรดาร์ลิงตัน ขอให้เราแสดงความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงในฐานdIбปัจจุบันและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในdIкปัจจุบันสะสมของทรานซิสเตอร์คอมโพสิตดังต่อไปนี้:

เนื่องจากทรานซิสเตอร์สองขั้วกระแสที่ได้รับในปัจจุบันมักจะมีหลายสิบ (β1, β2 \u003e\u003e 1) ผลรวมทั้งหมดของทรานซิสเตอร์ประกอบจะถูกกำหนดโดยผลคูณของอัตราขยายของทรานซิสเตอร์แต่ละตัวβΣ \u003d β1·β2และมีขนาดค่อนข้างใหญ่

สังเกตคุณสมบัติของโหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ดังกล่าว เนื่องจากปัจจุบันของอีซีแอล VT2 Ie2 เป็นเวอร์มอนต์ปัจจุบัน VT1 dIб1ดังนั้นทรานซิสเตอร์ VT2 จึงต้องทำงานในโหมดไมโครเพาเวอร์และทรานซิสเตอร์ VT1 ควรทำงานในโหมดการฉีดขนาดใหญ่กระแสอีซีเตอร์ของพวกเขาจึงแตกต่างกัน 1-2 ครั้ง ด้วยทางเลือกที่ไม่เหมาะสมที่สุดของลักษณะการใช้งานของทรานซิสเตอร์สองขั้ว VT1 และ VT2 จึงไม่สามารถบรรลุค่าการขยายปัจจุบันที่สูงในแต่ละตัวได้ อย่างไรก็ตามถึงแม้จะมีค่าของ gain1, β2≈ 30, กำไรรวมβΣจะเป็นβΣ≈ 1,000

ค่าเกนที่สูงในทรานซิสเตอร์ประกอบถูกนำมาใช้ในโหมดสถิติเท่านั้นดังนั้นทรานซิสเตอร์คอมโพสิตจึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในขั้นตอนอินพุทของแอมป์การทำงาน ในวงจรที่มีความถี่สูงทรานซิสเตอร์คอมโพสิตจะไม่มีข้อได้เปรียบดังกล่าวอีกต่อไปในทางกลับกันทั้งความถี่ จำกัด การขยายปัจจุบันและความเร็วของทรานซิสเตอร์คอมโพสิตนั้นน้อยกว่าพารามิเตอร์เดียวกันสำหรับแต่ละทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 แยกกัน

คุณสมบัติความถี่ของทรานซิสเตอร์สองขั้ว

กระบวนการของการแพร่กระจายของผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยที่ถูกฉีดเข้าไปในฐานจากตัวปล่อยถึงจุดเชื่อมต่อสะสมผ่านเส้นทางการแพร่ กระบวนการนี้ค่อนข้างช้าและผู้ให้บริการที่ฉีดจากตัวปล่อยถึงตัวรวบรวมไม่เร็วกว่าในช่วงการแพร่กระจายของผู้ให้บริการผ่านฐาน ความล่าช้าดังกล่าวจะนำไปสู่การเปลี่ยนเฟสระหว่าง Ie ปัจจุบันและ Ik ปัจจุบัน ที่ความถี่ต่ำเฟสของกระแส Ie, Ik และ Ib ตรงกัน

ความถี่ของสัญญาณอินพุทซึ่งโมดูลัสของอัตราขยายจะลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับค่าคงที่β0เรียกว่าความถี่การขยายปัจจุบันของทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ในวงจรที่มีอิมิตเตอร์ร่วม

Fβ - ความถี่ จำกัด (ความถี่ตัด)
  fgr - ความถี่ cutoff (ความถี่ที่ได้รับหน่วย)

ทรานซิสเตอร์สนามผล

สนามหรือ unipolar ทรานซิสเตอร์ใช้สนามผลเป็นหลักการทางกายภาพหลัก ในทางตรงกันข้ามกับทรานซิสเตอร์สองขั้วซึ่งทั้งสองประเภทของผู้ให้บริการทั้งหลักและรองมีความรับผิดชอบต่อผลกระทบของทรานซิสเตอร์ในสนามทรานซิสเตอร์เพียงผู้ให้บริการประเภทหนึ่งที่ใช้ในการตระหนักถึงผลของทรานซิสเตอร์ ด้วยเหตุนี้ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าจึงเรียกว่า unipolar ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขสำหรับการใช้งานผลกระทบของสนาม, ทรานซิสเตอร์สนามผลแบ่งออกเป็นสองชั้น: ทรานซิสเตอร์สนามผลกับประตูแยกและทรานซิสเตอร์สนามผลที่มีการควบคุมการแยก p-n

ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กที่มีการควบคุมการแยก p-n

แผนผังทรานซิสเตอร์สนามผลกับการควบคุมการแยก p-n สามารถแสดงในรูปแบบของแผ่นไปยังปลายที่ขั้วไฟฟ้าแหล่งที่มาและท่อระบายน้ำที่เชื่อมต่อ ในรูป แสดงโครงสร้างและวงจรของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่มีช่องสัญญาณแบบ n:

ในทรานซิสเตอร์ที่มี n-channel พาหะประจุหลักในช่องคืออิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปตามช่องสัญญาณจากแหล่งกำเนิดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำสู่ท่อระบายน้ำที่มีศักยภาพสูงขึ้นทำให้เกิดกระแสไอซีที่ไหลออกมา ระหว่างเกตและแหล่งจ่ายแรงดันจะถูกนำไปใช้เพื่อบล็อกจุดแยก p-n ที่เกิดขึ้นจาก n-region ของแชนเนลและ p-region ของเกต

เมื่อแรงดันการปิดกั้นถูกนำไปใช้กับทางแยก pn Uzi ที่ขอบเขตของช่องชั้นเลเยอร์ที่สม่ำเสมอจะปรากฏขึ้นหมดลงในตัวพาประจุและมีความต้านทานสูง สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของความกว้างของช่องนำไฟฟ้า

โดยการเปลี่ยนขนาดของแรงดันไฟฟ้านี้คุณสามารถเปลี่ยนภาคตัดขวางของช่องสัญญาณและเปลี่ยนขนาดของความต้านทานไฟฟ้าของช่อง สำหรับทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม n-channel ศักยภาพของท่อระบายน้ำจะเป็นค่าบวกเมื่อเทียบกับศักยภาพของแหล่งกำเนิด ด้วยประตูที่ต่อสายดินกระแสจะไหลจากท่อระบายน้ำไปยังแหล่งกำเนิด ดังนั้นหากต้องการหยุดกระแสไฟที่เกตคุณต้องใช้แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับหลายโวลต์

ค่าของแรงดันไฟฟ้า Uzi ซึ่งกระแสไฟฟ้าผ่านช่องทางเกือบจะเป็นศูนย์เรียกว่าแรงดันตัดไฟ Uap

ดังนั้นทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่มีเกทในรูปแบบของทางแยก p-n คือความต้านทานค่าที่ควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าภายนอก

ทรานซิสเตอร์ชนิดเอฟเฟกต์ฟิลด์มีลักษณะเฉพาะด้วย CVC ต่อไปนี้:

ที่นี่การพึ่งพาของกระแสไฟฟ้าไหลอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าที่แรงดันคงที่ข้ามเกต Uzi กำหนดเอาท์พุทหรือสต็อกลักษณะของทรานซิสเตอร์สนามผล ในส่วนเริ่มต้นของลักษณะ 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.

ลักษณะ I - V Ic \u003d f (Uzi) แสดงแรงดันไฟฟ้า Uap เนื่องจากทางแยก Uzi ≤ 0 pn ถูกปิดและกระแสของเกตมีขนาดเล็กมากโดยเรียงจาก 10 -8 ... 10-9 Aดังนั้นข้อได้เปรียบหลักของทรานซิสเตอร์ภาคสนามเมื่อเทียบกับขั้วสองขั้วเป็นความต้านทานอินพุตสูงของคำสั่ง 10 10 ... 1,013 โอห์ม. นอกจากนี้ยังโดดเด่นด้วยเสียงรบกวนต่ำและความสามารถในการผลิต

โครงร่างสวิตช์หลักสองแบบมีการใช้งานจริง วงจรที่มีแหล่งกำเนิดร่วม (รูปที่ A) และวงจรที่มีตัวระบายทั่วไป (รูปที่ B) ซึ่งแสดงในรูปที่:

ทรานซิสเตอร์ผลสนามประตูฉนวน
  (ทรานซิสเตอร์ MIS)

คำว่า "MOS transistor" ใช้เพื่อหมายถึงทรานซิสเตอร์ภาคสนามซึ่งอิเล็กโทรดควบคุม - เกท - ถูกแยกออกจากสนามแอกทีฟของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามโดยฉนวนชั้น - ฉนวน องค์ประกอบหลักสำหรับทรานซิสเตอร์เหล่านี้คือโครงสร้างโลหะไดอิเล็กตริก - เซมิคอนดักเตอร์ (M-D-P)

เทคโนโลยีของทรานซิสเตอร์ MOS ที่มีเกตแบบบูรณาการดังแสดงในรูปที่:

เซมิคอนดักเตอร์ดั้งเดิมที่ผลิตทรานซิสเตอร์ MIS เรียกว่าสารตั้งต้น (พิน P) สองภูมิภาคที่มีการเจือ n + อย่างหนักเรียกว่า source (I) และ drain (C) พื้นที่ของวัสดุพิมพ์ภายใต้ชัตเตอร์ (3) เรียกว่าแชนเนลในตัว (n-channel)

พื้นฐานทางกายภาพสำหรับการทำงานของทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กที่มีโครงสร้างของฉนวนโลหะสารกึ่งตัวนำเป็นผลของสนาม ผลกระทบของสนามประกอบด้วยความจริงที่ว่าภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าภายนอกความเข้มข้นของผู้ให้บริการฟรีในพื้นที่ใกล้พื้นผิวของการเปลี่ยนแปลงเซมิคอนดักเตอร์ ในอุปกรณ์ภาคสนามที่มีโครงสร้าง MIS ฟิลด์ภายนอกเกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้กับอิเล็กโทรดเกตโลหะ ขึ้นอยู่กับเครื่องหมายและขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สามารถมีสองสถานะของพื้นที่ประจุพื้นที่ (SCR) ในช่อง - การตกแต่งและการพร่อง

โหมดการพร่องจะสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าลบ Uz ซึ่งความเข้มข้นของอิเล็กตรอนในช่องทางลดลงซึ่งนำไปสู่การลดลงของกระแสไหลออก โหมดการเพิ่มประสิทธิภาพสอดคล้องกับ Uzi แรงดันไฟฟ้าบวกและการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าไหลออก

CVC นำเสนอในรูป:

โทโพโลยีของทรานซิสเตอร์ MOS ที่มีช่องสัญญาณแบบ p เหนี่ยวนำ (เหนี่ยวนำให้เกิด) แสดงในรูปที่:

เมื่อ Uzi \u003d 0, ช่องสัญญาณขาดหายไปและ Ic \u003d 0 ทรานซิสเตอร์สามารถทำงานในโหมดเพิ่มประสิทธิภาพ Uzi เท่านั้น< 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 นำเสนอในรูป:

ในทรานซิสเตอร์ MOS ประตูแบ่งออกจากเซมิคอนดักเตอร์ด้วยชั้นของ SiO2 ออกไซด์ ดังนั้นความต้านทานอินพุตของทรานซิสเตอร์ดังกล่าวจึงมีค่าเท่ากับ 1013 ... 1015 โอห์ม

พารามิเตอร์หลักของทรานซิสเตอร์สนามผลรวมถึง:

• ความชันของคุณลักษณะที่เรา \u003d const, Up \u003d const ค่าพารามิเตอร์ทั่วไปคือ (0.1 ... 500) mA / V;
• ความชันของคุณสมบัติบนวัสดุพิมพ์ที่เรา \u003d const, เรา \u003d const ค่าพารามิเตอร์ทั่วไปคือ (0.1 ... 1) mA / V;
• เริ่มต้น I.s ปัจจุบัน - ระบายกระแสไฟฟ้าที่ค่าศูนย์แรงดันUзи ค่าพารามิเตอร์ทั่วไป: (0.2 ... 600) mA - สำหรับทรานซิสเตอร์ที่มีช่องควบคุมการแยก p-n; (0.1 ... 100) mA - สำหรับทรานซิสเตอร์ที่มีช่องสัญญาณในตัว (0.01 ... 0.5) μA - สำหรับทรานซิสเตอร์ที่มีช่องเหนี่ยวนำ
• ทางลัดแรงดัน . ค่าทั่วไป (0.2 ... 10) V; แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ ค่าทั่วไป (1 ... 6) V;
• ความต้านทานแหล่งระบายน้ำในสถานะเปิด ค่าทั่วไป (2..300) โอห์ม
• ความต้านทานแตกต่าง (ภายใน): กับเรา \u003d const;
• ได้รับทางสถิติ: μ \u003d S · ri

thyristors

ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีจุดแยกอิเล็กตรอน p-n สามรูขึ้นไป ส่วนใหญ่จะใช้เป็นกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ ขึ้นอยู่กับจำนวนของเทอร์มินัลภายนอกพวกเขาจะแบ่งออกเป็นไทริสเตอร์ที่มีสองขั้วภายนอก - ไดโอดและเทอร์มิสเตอร์กับสามขั้ว - ทริ เพื่อระบุไทริสเตอร์จะใช้สัญลักษณ์ตัวอักษร VS

อุปกรณ์และหลักการทำงานของ dinistor

โครงสร้างคุณสมบัติ UGO และ I-V ของ dinistor จะแสดงในรูป:




p-region ด้านนอกเรียกว่าขั้วบวก (A) ส่วนนอกของ n-region เรียกว่าขั้วลบ (K) สามแยก p-n ถูกระบุโดยตัวเลข 1, 2, 3 โครงสร้างของ dinistor คือ 4-layer - p-n-p-n

แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย E ถูกจ่ายให้กับ dinistor ในลักษณะที่ 1 ใน 3 ช่วงการเปลี่ยนภาพเปิดและความต้านทานจะน้อยมากและการเปลี่ยน 2 จะถูกปิดและแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกนำไปใช้ กระแสย้อนกลับขนาดเล็กไหลผ่านไดนามิคโหลด R ถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟกระแสไฟฟ้า E

เมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าวิกฤติที่สำคัญเท่ากับ U บนแรงดันการเปลี่ยน 2 จะเปิดขึ้นและการเปลี่ยนทั้งสาม 1, 2, 3 จะอยู่ในสถานะเปิด (เปิด) ความต้านทานของ dinistor ลดลงถึงสิบส่วนของโอห์ม

แรงดันสวิตชิ่งเป็นร้อยโวลต์ ไดนาสเตอร์เปิดขึ้นและกระแสสำคัญไหลผ่าน แรงดันตกคร่อมไดนาโมในสถานะเปิดคือ 1-2 โวลต์และขึ้นอยู่กับขนาดของกระแสที่ไหลเล็กน้อยซึ่งค่าคือτa≈ E / R และ UR ≈ E, i.e โหลดเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน E แรงดันไฟฟ้าที่ไดนามิคเซอร์สอดคล้องกับจุดสูงสุดที่อนุญาตที่ฉันเปิดสูงสุดเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเปิดสถานะ Uoc กระแสสูงสุดที่อนุญาตได้คือจากหลายร้อย mA ถึงหลายร้อย A ไดนามิสเตอร์จะอยู่ในสถานะเปิดจนกระทั่งกระแสไหลผ่านมันจะน้อยกว่ากระแส Iud ที่ถือครอง dinistor จะปิดเมื่อแรงดันไฟฟ้าภายนอกลดลงเป็นค่าของ 1V หรือเมื่อขั้วของแหล่งภายนอกเปลี่ยนแปลง ดังนั้นอุปกรณ์ดังกล่าวจะถูกใช้ในวงจรกระแสชั่วคราว จุด B และ D สอดคล้องกับค่าขอบเขตของกระแสและแรงดันไฟฟ้าของ dinistor เวลาการฟื้นตัวของความต้านทานของการเปลี่ยนแปลง 2 หลังจากถอดแรงดันไฟฟ้าอุปทานประมาณ 10-30 ไมโครวินาที

ไดนามิคส์เป็นอุปกรณ์หลักของการกระทำที่สำคัญ ในสถานะเปิด (ส่วน BV) มันคล้ายกับกุญแจปิดและในสถานะปิด (ส่วนก๊าซไอเสีย) มันเป็นเหมือนกุญแจเปิด

อุปกรณ์และหลักการทำงานของ thyristor (trinistor)

trinistor เป็นอุปกรณ์ควบคุม ประกอบด้วยขั้วควบคุม (RE) ที่เชื่อมต่อกับเซมิคอนดักเตอร์ p-type หรือเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n ของการเปลี่ยนตรงกลาง 2

โครงสร้าง UGO และ I - V ของ trinistor (ปกติเรียกว่าไทริสเตอร์) จะแสดงในรูป:




แรงดันไฟฟ้า U ดับซึ่งการเพิ่มขึ้นของปริมาณหิมะถล่มในปัจจุบันสามารถลดลงได้โดยการแนะนำผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยเข้าสู่ชั้นใด ๆ ที่อยู่ติดกับช่วงการเปลี่ยนภาพ 2 สิ่งที่ขอบเขตของการลดลงแสดงในลักษณะ I - V พารามิเตอร์ที่สำคัญคือการควบคุมทริกเกอร์ปัจจุบันIу.otซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าไทริสเตอร์จะเปลี่ยนเป็นสถานะเปิดที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแรงดัน Uin รูปแสดงค่าของแรงดันไฟฟ้าสามค่าเมื่อเปิด UI< Un вкл < Um вкл соответствует трем значениям управляющего тока UI у.от >   Un.ot\u003e Um.ot.

พิจารณาวงจรที่ง่ายที่สุดที่มีไทริสเตอร์โหลดบนตัวต้านทานโหลดRн







• Ia - ขั้วบวกปัจจุบัน (กระแสไฟฟ้าในวงจรของขั้วบวก - แคโทดของไทริสเตอร์);
• Uak คือแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ
• ฉันเป็นกระแสของอิเล็กโทรดควบคุม (พัลส์ในปัจจุบันใช้พัลส์ปัจจุบัน);
• Uuk เป็นแรงดันไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดควบคุมและแคโทด
• Upit - แรงดันไฟฟ้า

ในการถ่ายโอนไทริสเตอร์ไปยังสถานะเปิดอิเล็กโทรดที่ไม่สามารถควบคุมได้จะถูกส่งมาจากวงจรกำเนิดพัลส์โดยการควบคุมพัลส์ในระยะสั้น (ตามลำดับไมโครวินาที)

คุณลักษณะที่เป็นลักษณะเฉพาะของไทริสเตอร์แบบไม่ล็อคซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติคือมันไม่สามารถปิดได้โดยใช้กระแสควบคุม

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

อุปกรณ์และหลักการทำงานของ triac

ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็น thyristors สมมาตร (triacs, triacs) Triac แต่ละตัวมีลักษณะคล้ายกับคู่ของ thyristors ที่พิจารณาเชื่อมต่อแบบขนาน Symmetric trinistor เป็นอุปกรณ์ควบคุมที่มีคุณสมบัติแรงดันไฟฟ้ากระแสสมมาตร เพื่อให้ได้ลักษณะสมมาตรจะใช้โครงสร้างสารกึ่งตัวนำสองด้านของชนิด p-n-p-n-p

โครงสร้างของ triac, UGO และ CVC ของมันถูกแสดงในรูป:




triac (triac) ประกอบด้วยไทริสเตอร์สองตัว p1-n1-p2-n2 และ p2-n2-p1-n4 เชื่อมต่อในแบบตรงกันข้ามขนาน triac มีการเปลี่ยน 5 ครั้ง P1-P2-P3-P4-P5 ในกรณีที่ไม่มีอิเล็กตรอนควบคุมเจ้า UE นั้น triac นั้นเรียกว่า diac

ด้วยขั้วบวกผลกระทบของไทริสเตอร์ใน p1-n1-p2-n2 นั้นเกิดขึ้นที่ขั้ว E1 และขั้วตรงข้ามใน p2-n1-p1-n4

เมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าควบคุมให้กับ RE ขึ้นอยู่กับขั้วและขนาดของแรงดันไฟฟ้าของสวิตช์ U

ไทริสเตอร์ (ไดนามิคส์ไตรลักษณ์ทริแอก) เป็นองค์ประกอบหลักในอุปกรณ์ไฟฟ้าของอิเล็กทรอนิกส์ มีไทริสเตอร์ซึ่งมีแรงดันสวิตช์มากกว่า 1 kV และกระแสสูงสุดที่อนุญาตคือมากกว่า 1 kA

กุญแจอิเล็กทรอนิกส์

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังการใช้งานพัลซิ่งของไดโอดทรานซิสเตอร์และไทริสเตอร์จึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวาง โหมดการเต้นของชีพจรนั้นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วทั้งในกระแสและแรงดันไฟฟ้า ในโหมดพัลส์ไดโอดทรานซิสเตอร์และไทริสเตอร์จะถูกใช้เป็นกุญแจ

การใช้กุญแจอิเล็กทรอนิกส์จะมีการสลับวงจรอิเล็กทรอนิกส์: การเชื่อมต่อ / ตัดการเชื่อมต่อวงจรกับ / จากแหล่งพลังงานหรือสัญญาณไฟฟ้าการเชื่อมต่อหรือยกเลิกการเชื่อมต่อองค์ประกอบวงจรการเปลี่ยนพารามิเตอร์ขององค์ประกอบวงจรการเปลี่ยนประเภทของแหล่งสัญญาณที่ทำหน้าที่

คีย์อุดมคติของ UGO แสดงอยู่ในรูปภาพ:

ปุ่มทำงานสำหรับปิดและเปิดตามลำดับ




โหมดกุญแจมีลักษณะสองสถานะ: เปิด / ปิด

ปุ่มในอุดมคตินั้นมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานทันทีซึ่งสามารถรับค่า 0 หรือ∞ แรงดันไฟฟ้าตกที่กุญแจปิดในอุดมคติคือ 0 เมื่อเปิดกุญแจกระแสไฟฟ้าจะเป็น 0

ปุ่มจริงนั้นมีค่าความต้านทานสูงมากสองค่า Rmax และ Rmin การเปลี่ยนจากค่าความต้านทานหนึ่งไปสู่อีกค่าในคีย์จริงเกิดขึ้นในเวลา จำกัด แรงดันไฟฟ้าตกบนกุญแจปิดจริงไม่เท่ากับศูนย์

คีย์ถูกแบ่งออกเป็นคีย์ที่ใช้ในวงจรพลังงานต่ำและปุ่มที่ใช้ในวงจรไฟฟ้า แต่ละคลาสเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของตนเอง

กุญแจที่ใช้ในวงจรพลังงานต่ำมีลักษณะดังนี้:

1. ความต้านทานหลักในสถานะเปิดและปิด
2. ประสิทธิภาพ - เวลาที่การเปลี่ยนคีย์จากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง
3. แรงดันตกที่กุญแจปิดและกระแสรั่วไหลของกุญแจเปิด;
4. ภูมิคุ้มกัน - ความสามารถของกุญแจในการอยู่ในสถานะหนึ่งเมื่อสัมผัสกับสัญญาณรบกวน;
5. Key sensitivity - ค่าของสัญญาณควบคุมที่ถ่ายโอนคีย์จากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง
6. แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์คือค่าของแรงดันไฟฟ้าควบคุมซึ่งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในความต้านทานของสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์

กุญแจอิเล็กทรอนิกส์ไดโอด

คีย์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดที่ง่ายที่สุดคือปุ่มไดโอด วงจรสวิทช์ไดโอด, คุณสมบัติการถ่ายโอนแบบสแตติก, คุณสมบัติกระแสไฟฟ้าและการพึ่งพาความต้านทานค่าดิฟเฟอเรนเชียลกับแรงดันไฟฟ้าบนไดโอดแสดงไว้ในภาพ:

หลักการของการดำเนินงานของคีย์อิเล็กทรอนิกส์ไดโอดจะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานที่แตกต่างกันของไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ในบริเวณใกล้เคียงของค่าแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์บนไดโอดUпор รูปที่ "c" แสดงถึงคุณสมบัติของแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันของสารกึ่งตัวนำไดโอดซึ่งแสดงค่าของ Upor ค่านี้อยู่ที่จุดตัดของแกนความเครียดโดยมีการแทนเจนต์ที่ลากไปยังผู้เข้าร่วมที่มากขึ้นของคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน

รูปที่ "d" แสดงการพึ่งพาความต้านทานต่างกันของแรงดันไฟฟ้าในไดโอด จากรูปในบริเวณใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ที่ 0.3 V การเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนของความต้านทานดิฟเฟอเรตของไดโอดนั้นเกิดขึ้นด้วยค่าที่มากที่สุดคือ 900 และ 35 โอห์ม

ในสถานะ "เปิด" ไดโอดจะเปิดและ Uout ≈ Uin

ในสถานะปิดไดโอดจะถูกปิดและ Uout ≈ Uin · Rn / Rmax<

เพื่อลดเวลาการสลับไดโอดไดโอดที่ใช้กับความจุแยกขนาดเล็กของคำสั่งของ 0.5-2 pF ในขณะที่ให้เวลาเปิดปิดของคำสั่ง 0.5-0.05 μs

ปุ่มไดโอดไม่อนุญาตให้แยกวงจรควบคุมและวงจรควบคุมด้วยไฟฟ้าซึ่งมักจะต้องใช้ในวงจรภาคปฏิบัติ

ปุ่มทรานซิสเตอร์

วงจรส่วนใหญ่ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์อุปกรณ์ควบคุมโทรคมนาคมระบบควบคุมอัตโนมัติ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับสวิตช์ของทรานซิสเตอร์

วงจรหลักของทรานซิสเตอร์สองขั้วและ CVC แสดงดังรูป:

สถานะแรกคือ“ ปิด” (ปิดทรานซิสเตอร์) ถูกกำหนดโดยจุด A1 บนลักษณะเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ มันเรียกว่าโหมดลัด ในโหมด cutoff กระแสไฟฟ้าพื้นฐานคือ Ib \u003d 0 กระแส Ik1 สะสมเท่ากับกระแสเริ่มต้นสะสมและแรงดันไฟฟ้าสะสมคือUк \u003d Uк1≈ Ek โหมด cutoff ถูกรับรู้ที่ Uin \u003d 0 หรือที่ศักย์ฐานลบ ในสถานะนี้ความต้านทานหลักจะถึงค่าสูงสุด: Rmax \u003d โดยที่ RT คือความต้านทานของทรานซิสเตอร์ในสถานะปิดมากกว่า 1 MΩ

สถานะที่สองคือ“ เปิด” (เปิดทรานซิสเตอร์) ถูกกำหนดโดยจุด A2 บนคุณสมบัติ I - V และเรียกว่าโหมดความอิ่มตัว จากโหมด cutoff (A1) ในโหมด saturation (A2) ทรานซิสเตอร์จะถูกถ่ายโอนโดยแรงดันไฟฟ้าเข้าบวก Uin ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้า Uout ใช้ค่าต่ำสุดของUк2 \u003d Uк.э. สำหรับเราในคำสั่งของ 0.2-1.0 V, ตัวสะสมกระแสIк2 \u003d Iк.нас≈ Ec / Rк กระแสฐานในโหมดความอิ่มตัวถูกกำหนดจากเงื่อนไข: Ib\u003e Ib.nas \u003d Ik.nas / h21

แรงดันไฟฟาที่ตองการเพื่อถายโอนทรานซิสเตอร์ไปยังสถานะเปดจะพิจารณาจากเงื่อนไข: U ใน\u003e IB.s.Rb + สหรัฐฯ

การป้องกันเสียงรบกวนที่ดีและพลังงานต่ำที่เกิดจากทรานซิสเตอร์นั้นถูกอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าทรานซิสเตอร์ส่วนใหญ่นั้นมีความอิ่มตัว (A2) หรือปิด (A1) และเวลาการเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งนั้นเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ เวลาเปลี่ยนของปุ่มบนทรานซิสเตอร์สองขั้วจะถูกกำหนดโดยความจุอุปสรรคของรอยต่อ pn และกระบวนการของการสะสมและการสลายตัวของผู้ให้บริการชาร์จชนกลุ่มน้อยในฐาน

เพื่อเพิ่มความเร็วและความต้านทานอินพุตมีการใช้ปุ่มบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม

วงจรที่สำคัญเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามที่มีการควบคุมการแยก pn และช่องทางเหนี่ยวนำที่มีแหล่งสัญญาณทั่วไปและท่อระบายน้ำทั่วไปจะแสดงในรูป:

สำหรับปุ่มใด ๆ บนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามRн\u003e 10-100 kOhm

สัญญาณควบคุม Uin ที่เกตเป็นลำดับที่ 10-15 โวลต์ความต้านทานของทรานซิสเตอร์แบบเอฟเฟกต์สนามไฟฟ้าในสภาวะปิดมีขนาดใหญ่โดยเรียงตามลำดับ 108 -109 โอห์ม

ความต้านทานของสนามผลทรานซิสเตอร์ในสถานะเปิดสามารถ 7-30 โอห์ม ความต้านทานของสนามผลทรานซิสเตอร์ในวงจรควบคุมสามารถ 108-109 โอห์ม (วงจร "a" และ "b") และ 1,012-1014 โอห์ม (วงจร "c" และ "g")

อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำไฟฟ้า (ทรงพลัง)

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีประสิทธิภาพถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังซึ่งเป็นสาขาที่มีการพัฒนาและมีแนวโน้มด้านเทคโนโลยีมากที่สุด พวกเขาถูกออกแบบมาเพื่อควบคุมกระแสสิบนับร้อยแอมแปร์แรงดันไฟฟ้าหลายสิบโวลต์หลายร้อย

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีประสิทธิภาพรวมถึงไทริสเตอร์ (ไดนาโมทริสโตเรสทริเอคส์) ทรานซิสเตอร์ (ไบโพลาร์และสนาม) และทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ที่เหนี่ยวนำให้เกิดไฟฟ้าสถิต (IGBT) ใช้เป็นกุญแจอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเปลี่ยนวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ลักษณะของพวกเขาพยายามที่จะนำลักษณะของคีย์ในอุดมคติ

โดยหลักการของการทำงานลักษณะและพารามิเตอร์ทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังนั้นคล้ายกับวัตถุที่ใช้พลังงานต่ำอย่างไรก็ตามมีคุณสมบัติบางอย่าง

ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้า

ปัจจุบันทรานซิสเตอร์สนามผลเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีแนวโน้มมากที่สุด ทรานซิสเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายกับประตูฉนวนและช่องทางเหนี่ยวนำ เพื่อลดความต้านทานของช่องลดความยาว ในการเพิ่มกระแสระบายออกจะมีการดำเนินการหลายร้อยและหลายพันช่องทางในทรานซิสเตอร์และมีการเชื่อมต่อช่องสัญญาณแบบขนาน ความน่าจะเป็นของการให้ความร้อนด้วยตนเองของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามไฟฟ้ามีขนาดเล็กเพราะ ความต้านทานช่องสัญญาณเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ทรานซิสเตอร์พลังงานสนามผลมีโครงสร้างในแนวตั้ง ช่องสามารถอยู่ได้ทั้งแนวตั้งและแนวนอน

ทรานซิสเตอร์ DMDP

ทรานซิสเตอร์ชนิด MIS นี้ทำโดยการกระจายสองครั้งมีช่องทางแนวนอน รูปภาพแสดงองค์ประกอบโครงสร้างที่มีช่อง

ทรานซิสเตอร์ VMDP

MOS ทรานซิสเตอร์รูปตัววีนี้มีช่องสัญญาณแนวตั้ง รูปที่แสดงองค์ประกอบโครงสร้างหนึ่งที่มีสองช่องทาง

มันง่ายที่จะเห็นว่าโครงสร้างของ VMDP ทรานซิสเตอร์และ DMDP ทรานซิสเตอร์นั้นคล้ายกัน

ทรานซิสเตอร์ IGBT

IGBT เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไฮบริด มันรวมสองวิธีในการควบคุมกระแสไฟฟ้าซึ่งหนึ่งในนั้นเป็นลักษณะเฉพาะสำหรับทรานซิสเตอร์ภาคสนาม (การควบคุมของสนามไฟฟ้า) และวิธีที่สองสำหรับไบโพลาร์ (การควบคุมการฉีดพาหะของกระแสไฟฟ้า)

โดยทั่วไปแล้ว IGBT จะใช้โครงสร้างทรานซิสเตอร์ MOSFET ชนิด n โครงสร้างของทรานซิสเตอร์นี้แตกต่างจากโครงสร้างของทรานซิสเตอร์ DMDP โดยชั้นสารกึ่งตัวนำชนิด p เพิ่มเติม

ให้เราใส่ใจกับความจริงที่ว่าคำว่า "อีซีแอล", "นักสะสม" และ "เกท" นั้นมักใช้เพื่อระบุอิเล็กโทรด IGBT

การเพิ่มเลเยอร์ p-type นำไปสู่การสร้างโครงสร้างที่สองของทรานซิสเตอร์สองขั้ว (ชนิด p-n-p) ดังนั้นจึงมีโครงสร้างสองขั้วใน IGBT - ชนิด n-p-n และประเภท p-n-p

วงจรปิด UGO และ IGBT จะแสดงในรูป:

มุมมองทั่วไปของคุณลักษณะเอาต์พุตจะแสดงในรูป:

ทรานซิสเตอร์ SIT

SIT เป็นทรานซิสเตอร์สนามเอฟเฟกต์พร้อมตัวควบคุม pn junction ที่มีการเหนี่ยวนำคงที่ มันเป็นหลายช่องทางและมีโครงสร้างในแนวตั้ง การแสดงแผนผังของ SIT และวงจรสวิตชิ่งที่มีแหล่งสัญญาณทั่วไปแสดงไว้ในรูปภาพ:

ภูมิภาคของเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p อยู่ในรูปของทรงกระบอกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางซึ่งเป็นหน่วยของไมโครมิเตอร์หรือมากกว่า ระบบถังนี้ทำหน้าที่เป็นชัตเตอร์ แต่ละกระบอกสูบเชื่อมต่อกับขั้วชัตเตอร์ (ขั้วชัตเตอร์นั้นไม่ได้แสดงไว้ในรูป "a")

เส้นประบ่งบอกถึงภูมิภาคของทางแยก pn จำนวนช่องที่แท้จริงสามารถเป็นพันได้ โดยทั่วไป SIT จะใช้ในวงจรแหล่งที่มาทั่วไป

อุปกรณ์ที่พิจารณาแต่ละตัวมีแอปพลิเคชันของตนเอง ปุ่มบนไทริสเตอร์ใช้ในอุปกรณ์ที่ทำงานที่ความถี่ต่ำ (กิโลเฮิร์ตซ์และต่ำกว่า) ข้อเสียเปรียบหลักของปุ่มดังกล่าวคือประสิทธิภาพการทำงานต่ำ

เขตข้อมูลหลักของการประยุกต์ใช้ไทริสเตอร์คืออุปกรณ์ความถี่ต่ำที่มีพลังงานสวิตช์ขนาดใหญ่ถึงหลายเมกะวัตต์ซึ่งไม่ได้กำหนดข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่ร้ายแรง

ทรานซิสเตอร์สองขั้วอันทรงพลังใช้เป็นสวิตช์แรงดันสูงในอุปกรณ์ที่มีการสลับหรือความถี่ในการแปลงความถี่ในช่วง 10-100 kHz พร้อมระดับกำลังขับจากหน่วย W ถึงหลายกิโลวัตต์ ช่วงที่เหมาะสมที่สุดของแรงดันสวิตช์คือ 200-2000 V.

ทรานซิสเตอร์สนามผล (MOSFETs) ใช้เป็นปุ่มอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการสลับอุปกรณ์ความถี่สูงแรงดันต่ำ ค่าที่เหมาะสมของแรงดันไฟฟ้าสวิตชิ่งไม่เกิน 200 V (ค่าสูงสุดถึง 1,000 V) ในขณะที่ความถี่สวิตชิ่งสามารถอยู่ในช่วงจากหน่วย kHz ถึง 105 kHz ช่วงสวิตช์กระแสคือ 1.5-100 A. คุณสมบัติเชิงบวกของอุปกรณ์นี้คือการควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าไม่ใช่กระแสไฟฟ้าและการพึ่งพาอุณหภูมิน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์อื่น

ทรานซิสเตอร์เกทไบโพลาร์หุ้มฉนวน (IGBTs) ใช้งานที่ความถี่น้อยกว่า 20 kHz (อุปกรณ์บางประเภทใช้งานที่ความถี่มากกว่า 100 kHz) ที่มีกำลังสวิตช์มากกว่า 1 kW แรงดันไฟฟ้าสลับไม่ต่ำกว่า 300-400 โวลต์ค่าที่เหมาะสมของแรงดันไฟฟ้าสลับเหนือ 2000 V. IGBT และ MOSFET ต้องการแรงดันไฟฟ้าไม่สูงกว่า 12-15 V เพื่อเปิดเต็มที่เพื่อปิดอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็นต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้าลบ พวกมันมีลักษณะการสลับความเร็วสูง

  วัสดุสำหรับการเตรียมการรับรอง

ดังนั้นส่วนที่สามและสุดท้ายของเรื่องราวเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์สองขั้วบนเว็บไซต์ของเรา \u003d) วันนี้เราจะพูดถึงการใช้อุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้เป็นเครื่องขยายเสียงพิจารณาเป็นไปได้ ทรานซิสเตอร์สองขั้ว   และข้อดีและข้อเสียหลักของพวกเขา เริ่มกันเลย!

วงจรนี้ดีมากเมื่อใช้สัญญาณความถี่สูง โดยหลักการแล้วการเปิดทรานซิสเตอร์ดังกล่าวจะถูกใช้เป็นหลัก ข้อเสียที่ใหญ่มากคืออิมพีแดนซ์อินพุตต่ำและแน่นอนว่าการขาดกำไรในปัจจุบัน ดูด้วยตัวคุณเองที่อินพุตเรามีตัวส่งกระแสไฟฟ้าที่เอาท์พุท

นั่นคือกระแสอีซีแอลมากกว่าปัจจุบันสะสมโดยปัจจุบันจำนวนเล็กน้อย และนี่หมายถึงว่ากระแสที่ได้รับไม่เพียงขาดนอกจากนี้กระแสเอาท์พุทน้อยกว่ากระแสอินพุตเล็กน้อย แม้ว่าในทางกลับกันวงจรนี้มีค่าสัมประสิทธิ์การส่งค่อนข้างใหญ่สำหรับแรงดันไฟฟ้า) นี่คือข้อดีและข้อเสียเรายังคง ...

สามัญไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์สะสม

นี่คือลักษณะของวงจรสวิตชิ่งของทรานซิสเตอร์สองขั้วที่มีตัวสะสมทั่วไป ไม่คล้ายอะไรเลย) ถ้าคุณดูวงจรจากมุมที่แตกต่างกันเล็กน้อยเราจะจำเพื่อนเก่าของเราได้ที่นี่ - ผู้ปล่อยอิมิตเตอร์ มีบทความเกือบทั้งหมดเกี่ยวกับเขา () ดังนั้นเราจึงตรวจสอบทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับโครงการนี้แล้ว และในระหว่างนี้เรากำลังรอวงจรที่ใช้บ่อยที่สุด - พร้อมตัวส่งสัญญาณทั่วไป

วงจรสำหรับการสลับทรานซิสเตอร์สองขั้วด้วยตัวปล่อยทั่วไป

วงจรนี้ได้รับความนิยมสำหรับคุณสมบัติการขยาย ในทุกวงจรมันให้ผลประโยชน์มากที่สุดในกระแสและแรงดันไฟฟ้าตามลำดับซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้นอย่างมากของสัญญาณกำลัง ข้อเสียของวงจรนี้คือคุณสมบัติการขยายได้รับผลกระทบอย่างมากจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและความถี่ของสัญญาณ

เราได้ทำความคุ้นเคยกับวงจรทั้งหมดตอนนี้ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรสุดท้าย (แต่ไม่ท้ายสุด) ของเครื่องขยายเสียงบนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ (ด้วยอิมิตเตอร์ทั่วไป) ในการเริ่มต้นลองวาดภาพให้แตกต่างกันเล็กน้อย:

มีตัวลบเพียงหนึ่งตัว - ตัวปล่อยลงดิน ด้วยการเปิดทรานซิสเตอร์ดังกล่าวเอาต์พุตจะมีการบิดเบือนที่ไม่ใช่เชิงเส้นซึ่งแน่นอนว่าต้องต่อสู้ การไม่เป็นเชิงเส้นเกิดขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่แรงดันไฟทางแยกของตัวปล่อยฐาน อันที่จริงไม่มีอะไร "ฟุ่มเฟือย" ในวงจรอีซีแอล; แรงดันไฟฟ้าอินพุตทั้งหมดกลายเป็นว่าจะนำไปใช้อย่างแม่นยำกับชุมทางอีซีแอลฐาน เพื่อรับมือกับปรากฏการณ์นี้เราเพิ่มตัวต้านทานไปยังวงจรตัวส่ง ดังนั้นเราจึงได้รับ ข้อเสนอแนะเชิงลบ

แต่มันคืออะไร

ในระยะสั้นแล้ว หลักการด้านหลังเป็นลบtH การสื่อสาร   อยู่ในความจริงที่ว่าแรงดันเอาต์พุตบางส่วนถูกส่งไปยังอินพุตและลบออกจากสัญญาณอินพุต ตามธรรมชาติแล้วสิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของการได้รับเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าอินพุตของทรานซิสเตอร์จะได้รับค่าแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าเมื่อไม่มีการตอบรับ

อย่างไรก็ตามข้อเสนอแนะเชิงลบมีประโยชน์มากสำหรับเรา เรามาดูกันว่ามันจะช่วยลดผลกระทบของแรงดันอินพุตต่อแรงดันไฟฟ้าระหว่างฐานและตัวส่ง

ดังนั้นแม้ว่าจะไม่มีข้อเสนอแนะการเพิ่มขึ้นของสัญญาณอินพุต 0.5 V นำไปสู่การเพิ่มขึ้นเหมือนกัน ทุกอย่างชัดเจนที่นี่😉และตอนนี้เราเพิ่มความคิดเห็น! และในทำนองเดียวกันเราเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุต 0.5 V หลังจากนี้มันเพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของกระแสอีซีแอล และการเจริญเติบโตนำไปสู่การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในตัวต้านทานข้อเสนอแนะ ดูเหมือนว่าจะเป็นเช่นนั้น? แต่แรงดันไฟฟ้านี้ถูกลบออกจากอินพุต! ดูว่าเกิดอะไรขึ้น:

แรงดันไฟฟาเพิ่มขึ้น - กระแสตัวสงสัญญาณเพิ่มขึ้น - แรงดันไฟฟาของตัวตอลบความคิดเห็นเชิงลบเพิ่มขึ้น - แรงดันไฟฟาลดลง

นั่นคือความคิดเห็นเชิงลบป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้าฐาน - emitter เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณอินพุต

ด้วยเหตุนี้วงจรเครื่องขยายเสียงของเราที่มีตัวปล่อยทั่วไปถูกเติมเต็มด้วยตัวต้านทานในวงจรตัวส่ง:

มีปัญหาอื่นในเครื่องขยายเสียงของเรา หากค่าแรงดันลบปรากฏขึ้นที่อินพุตทรานซิสเตอร์จะปิดทันที (แรงดันไฟฟ้าฐานจะต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณและไดโอดตัวส่งสัญญาณฐานจะปิด) และจะไม่มีอะไรเกิดขึ้นที่เอาต์พุต มันไม่ค่อยดีเท่าไหร่) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้าง การกำจัด. สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้ตัวแบ่งดังนี้:

มีความสวยงามเช่นนี้😉หากตัวต้านทานมีค่าเท่ากันแรงดันไฟฟ้าของแต่ละตัวจะเป็น 6V (12V / 2) ดังนั้นในกรณีที่ไม่มีสัญญาณที่อินพุตศักยภาพฐานจะเป็น + 6V หากค่าลบเช่น -4V มาถึงอินพุตดังนั้นศักยภาพพื้นฐานจะเป็น + 2V นั่นคือค่านั้นเป็นค่าบวกและไม่รบกวนการทำงานปกติของทรานซิสเตอร์ นี่คือวิธีที่มีประโยชน์ในการสร้างการชดเชยในห่วงโซ่ฐาน)

อะไรที่จะปรับปรุงรูปแบบของเรา ...

แจ้งให้เราทราบว่าเราจะขยายสัญญาณใดนั่นคือเรารู้พารามิเตอร์ของมันโดยเฉพาะความถี่ มันจะดีมากถ้าไม่มีอะไรนอกจากสัญญาณขยายที่มีประโยชน์ที่อินพุต จะให้สิ่งนี้ได้อย่างไร แน่นอนว่าการใช้ตัวกรอง high-pass) เพิ่มตัวเก็บประจุซึ่งเมื่อรวมกับตัวต้านทานไบแอสจะสร้างตัวกรอง high-pass:

นี่คือวิธีที่วงจรซึ่งเกือบจะไม่มีอะไรยกเว้นทรานซิสเตอร์ตัวเองถูกปกคลุมด้วยองค์ประกอบเพิ่มเติม😉บางทีเราจะหยุดอยู่ที่นั่นในไม่ช้าจะมีบทความที่อุทิศให้กับการคำนวณแอมพลิฟายเออร์บนทรานซิสเตอร์สองขั้ว ในนั้นเราจะไม่เพียงแต่ง แผนภาพวงจรเครื่องขยายเสียงแต่เรายังคำนวณค่าขององค์ประกอบทั้งหมดและในเวลาเดียวกันก็เลือกทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ของเรา แล้วพบกันเร็ว ๆ นี้! \u003d)

มีสามวงจรหลักสำหรับการเปิดทรานซิสเตอร์ ในกรณีนี้หนึ่งในขั้วไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์เป็นจุดเข้าและออกของน้ำตก จะต้องจำไว้ว่าภายใต้อินพุต (เอาต์พุต) เราหมายถึงจุดที่แรงดันไฟฟ้าสลับทำหน้าที่อินพุต (เอาต์พุต) วงจรสวิตชิ่งหลักเรียกว่าวงจรที่มีตัวปล่อยสัญญาณทั่วไป (OE), ฐานทั่วไป (OB) และตัวสะสมทั่วไป (OK)

วงจรที่มีตัวปล่อยทั่วไป (OE) วงจรดังกล่าวแสดงในรูปที่ 1 ในหนังสือทุกเล่มมีการเขียนว่าวงจรนี้เป็นวงจรที่พบมากที่สุดเพราะมันให้พลังงานมากที่สุด

มะเดื่อ 1 - แผนภาพการเชื่อมต่อของทรานซิสเตอร์ที่มีตัวปล่อยทั่วไป

คุณสมบัติการเพิ่มประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์นั้นถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์หลักตัวใดตัวหนึ่งนั่นคือสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสคงที่ของฐานหรืออัตราขยายกระแสคงที่? เนื่องจากมันควรมีลักษณะเฉพาะของตัวทรานซิสเตอร์เองจึงถูกกำหนดในโหมดไม่โหลด (R k \u003d 0) ตัวเลขมันเท่ากับ:

เมื่อ U k-e \u003d const

สัมประสิทธิ์นี้สามารถเท่ากับสิบหรือร้อย แต่ค่าสัมประสิทธิ์ที่แท้จริง k ฉันน้อยกว่าเสมอหรือไม่เพราะเมื่อเปิดโหลดโหลดตัวสะสมกระแสไฟฟ้าจะลดลง

แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับขั้นตอนน้ำตก k u เท่ากับอัตราส่วนของแอมพลิจูดหรือค่ากระแสของเอาต์พุตและแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอินพุท แรงดันอินพุทคือแรงดันไฟฟ้าสลับผึ้งและแรงดันเอาท์พุทเป็นแรงดันไฟฟ้าสลับข้ามตัวต้านทานหรือสิ่งเดียวกันแรงดันไฟฟ้าสะสม - สะสม แรงดันอิมิเตอร์ที่ฐานไม่เกินหนึ่งในสิบของโวลต์และเอาต์พุตมีความเป็นเอกภาพและนับสิบโวลต์ (มีความต้านทานโหลดเพียงพอและแรงดันไฟฟ้าแหล่ง E 2) มันตามมาว่าผลประโยชน์ของน้ำตกที่มีอำนาจคือหลายร้อยหลายพันและบางครั้งนับหมื่น

ลักษณะสำคัญคือความต้านทานอินพุต R I ซึ่งกำหนดโดยกฎของโอห์ม:

และมักจะอยู่ในช่วงหลายร้อยโอห์มถึงหน่วยเป็นกิโลโอห์ม อิมพีแดนซ์อินพุตของทรานซิสเตอร์เมื่อเปิดใช้งานตามรูปแบบของ OE ดังที่เห็นได้ว่ามีขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญ นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าน้ำตกตามโครงการ OE ย้อนกลับขั้นตอนแรงดันไฟฟ้าโดย 180 °

ข้อดีของวงจร OE นั้นรวมถึงความสะดวกในการส่งสัญญาณจากแหล่งเดียวเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณเดียวกันนั้นถูกนำไปใช้กับฐานและตัวสะสม ข้อเสียรวมถึงคุณสมบัติความถี่และอุณหภูมิที่เลวร้ายที่สุด (ตัวอย่างเช่นเมื่อเปรียบเทียบกับโครงการ OB) ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้นการเพิ่มขึ้นของวงจร OE จะลดลง นอกจากนี้การเรียงซ้อนตามรูปแบบ OE ในระหว่างการขยายสัญญาณทำให้เกิดการบิดเบือนที่สำคัญ

โครงการที่มีฐานร่วม (OB) รูปแบบ OB แสดงในรูปที่ 2

มะเดื่อ 2 - แผนภาพการเชื่อมต่อของทรานซิสเตอร์ที่มีฐานร่วม

วงจรสวิตชิ่งดังกล่าวไม่ได้ให้ความสำคัญ แต่มีคุณสมบัติความถี่และอุณหภูมิที่ดี มันไม่ได้ใช้บ่อยเท่าที่โครงการ MA

อัตราขยายปัจจุบันของวงจร OB นั้นน้อยกว่าความสามัคคีเล็กน้อย:

เนื่องจากกระแสของตัวสะสมจะน้อยกว่ากระแสของตัวปล่อยเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสคงที่สำหรับวงจร OB ระบุไว้หรือไม่? และมุ่งมั่น:

เมื่อ u b \u003d const

สัมประสิทธิ์นี้น้อยกว่า 1 เสมอและยิ่งใกล้ถึง 1 ยิ่งทรานซิสเตอร์ยิ่งดี แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเช่นเดียวกับในวงจร OE ความต้านทานอินพุตของวงจร OB นั้นต่ำกว่าวงจร OE สิบเท่า

สำหรับวงจร OB ไม่มีการเลื่อนเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุตนั่นคือเฟสของแรงดันไฟฟ้าจะไม่กลับด้านในระหว่างการขยาย นอกจากนี้เมื่อใช้แอมพลิฟายเออร์รูปแบบ OB จะให้ความผิดเพี้ยนน้อยกว่ารูปแบบ OE

วงจรที่มีตัวสะสมทั่วไป (OK) วงจรสวิตชิ่งพร้อมตัวเก็บรวบรวมทั่วไปแสดงในรูปที่ 3 วงจรดังกล่าวมักเรียกว่าผู้ติดตามตัวส่ง

มะเดื่อ 3 - แผนภาพการเชื่อมต่อของทรานซิสเตอร์ที่มีตัวสะสมทั่วไป

ความผิดปกติของวงจรนี้คือแรงดันอินพุทจะถูกส่งกลับไปที่อินพุทอย่างสมบูรณ์นั่นคือข้อเสนอแนะเชิงลบมีความแข็งแรงมาก อัตราขยายปัจจุบันใกล้เคียงกับในวงจร OE อัตราขยายของแรงดันไฟฟ้าใกล้เคียงกับความสามัคคี แต่จะน้อยกว่า ดังนั้นพลังงานที่ได้รับจะเท่ากับ k i, iee และหลายสิบ

ในวงจร OK ไม่มีการเลื่อนเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุต เนื่องจากอัตราขยายของแรงดันไฟฟ้าใกล้เคียงกับความสามัคคีแรงดันไฟฟ้าขาออกในเฟสและแอมพลิจูดจะเกิดขึ้นพร้อมกับอินพุทคือทำซ้ำ นั่นคือเหตุผลที่วงจรดังกล่าวเรียกว่าผู้ติดตามตัวปล่อย Emitter - เนื่องจากแรงดันเอาต์พุตถูกลบออกจากตัวปล่อยที่สัมพันธ์กับสายสามัญ

ความต้านทานอินพุตของวงจร OK นั้นค่อนข้างสูง (หลายสิบกิโลโอห์ม) และความต้านทานเอาต์พุตนั้นค่อนข้างเล็ก นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของโครงการ