Transistor - bu yarimo'tkazgichli qurilma bo'lib, u elektr signallarini kuchaytiradi, o'zgartiradi va ishlab chiqaradi. Birinchi ishlaydigan bipolyar tranzistor 1947 yilda ixtiro qilingan. Uni ishlab chiqarish uchun material germaniy edi. Va allaqachon 1956 yilda silikon tranzistor tug'ildi.
Bipolyar tranzistorda ikki turdagi zaryad tashuvchilar ishlatiladi - elektronlar va teshiklar, shuning uchun bunday tranzistorlar bipolyar deb ataladi. Bipolyarlardan tashqari, bitta qutbli (maydon effektli) tranzistorlar mavjud bo'lib, ular faqat bitta turdagi tashuvchilar - elektronlar yoki teshiklarni ishlatadi. Ushbu maqola ko'rib chiqiladi.
Ko'p silikon tranzistorlari n-p-n tuzilishiga ega, bu ishlab chiqarish texnologiyasi bilan ham izohlanadi, garchi silikon p-n-p tranzistorlari mavjud bo'lsa-da, lekin ular n-p-n tuzilmalarga qaraganda bir oz kamroq. Bunday tranzistorlar bir -birini to'ldiruvchi juftlikda (bir xil elektr parametrli o'tkazuvchanlikdagi har xil tranzistorlar) ishlatiladi. Masalan, KT315 va KT361, KT815 va KT814 va UMZCH KT819 va KT818 tranzistorlarining chiqish bosqichlarida. Import qilinadigan kuchaytirgichlarda ko'pincha 2SA1943 va 2SC5200 kuchli qo'shimcha juftligi ishlatiladi.
Ko'pincha p-n-p strukturasining tranzistorlari oldinga o'tkazuvchi tranzistorlar, n-p-n tuzilishi esa teskari deb ataladi. Negadir bunday nom adabiyotda deyarli uchramaydi, lekin radio muhandislari va radio havaskorlari davrasida hamma joyda ishlatiladi, hamma nima haqida ekanligini darhol tushunadi. 1 -rasmda tranzistorlarning sxematik qurilmasi va ularning an'anaviy grafik belgilari ko'rsatilgan.
1 -rasm.
Supero'tkazuvchilar turi va materialidagi farqlardan tashqari, bipolyar tranzistorlar quvvat va ish chastotasiga ko'ra tasniflanadi. Agar tranzistorda quvvat sarflanishi 0,3 Vt dan oshmasa, bunday tranzistor kam quvvatli hisoblanadi. 0,3 ... 3 Vt quvvatga ega bo'lgan tranzistor o'rtacha quvvatli tranzistor deb ataladi va 3 Vt dan yuqori quvvat bilan quvvat katta hisoblanadi. Zamonaviy tranzistorlar bir necha o'nlab va hatto yuzlab vattli quvvatni tarqatishga qodir.
Transistorlar elektr signallarini bir xil darajada kuchaytirmaydi: chastotaning oshishi bilan tranzistor bosqichining daromadi kamayadi va ma'lum chastotada u umuman to'xtaydi. Shuning uchun, keng chastota diapazonida ishlash uchun har xil chastotali xususiyatlarga ega tranzistorlar ishlab chiqariladi.
Ish chastotasi bo'yicha tranzistorlar past chastotalarga bo'linadi, - ish chastotasi 3 MGts dan oshmaydi, o'rta chastotali - 3 ... 30 MGts, yuqori chastotali - 30 MGts dan yuqori. Agar ish chastotasi 300 MGts dan oshsa, bu mikroto'lqinli tranzistorlardir.
Umuman olganda, jiddiy ma'lumotnomalarda tranzistorlarning 100 dan ortiq turli parametrlari berilgan, bu ham juda ko'p sonli modellar haqida gapiradi. Va zamonaviy tranzistorlarning soni shundan iboratki, endi ularni hech qanday katalogga to'liq joylashtirish mumkin emas. Va modellar diapazoni doimiy ravishda o'sib bormoqda, bu sizga ishlab chiquvchilar tomonidan qo'yilgan deyarli barcha vazifalarni hal qilishga imkon beradi.
Elektr signallarini kuchaytirish va konvertatsiya qilish uchun ko'plab tranzistorli sxemalar mavjud (hech bo'lmaganda uy jihozlarining sonini esga olish kifoya), lekin hamma xilma -xilligi bilan bu sxemalar tranzistorlarga asoslangan alohida bosqichlardan iborat. Kerakli signalni kuchaytirishga erishish uchun ketma -ket ulangan bir necha kuchaytirish bosqichlaridan foydalanish kerak. Kuchaytirgich bosqichlari qanday ishlashini tushunish uchun siz tranzistorlarni almashtirish sxemalari bilan batafsilroq tanishishingiz kerak.
O'z -o'zidan, tranzistor hech narsani kuchaytira olmaydi. Uning kuchaytiruvchi xususiyatlari shundan iboratki, kirish signalining (tok yoki kuchlanish) ozgina o'zgarishi tashqi manbadan energiya sarflanishi hisobiga bosqich chiqishida kuchlanish yoki tokning sezilarli o'zgarishiga olib keladi. Bu xususiyat analog davralarda keng qo'llaniladi - kuchaytirgichlar, televizor, radio, aloqa va hk.
Taqdimotni soddalashtirish uchun biz bu erda n-p-n tuzilmali tranzistorlar sxemalarini ko'rib chiqamiz. Bu tranzistorlar haqida aytiladigan hamma narsa pnp tranzistorlari uchun ham bir xil. Quvvat manbalarining qutblanishini o'zgartirish va agar mavjud bo'lsa, ishchi sxemani olish kifoya.
Hammasi bo'lib uchta shunday sxema ishlatiladi: umumiy emitent (OE) sxemasi, umumiy kollektor (OC) sxemasi va umumiy tayanch (OB) sxemasi. Bu sxemalarning barchasi 2 -rasmda ko'rsatilgan.
2 -rasm.
Ammo ushbu sxemalarni ko'rib chiqishdan oldin, siz tranzistorning kalit rejimida qanday ishlashi bilan tanishishingiz kerak. Bu tanishlik kuchaytirish rejimida tushunishni osonlashtirishi kerak. Qaysidir ma'noda, kalit sxemani OE sxemasining bir turi sifatida ko'rish mumkin.
Transistorlar kalit rejimida ishlashi
Signalni kuchaytirish rejimida tranzistorning ishlashini o'rganishdan oldin shuni esda tutish kerakki, tranzistorlar tez -tez kalit rejimida ishlatiladi.
Transistorning bunday ishlash tartibi uzoq vaqtdan beri ko'rib chiqilgan. "Radio" jurnalining 1959 yil avgust sonida G. Lavrovning "Yarimo'tkazgichli triod kalit rejimida" maqolasi chop etilgan. Maqola muallifi nazorat sargisida (OA) zarba davomiyligini o'zgartirishni taklif qildi. Endi bu tartibga solish usuli PWM deb nomlanadi va tez -tez ishlatiladi. O'sha davr jurnalining diagrammasi 3 -rasmda ko'rsatilgan.
3 -rasm.
Ammo kalit rejimi nafaqat PWM tizimlarida qo'llaniladi. Ko'pincha tranzistor biror narsani yoqadi va o'chiradi.
Bunday holda, o'rni yuk sifatida ishlatilishi mumkin: kirish signali beriladi - o'rni yoqilgan, yo'q - o'rni o'chirilgan. Kalit rejimidagi o'rni o'rniga ko'pincha lampochkalar ishlatiladi. Bu odatda ko'rsatma uchun amalga oshiriladi: yorug'lik yoqilgan yoki o'chirilgan. Bunday kalit bosqichining diagrammasi 4 -rasmda ko'rsatilgan. Asosiy bosqichlar LEDlar yoki optokupllar bilan ishlash uchun ham ishlatiladi.
4 -rasm.
Rasmda kaskad muntazam kontakt orqali boshqariladi, garchi raqamli mikrosxemalar yoki. Avtomobil nuri, bu "Jiguli" dagi asboblar panelini yoritish uchun ishlatiladi. Tekshirish kuchlanishi 5V, kollektorning kommutatsiyalangan voltaji esa 12V ekanligiga e'tibor qaratish lozim.
G'alati narsa yo'q, chunki bu davrda kuchlanishlar hech qanday rol o'ynamaydi, faqat oqimlar muhim. Shuning uchun, agar tranzistor bunday kuchlanishlarda ishlash uchun mo'ljallangan bo'lsa, lampochka kamida 220 V bo'lishi mumkin. Kollektor kuchlanishi yukning ish kuchlanishiga ham mos kelishi kerak. Bunday kaskadlar yordamida yuk raqamli mikrosxemalarga yoki mikrokontrollerlarga ulanadi.
Bu zanjirda tayanch tok kollektor oqimini boshqaradi, u quvvat manbai energiyasi hisobiga tayanch tokidan bir necha o'nlab, hatto yuzlab marta katta (kollektor yukiga qarab). Hozirgi kuchaytirgich borligini ko'rish oson. Transistor kalit rejimida ishlayotganda, odatda kaskadni hisoblash uchun, ular ma'lumotnomalarda "katta signal rejimida joriy daromad" deb nomlangan qiymatdan foydalanadilar - ma'lumotnomalarda u b harfi bilan belgilanadi. Bu yuk bilan aniqlanadigan kollektor oqimining mumkin bo'lgan minimal asosiy oqimga nisbati. Matematik formulalar ko'rinishida u quyidagicha ko'rinadi: b = Ik / Ib.
Ko'pgina zamonaviy tranzistorlar uchun, b koeffitsienti, odatda, 50 va undan yuqori, shuning uchun, asosiy bosqichni hisoblashda, faqat 10 ga teng bo'lishi mumkin. hisoblangan, keyin tranzistor bundan keyin ochilmaydi, keyin u va kalit rejimi.
3 -rasmda ko'rsatilgan lampochkani yoqish uchun Ib = Ik / b = 100mA / 10 = 10mA, bu hech bo'lmaganda. Rb tayanch rezistorida 5V nazorat kuchlanishi bilan, BY kesimida kuchlanish pasayishi, 5V qoladi - 0,6V = 4,4V. Asosiy rezistorning qarshiligi: 4,4V / 10mA = 440 ohm. Standart diapazondan 430 ohmli qarshilik tanlangan. 0,6V kuchlanish-bu B-E kesishishidagi kuchlanishdir va siz buni hisob-kitoblarda unutmasligingiz kerak!
Tekshirish kontakti ochilganda tranzistorning poydevori "havoda osilib" qolmasligi uchun, B-E birikmasi odatda tranzistorni ishonchli yopadigan Rbe rezistoridan chetlanadi. Bu rezistorni unutmaslik kerak, garchi negadir u ba'zi davralarda bo'lmasa, bu kaskadni aralashuvdan noto'g'ri ishga tushirishga olib kelishi mumkin. Aslida, hamma bu rezistor haqida bilar edi, lekin negadir ular unutib, yana "tormoz" ga qadam qo'yishdi.
Bu rezistorning qiymati shunday bo'lishi kerakki, kontakt ochilganda, bazadagi kuchlanish 0,6 V dan kam bo'lmasligi kerak, aks holda kaskad BE bo'limi shunchaki qisqa tutashgan kabi boshqarilmas bo'ladi. Amalda, Rbe qarshiligi nominal qiymati Rb dan taxminan o'n barobar ko'p bo'lgan qiymat bilan o'rnatiladi. Ammo, agar Rb darajasi 10KΩ bo'lsa ham, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi etarli darajada ishonchli ishlaydi: baza va emitent potentsiallari teng bo'ladi, bu esa tranzistorning yopilishiga olib keladi.
Bunday kalit kaskad, agar u to'g'ri ishlayotgan bo'lsa, lampochkani to'liq yonib ketishi yoki butunlay o'chirib qo'yishi mumkin. Bunday holda, tranzistor to'liq yoqilgan (to'yinganlik holati) yoki to'liq o'chirilgan (kesish holati) bo'lishi mumkin. Darhol, albatta, xulosa shuni ko'rsatadiki, bu "chegara" holatlar orasida lampochka yorug'lik bilan to'lganida shunday narsa bor. Bu holda tranzistor yarim yoqilganmi yoki yarmi o'chirilganmi? Bu stakanni to'ldirish muammosiga o'xshaydi: optimist stakanning yarmini to'ldirilganini ko'radi, pessimist esa yarmini bo'sh deb biladi. Transistorning bunday ishlash usuli kuchaytiruvchi yoki chiziqli deb ataladi.
Signalni kuchaytirish rejimida tranzistorlarning ishlashi
Deyarli barcha zamonaviy elektron uskunalar tranzistorlar "yashiringan" mikrosxemalardan iborat. Kerakli daromad yoki tarmoqli kengligini olish uchun operatsion kuchaytirgichning ish rejimini tanlash kifoya. Ammo, shunga qaramay, tez -tez diskret ("tarqaladigan") tranzistorlardagi kaskadlar ishlatiladi, shuning uchun kuchaytiruvchi bosqichning ishini tushunish juda zarur.
OK va OB bilan taqqoslaganda tranzistorning eng keng tarqalgan qo'shilishi - umumiy emitent (OE) sxemasi. Bu tarqalishning sababi, birinchi navbatda, yuqori kuchlanish va tok kuchlanishi. OE bosqichining eng yuqori kuchaytiruvchi omili quvvat manbai kuchlanishining Epit / 2 yarmi kollektor yukiga tushganda ta'minlanadi. Shunga ko'ra, ikkinchi yarmi tranzistorning K-E qismiga to'g'ri keladi. Bunga kaskadni sozlash orqali erishiladi, u quyida muhokama qilinadi. Bu kuchaytirish rejimi A klass deb ataladi.
OE bilan tranzistor yoqilganda, kollektordagi chiqish signali kirish bilan antifazada bo'ladi. Kamchiliklar sifatida shuni ta'kidlash mumkinki, OE ning kirish qarshiligi kichik (bir necha yuz Ohmdan oshmaydi) va chiqish qarshiligi o'nlab KOm ichida.
Agar kalit rejimida tranzistor b signalining katta rejimida oqimning kuchayishi bilan tavsiflansa, u holda amplifikatsiya rejimida h21e ma'lumotnomalarida ko'rsatilgan "kichik signal rejimidagi tok kuchlanishi" ishlatiladi. Bu belgi tranzistorning to'rt qutbli ko'rinishidan kelib chiqqan. "E" harfi, o'lchovlar umumiy emitentli tranzistor yoqilganda amalga oshirilganligini ko'rsatadi.
H21e koeffitsienti, qoida tariqasida, b dan biroz kattaroqdir, garchi uni birinchi taxminiy hisoblarda ham ishlatish mumkin. Shunga qaramay, b va h21e parametrlarining tarqalishi hatto bir turdagi tranzistor uchun ham shunchalik katta, hisoblar faqat taxminiy. Bunday hisob -kitoblardan so'ng, qoida tariqasida, sxemaning konfiguratsiyasi talab qilinadi.
Transistorning daromadlari taglikning qalinligiga bog'liq, shuning uchun uni o'zgartirib bo'lmaydi. Shunday qilib, hatto bitta qutidan olingan tranzistorlarning ko'payishida katta tarqalish mavjud (bitta partiyani o'qing). Kam quvvatli tranzistorlar uchun bu koeffitsient 100 ... 1000 gacha, yuqori quvvatli tranzistorlar uchun esa 5 ... 200 gacha. Baza qanchalik yupqa bo'lsa, shuncha yuqori bo'ladi.
OE tranzistorini yoqishning eng oddiy sxemasi 5 -rasmda ko'rsatilgan. Bu maqolaning ikkinchi qismida ko'rsatilgan 2 -rasmdan kichik bir parcha. Bu sobit tayanch oqim davri deb ataladi.
5 -rasm.
Sxema juda oddiy. Kirish signali blokirovka qiluvchi C1 kondansatörü orqali tranzistor poydevoriga uzatiladi va kuchaytirilsa, C2 kondansatörü orqali tranzistor kollektoridan chiqariladi. Kondensatorlarning maqsadi - kirish zanjirlarini kirish signalining doimiy komponentidan himoya qilish (uglerod yoki elektret mikrofonini eslab qolish kifoya) va bosqichning kerakli tarmoqli kengligini ta'minlash.
Rezistor R2 - bu sahnaning kollektor yuki, R1 esa bazaga doimiy oqimni beradi. Bu rezistor yordamida ular kollektordagi kuchlanish Epit / 2 bo'lishiga ishonch hosil qilishga harakat qilishadi. Bu holat tranzistorning ish nuqtasi deb ataladi, bu holda bosqichning daromadi maksimal bo'ladi.
R1 rezistorining taxminiy qarshiligini R1 ≈ R2 * h21e / 1.5 ... 1.8 oddiy formula bilan aniqlash mumkin. 1,5 ... 1,8 koeffitsienti besleme zo'riqishiga qarab almashtiriladi: past kuchlanishda (9V dan oshmagan) koeffitsient qiymati 1,5 dan oshmaydi va 50Vdan boshlab 1,8 ... 2,0 ga yaqinlashadi. Ammo, aslida, formula shunchalik yaqinki, R1 rezistorini tanlash kerak, aks holda kollektorda Epit / 2 ning kerakli qiymati olinmaydi.
Kollektor qarshiligi R2 muammoning sharti sifatida o'rnatiladi, chunki kollektor oqimi va umuman bosqichning yutug'i uning qiymatiga bog'liq: qarshilik R2 qarshiligi qanchalik katta bo'lsa, daromad ham shuncha yuqori bo'ladi. Ammo siz bu rezistor bilan ehtiyot bo'lishingiz kerak, kollektor oqimi bu turdagi tranzistor uchun ruxsat etilgan maksimaldan past bo'lishi kerak.
Sxema juda oddiy, lekin bu soddaligi ham unga salbiy xususiyatlarni beradi va bu soddaligi qimmatga tushadi. Birinchidan, kaskadning kuchayishi tranzistorning o'ziga xos holatiga bog'liq: agar siz ta'mirlash paytida tranzistorni almashtirgan bo'lsangiz, yana ofsetni tanlang va uni ish joyiga keltiring.
Ikkinchidan, atrof -muhit haroratidan - harorat ko'tarilganda, kollektor teskari oqimi Ico ortadi, bu esa kollektor oqimining oshishiga olib keladi. Va qaerda, kollektor Epit / 2 da besleme zo'riqishining yarmi bir xil ish nuqtasi? Natijada, tranzistor yanada qiziydi, shundan keyin u buziladi. Bu qaramlikdan qutulish yoki hech bo'lmaganda uni minimallashtirish uchun tranzistor bosqichiga qo'shimcha teskari aloqa elementlari - OOS kiritiladi.
6 -rasmda sobit burilish davri ko'rsatilgan.
6 -rasm.
Ko'rinib turibdiki, kuchlanish bo'luvchi Rb-k, Rb-e bosqichning kerakli dastlabki siljishini ta'minlaydi, lekin aslida, bu davrda doimiy oqimning barcha kamchiliklari xosdir. Shunday qilib, ko'rsatilgan sxema 5 -rasmda ko'rsatilgan doimiy oqim pallasidagi o'zgarishdir.
Termal stabilizatsiya davrlari
Vaziyat 7 -rasmda ko'rsatilgan sxemalardan foydalanganda yaxshiroq.
7 -rasm.
Kollektor stabillashadigan sxemada noto'g'ri qarshilik R1 quvvat manbaiga emas, balki tranzistor kollektoriga ulanadi. Bunday holda, agar harorat oshishi bilan teskari oqim oshsa, tranzistor kuchliroq ochiladi va kollektor zo'riqishi kamayadi. Bu pasayish R1 orqali tayanchga qo'llaniladigan noto'g'ri kuchlanishning pasayishiga olib keladi. Transistor yopila boshlaydi, kollektor oqimi qabul qilinadigan qiymatgacha pasayadi va ish nuqtasi tiklanadi.
Ko'rinib turibdiki, bunday stabilizatsiya chorasi sahnaning kuchayishi biroz pasayishiga olib keladi, lekin bu muammo emas. Yo'qotilgan daromad odatda kuchaytirgich bosqichlari sonini ko'paytirish orqali qo'shiladi. Ammo bunday OOS kaskadning ish harorati oralig'ini sezilarli darajada kengaytirishga imkon beradi.
Emitent stabilizatsiyali kaskadning sxemasi biroz murakkabroq. Bunday bosqichlarning kuchaytiruvchi xususiyatlari kollektor stabilizatsiyali sxemaga qaraganda ancha kengroq harorat oralig'ida o'zgarmaydi. Va yana bir shubhasiz afzallik - tranzistorni almashtirishda siz kaskadning ish rejimlarini qayta tanlashingizga hojat yo'q.
Emitent qarshilik R4, haroratni barqarorlashtirishni ta'minlaydi, shuningdek, bosqichning daromadini kamaytiradi. Bu DC uchun. O'zgaruvchan tokning kuchayishiga R4 rezistorining ta'sirini istisno qilish uchun R4 qarshiligi o'zgaruvchan tokning ahamiyatsiz qarshiligini anglatuvchi Ce kondansatkichidan chetlanadi. Uning qiymati kuchaytirgichning chastota diapazoni bilan belgilanadi. Agar bu chastotalar audio diapazonida bo'lsa, u holda kondansatkichning sig'imi birliklardan o'nlab, hatto yuzlab mikrofaradgacha bo'lishi mumkin. Radiochastotalar uchun bu allaqachon yuzdan yoki mingdan biriga to'g'ri keladi, lekin ba'zi hollarda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kondansatkichsiz yaxshi ishlaydi.
Emitent stabilizatsiyasi qanday ishlashini yaxshiroq tushunish uchun umumiy OK kollektorli tranzistorni almashtirish sxemasini ko'rib chiqish kerak.
Umumiy kollektor sxemasi (CC) 8 -rasmda ko'rsatilgan. Bu sxema 2 -rasmning parchasi bo'lib, maqolaning ikkinchi qismidan, bu erda barcha uch tranzistorli o'tish davrlari ko'rsatilgan.
8 -rasm.
Bosqichning yuki emitent rezistor R2, kirish signali C1 kondansatkichi orqali uzatiladi va chiqish signali C2 kondansatör orqali chiqariladi. Bu erda so'rashingiz mumkin, nima uchun bu sxema OK deb nomlangan? Haqiqatan ham, agar biz OE sxemasini eslasak, u holda emitent kontaktlarning zanglashiga olib keladigan umumiy simga ulanganligi aniq ko'rinadi, unga nisbatan kirish signali beriladi va chiqish signali chiqariladi.
OK sxemasida kollektor shunchaki quvvat manbaiga ulangan va birinchi qarashda uning kirish va chiqish signallariga hech qanday aloqasi yo'qdek tuyuladi. Ammo, aslida, EMF manbai (quvvat batareyasi) juda kichik ichki qarshilikka ega, signal uchun bu deyarli bitta nuqta, bir xil kontakt.
Batafsilroq, OK sxemasining ishlashini 9 -rasmda ko'rish mumkin.
9 -rasm.
Ma'lumki, kremniy tranzistorlari uchun ulanish voltaji 0,5 ... 0,7 V oralig'ida bo'ladi, shuning uchun siz hisobni o'ndan bir qismi aniqligi bilan o'tkazishni maqsad qilib qo'ymagan bo'lsangiz, uni o'rtacha 0,6 V ga olishingiz mumkin. foiz. Shuning uchun, 9-rasmda ko'rinib turibdiki, chiqish voltaji har doim kirish voltajidan Ub-e qiymati bo'yicha, ya'ni bir xil 0,6V ga past bo'ladi. OE sxemasidan farqli o'laroq, bu sxema kirish signalini teskari aylantirmaydi, shunchaki uni takrorlaydi va hatto 0,6 V ga kamaytiradi. Bu sxemani emitent izdoshi ham deyiladi. Nega bunday sxema kerak, undan nima foyda?
OK davri joriy signalni h21e koeffitsienti bilan kuchaytiradi, bu esa kontaktlarning zanglashiga kirish qarshiligi emitent pallasidagi qarshilikdan h21e barobar katta ekanligini ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, siz tranzistorni yoqishdan qo'rqmasdan to'g'ridan -to'g'ri bazaga (cheklovli qarshiliksiz) kuchlanishni qo'llashingiz mumkin. Faqat tayanch pinini olib, uni + U elektr tarmog'iga ulang.
Yuqori kirish empedansi piezo pikap kabi yuqori impedansli (murakkab empedansli) kirish manbasini ulash imkonini beradi. Agar bunday pikap OE sxemasi bo'yicha kaskadga ulangan bo'lsa, unda bu kaskadning past kirish empedansi qabul qilish signalini "cho'ktirib yuboradi" - "radio eshitilmaydi".
OK sxemasining o'ziga xos xususiyati shundaki, uning kollektor oqimi Ik faqat yuklanish qarshiligiga va kirish signal manbasining kuchlanishiga bog'liq. Bunday holda, bu erda tranzistor parametrlari hech qanday rol o'ynamaydi. Aytishlaricha, bunday sxemalar 100% kuchlanishli teskari aloqa bilan qoplangan.
9 -rasmda ko'rsatilgandek, emitent yukidagi oqim (aka emitent oqimi) In = Ik + Ib. Ib asosiy tayanch tok Ic kollektor oqimiga nisbatan ahamiyatsiz ekanligini hisobga olsak, yuk oqimi kollektor oqimi In = Ik ga teng deb taxmin qilish mumkin. Yuk oqimi (Uin - Ube) / Rn bo'ladi. Bunday holda, Ube ma'lum va har doim 0,6V ga teng deb taxmin qilamiz.
Bundan kelib chiqadiki, kollektor oqimi Ik = (Uin - Ube) / Rn faqat kirish voltajiga va yuk qarshiligiga bog'liq. Yuk qarshiligini keng diapazonda o'zgartirish mumkin, lekin siz ayniqsa g'ayratli bo'lishingiz shart emas. Axir, agar Rn o'rniga tirnoq - to'qish qo'yilsa, unda hech qanday tranzistor bardosh bera olmaydi!
OK sxemasi h21e statik tok uzatish koeffitsientini o'lchashni osonlashtiradi. Buni qanday qilish 10 -rasmda ko'rsatilgan.
10 -rasm.
Birinchidan, 10a -rasmda ko'rsatilgan yuk oqimini o'lchang. Bunday holda, rasmda ko'rsatilgandek, tranzistorning asosini hech qanday joyga ulash shart emas. Shundan so'ng, asosiy oqim 10b -rasmga muvofiq o'lchanadi. Ikkala holatda ham o'lchovlar bir xil miqdorda amalga oshirilishi kerak: amperda yoki milliamperda. Quvvat manbai kuchlanishi va yuki har ikki o'lchovda ham o'zgarmas bo'lishi kerak. Statik tok uzatish koeffitsientini bilish uchun yuk oqimini tayanch oqimga bo'lish kifoya: h21e ≈ In / Ib.
Shuni ta'kidlash kerakki, yukning oshishi bilan h21e oqimi biroz pasayadi va besleme zo'riqishining oshishi bilan ortadi. Emitent izdoshlari ko'pincha qurilmaning chiqish quvvatini oshirish uchun bir-birini to'ldiruvchi tranzistorlar yordamida push-pull konfiguratsiyasida quriladi. Bunday emitent izdoshi 11 -rasmda ko'rsatilgan.
11 -rasm.
12 -rasm.
UB bazasi umumiy bo'lgan sxema bo'yicha tranzistorlarni kiritish
Bunday sxema faqat kuchlanishni oshiradi, lekin OE sxemasiga qaraganda yaxshiroq chastotali xususiyatlarga ega: bir xil tranzistorlar yuqori chastotalarda ishlashi mumkin. OB sxemasining asosiy ilovasi - UHF diapazonining antenna kuchaytirgichlari. Antenna kuchaytirgich sxemasi 12 -rasmda ko'rsatilgan.
Umumiy emitentli tranzistorni yoqish sxemasini ko'rib chiqing.
- bu qo'shilish nomining atamasi allaqachon ushbu sxemaning o'ziga xos xususiyatlari haqida gapiradi. Umumiy emitent, va kration - bu OE, bu sxemaning kirishi va chiqishi umumiy emitentga ega ekanligini anglatadi.
Zanjirni ko'rib chiqing:
bu sxemada biz ikkita quvvat manbasini ko'ramiz, birinchi 1,5 volt, tranzistor va butun kontaktlarning kirish signali sifatida ishlatiladi. Ikkinchi quvvat manbai - 4,5 volt, uning roli - tranzistorni va butun zanjirni quvvatlantirish. Rn sxemasining elementi - tranzistorning yuklanishi yoki sodda qilib aytganda, iste'molchi.
Keling, ushbu sxemaning ishlashini kuzatib boramiz: 1,5 voltli quvvat manbai tranzistor uchun kirish signali bo'lib xizmat qiladi, u tranzistorning tagiga kirib, uni ochadi. Agar biz asosiy oqimning to'liq tsiklini ko'rib chiqsak, u shunday bo'ladi: oqim plyusdan minusga o'tadi, ya'ni 1,5 voltli quvvat manbaiga asoslangan, ya'ni + terminaldan, oqim umumiy emitentdan o'tadi. bazadan o'tib, 1,5 voltli batareya terminalida o'z davrini yopadi. Hozirgi vaqtda oqim bazadan o'tadi, tranzistor ochiq, shu bilan ikkinchi 4,5 voltli quvvat manbai Rn quvvatlanadi. keling, ikkinchi 4,5 voltli elektr ta'minotidan oqim oqimini ko'rib chiqaylik. Tranzistor bazaning kirish oqimi bilan ochilganda, 4,5 voltli quvvat manbaidan oqim tranzistor emitenti orqali oqadi va kollektorni to'g'ridan -to'g'ri Rn yukiga qoldiradi.
Daromad kollektor oqimining asosiy oqimga nisbati bilan teng va odatda o'ndan bir necha yuzgacha yetishi mumkin. Umumiy emitent sxemasi bo'yicha ulangan tranzistor nazariy jihatdan tranzistorni yoqishning boshqa variantlariga nisbatan maksimal signal kuchini oshirishi mumkin.
Endi umumiy kollektorli tranzistorni yoqish sxemasini ko'rib chiqing: 
Ushbu diagrammada biz tranzistorning kirish va chiqishida umumiy kollektor borligini ko'ramiz. Shuning uchun, bu sxema umumiy kollektor bilan OK deb ataladi.
Uning ishlashini ko'rib chiqing: oldingi sxemada bo'lgani kabi, kirish signali ham bazaga keladi, (bizning holatlarimizda bu asosiy oqim) tranzistorni ochadi. Transistor ochilganda, 4,5 voltli akkumulyatordan keladigan oqim batareya terminalidan + yuk Rn orqali tranzistor emitentiga kiradi, kollektordan o'tadi va o'z doirasini tugatadi. OKni yoqish bilan kaskadning kirishi yuqori qarshilikka ega, odatda tranzistorning kollektor birikmasi qulflanganligi sababli megaohmning o'ndan biridan bir necha megohmgacha. Bosqichning chiqish empedansi, aksincha, kichik, bu esa oldingi bosqichni yuk bilan moslashtirish uchun bunday bosqichlardan foydalanishga imkon beradi. Umumiy kollektor sxemasi bo'yicha ulangan tranzistorli bosqich kuchlanishni kuchaytirmaydi, lekin tokni kuchaytiradi (odatda 10 ... 100 faktor bilan). Bu tafsilotlarga keyingi maqolalarda qaytamiz, chunki hamma narsani va hammani birdaniga qamrab olish mumkin emas.
Umumiy bazaga ega tranzistorni yoqish sxemasini ko'rib chiqing. 
HAQIDA bu nom bizga ko'p narsani aytadi - bu tranzistorni yoqish orqali tranzistorning kirish va chiqishiga nisbatan umumiy bazani bildiradi.
Bu pallada kirish signali taglik va emitent o'rtasida uzatiladi - bu biz uchun 1,5 V akkumulyator bo'lib xizmat qiladi, oqim uning aylanishini plyusdan tranzistor emitenti orqali o'tadi va shu orqali tranzistorni ochadi. kollektordan yukga o'tish uchun kuchlanish Rn. Bosqichning kirish empedansi kichik va odatda birliklardan yuzlab ohmgacha bo'ladi, bu esa tranzistorning tasvirlangan yoqilishining nochorligi bilan bog'liq. Bunga qo'shimcha ravishda, umumiy bazaga ega bo'lgan sxema bo'yicha ulangan tranzistorli bosqichning ishlashi uchun ikkita alohida quvvat manbai talab qilinadi va bosqichning joriy daromadi birdan kam. Bosqichning kuchlanish kuchayishi ko'pincha o'ndan bir necha yuz martaga etadi.
Bu erda biz bilimlarni kengaytirish uchun tranzistorni yoqishning uchta sxemasini ko'rib chiqdik, men quyidagilarni qo'shishim mumkin:
Transistorlar bosqichining kirishiga kiruvchi signalning chastotasi qanchalik yuqori bo'lsa, tok kuchlanishi shuncha past bo'ladi.
Transistorning kollektor birikmasi yuqori qarshilikka ega. Chastotaning ortishi kollektor birikmasining reaktiv sig'imining pasayishiga olib keladi, bu uning sezilarli manevriga va kaskadning kuchaytiruvchi xususiyatlarining yomonlashishiga olib keladi.
Xayrli kun, aziz radio havaskorlari!
"" Saytiga xush kelibsiz
Bu darsda Boshlang'ich radio havaskor maktablar biz o'qishni davom ettiramiz yarimo'tkazgichlar... Oxirgi darsda biz ko'rib chiqdik diodlar va bu darsda biz yanada murakkab yarimo'tkazgichli elementni ko'rib chiqamiz - tranzistorlar.
Transistor ga qaraganda ancha murakkab yarimo'tkazgichli strukturadir diod... U o'tkazuvchanligi har xil bo'lgan silikonning uchta qatlamidan (germaniy tranzistorlari ham bor) iborat. Bular n-p-n yoki p-n-p tuzilmalari bo'lishi mumkin. Transistorlar va diodlarning ishlashi pn birikmalarining xususiyatlariga asoslangan.
Markaziy yoki o'rta qatlam deyiladi tayanch(B) va qolgan ikkitasi - emitent(E) va kollektor(TO). Shuni ta'kidlash kerakki, ikki turdagi tranzistorlar o'rtasida sezilarli farq yo'q va ko'plab sxemalar elektr ta'minotining mos polaritesini kuzatish bilan bir yoki boshqa turdagi yig'ilishi mumkin. Quyidagi rasmda tranzistorlarning sxematik diagrammasi ko'rsatilgan, p-n-p tranzistor n-p-n tranzistoridan emitter o'qi yo'nalishi bo'yicha farq qiladi:
Transistorlarning ikkita asosiy turi mavjud: bipolyar va bir qutbli, dizayn xususiyatlari bilan farq qiladi. Har bir turda ko'p navlari bor. Bu ikki turdagi tranzistorlarning asosiy farqi shundaki, bipolyar tranzistorda qurilmaning ishlashi paytida sodir bo'ladigan jarayonlarni boshqarish kirish oqimi, bir qutbli tranzistorda esa kirish voltaji orqali amalga oshiriladi.
Bipolyar tranzistorlar, yuqorida aytib o'tilganidek, uch qavatli qatlamli pirojnoe. Soddalashtirilgan shaklda tranzistor bir -biriga qarama -qarshi bog'langan ikkita diod sifatida ifodalanishi mumkin:
(shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, tayanch-emitent birikmasi oddiy zener diodi bo'lib, uning stabilizatsiya kuchlanishi 7 ... 10 volt). Transistorning sog'lig'ini diodning sog'lig'i singari oddiy ohmmetr yordamida uning terminallari orasidagi qarshilikni o'lchash orqali tekshirish mumkin. Diyotda bo'lgani kabi o'tish tranzistorda baza va kollektor o'rtasida, baza va emitent o'rtasida mavjud. Amalda, bu usul ko'pincha tranzistorlarni sinash uchun ishlatiladi. Agar kollektor va emitent terminallari o'rtasida ohmmetr ulangan bo'lsa, qurilma ochiq zanjirni ko'rsatadi (ishlaydigan tranzistor bilan), bu diodlar teskari yo'nalishda yoqilganligi uchun tabiiydir. Bu shuni anglatadiki, qo'llaniladigan kuchlanishning har qanday kutupluluğu uchun diodlardan biri oldinga, ikkinchisi esa teskari yo'nalishda yoqiladi, shuning uchun oqim o'tmaydi.
Ikki juft o'tishni birlashtirish deb nomlangan nihoyatda qiziq xususiyatning namoyon bo'lishiga olib keladi tranzistor effekti... Agar kollektor va emitent o'rtasida tranzistorga kuchlanish qo'llanilsa, amalda oqim bo'lmaydi (yuqorida muhokama qilinganidek). Agar siz ulanishni diagramaga muvofiq qilsangiz (quyidagi rasmda bo'lgani kabi), bu erda cheklovli qarshilik orqali tayanchga kuchlanish qo'llaniladi (tranzistorga zarar bermaslik uchun), u holda asosiy oqimdan kuchliroq oqim o'tadi. kollektor orqali. Baza oqimi oshishi bilan kollektor oqimi ham oshadi.
O'lchov moslamasi yordamida tayanch, kollektor va emitent oqimlarining nisbatini aniqlash mumkin. Buni oddiy usulda tekshirish mumkin. Agar siz besleme zo'riqishini, masalan, 4,5 V da ushlab tursangiz, asosiy palladagi qarshilik qiymatini R dan R / 2 ga o'zgartirib, tayanch oqimi ikki barobarga oshadi va kollektor oqimi mutanosib ravishda oshadi, masalan:
Shuning uchun, R qarshiligidagi har qanday kuchlanish uchun kollektor oqimi asosiy oqimdan 99 baravar ko'p bo'ladi, ya'ni tranzistor. hozirgi daromadga ega teng 99. Boshqacha aytganda, tranzistor tayanch tokini 99 barobar kuchaytiradi. Bu koeffitsient harf bilan belgilanadi ? . Daromad kollektor oqimining asosiy oqimga nisbatiga teng:
? = Ik / Ib
O'zgaruvchan kuchlanish tranzistorning tagiga ham qo'llanilishi mumkin. Ammo tranzistor chiziqli rejimda ishlashi kerak. Chiziqli rejimda normal ishlashi uchun tranzistor tayanchga doimiy kuchlanish va o'zgaruvchan kuchlanish bilan qo'llanilishi kerak, bu esa uni kuchaytiradi. Shunday qilib, tranzistorlar zaif kuchlanishni kuchaytiradi, masalan, mikrofondan, karnayni boshqaradigan darajada. Agar daromad etarli bo'lmasa, bir nechta tranzistorlar yoki ularning ketma -ket bosqichlarini ishlatish mumkin. Kaskadlarni ulashda ularning har birining ish rejimini to'g'ridan -to'g'ri oqimda buzmaslik uchun (chiziqlilik ta'minlanadi), ajratuvchi kondansatkichlar ishlatiladi. Bipolyar tranzistorlar elektr xususiyatlariga ega, bu ularga boshqa kuchaytirgich komponentlariga nisbatan alohida ustunlik beradi.
Biz bilganimizdek, (bipolyarlardan tashqari) ham bor bir qutbli tranzistorlar... Keling, ulardan ikkitasini tezda ko'rib chiqaylik - maydon va birlashma tranzistorlar. Bipolyar singari, ular ikki xil va uchta chiqishga ega:
Dala effektli tranzistorli elektrodlar: Darvoza- Z, oqim- manifoldga mos keladigan C va manba- Va emitent bilan aniqlangan. N- va p-kanalli FETlar darvoza o'qi yo'nalishida farq qiladi. Ba'zida er -xotin bazali diodlar deb ataladigan bitta o'tish tranzistorlari asosan impulsli davriy signal generatorlari davrlarida ishlatiladi.
Kuchaytirgich bosqichida tranzistorlarni yoqishning uchta asosiy sxemasi mavjud:
? umumiy emitent(lekin)
? umumiy kollektor bilan(b)
? umumiy asos bilan(ichida)
Umumiy emitentli bipolyar tranzistor, R1 quvvat manbai chiqish qarshiligiga va Rn yuk qarshiligiga qarab, kirish signalini kuchlanishda ham, tokda ham kuchaytiradi. Bipolyar tranzistorning daromadlari quyidagicha belgilanadi h21e(o'qing: ash-two-one-e, bu erda e-umumiy emitentli zanjir) va u har bir tranzistor uchun har xil. H21e koeffitsientining qiymati (uning to'liq nomi h21e tayanchining statik tok uzatish koeffitsienti) faqat tranzistor poydevorining qalinligiga bog'liq (uni o'zgartirish mumkin emas) va kollektor va emitent o'rtasidagi kuchlanishga bog'liq, shuning uchun past kuchlanishli (20 V dan past) har qanday kollektor oqimida uning uzatish koeffitsienti. deyarli o'zgarmaydi va kollektordagi kuchlanish kuchayishi bilan biroz oshadi.
Hozirgi daromad – Kus.i va kuchlanish kuchayishi – Kus.u Umumiy emitent sxemasiga ulangan bipolyar tranzistor yukning qarshiligiga (diagrammada Rn sifatida ko'rsatilgan) va signal manbasiga (diagrammada R1 sifatida ko'rsatilgan) bog'liq. Agar signal manbasining qarshiligi h21e yuk qarshiligidan bir necha baravar kam bo'lsa, u holda kuchlanish kuchayishi birlikdan (0,95 ... 0,99) bir oz kamroq bo'ladi va oqim kuchayishi h21e. Qachon signal manbasining qarshiligi ko'proq h21e yuk qarshiligidan bir necha baravar kam bo'lsa, u holda joriy daromad o'zgarmaydi (ga teng h21e), va kuchlanish kuchayishi kamayadi. Agar, aksincha, kirish qarshiligi kamaygan bo'lsa, u holda kuchlanish kuchayishi birlikdan kattaroq bo'ladi va tranzistorning bazaviy-emitentli birikmasidan o'tadigan oqim cheklangan bo'lsa, oqim o'zgarmaydi. Umumiy emitent davri - kirish (nazorat) tokini cheklashni talab qiladigan yagona bipolyar tranzistorli o'tish davri. Bir nechta xulosalar chiqarish mumkin:- tranzistorning asosiy oqimi cheklangan bo'lishi kerak, aks holda tranzistor yoki uni boshqaruvchi elektron yonib ketadi; -OE sxemasi bo'yicha ulangan tranzistor yordamida past kuchlanishli signal manbai bo'lgan yuqori voltli yukni boshqarish juda oson. Baza orqali sezilarli oqim oqadi va shuning uchun kollektor faqat 0,8 ... 1,5 V kuchlanishli emitentli kuchlanishli ulagichda bo'lsa, amplitudasi (kuchlanish) bu qiymatdan katta bo'lsa, tokni cheklovchi qarshilik (R1) bo'lishi kerak. tranzistorning poydevori va boshqaruv sxemasining chiqishi o'rtasida joylashtirilgan. Siz uning qarshiligini formulalar yordamida hisoblashingiz mumkin:
Ir1 = Irn / h21e R1 = Utron / Ir1 qayerda:
Irn- yuk orqali oqim, A; Ucont- signal manbai kuchlanishi, V; R1- qarshilik qarshiligi, Ohm.
OE sxemasining yana bir xususiyati shundaki, tranzistorning kollektor-emitent birikmasida kuchlanish pasayishi amalda nolga tushirilishi mumkin. Lekin buning uchun bazaviy tokni sezilarli darajada oshirish kerak, bu unchalik foydali emas. Shuning uchun tranzistorlarning bu ish rejimi faqat pulsli, raqamli davrlarda qo'llaniladi.
Transistor, analog kuchaytirgich sxemasi, ma'lum bir "o'rtacha" kuchlanishga nisbatan har xil amplitudali signallarning taxminan bir xil kuchaytirishini ta'minlashi kerak. Buning uchun uni biroz ochish kerak, ortiqcha qilmaslikka harakat qilish kerak. Quyidagi rasmda ko'rinib turganidek (chapda):
kollektor oqimi va kuchlanish tranzistor bo'ylab pasayadi, bu esa asosiy oqimning silliq o'sishi bilan deyarli deyarli o'zgaradi chiziqli va shundan keyingina, boshlanishi bilan to'yinganlik Transistorlar grafik o'qlariga bosiladi. Bizni faqat chiziqlarning to'g'ri qismlari qiziqtiradi (to'yinganlikdan oldin) - ular signalning chiziqli kuchaytirilishini anglatadi, ya'ni boshqaruv oqimi bir necha marta o'zgarganda kollektor oqimi (yukdagi kuchlanish) bir xil miqdorda o'zgartirish.
Analog to'lqin shakli yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan (o'ngda)... Grafikdan ko'rinib turibdiki, signal amplitudasi ma'lum bir o'rtacha kuchlanishga nisbatan doimiy ravishda pulsatsiyalanadi va u ham oshishi, ham kamayishi mumkin. Ammo bipolyar tranzistor faqat kirish voltajining (aniqrog'i, oqimning) oshishiga ta'sir qiladi. Xulosa: kirish signalining minimal amplitudasi bo'lsa ham, tranzistor biroz ochilganligiga ishonch hosil qilishingiz kerak. O'rtacha amplituda Uav bilan u biroz kuchliroq ochiladi va maksimal Umax bilan imkon qadar ochiladi. Ammo shu bilan birga, u to'yinganlik rejimiga kirmasligi kerak (yuqoridagi rasmga qarang) - bu rejimda chiqish oqimi kirish oqimiga chiziqli bog'liqlikni to'xtatadi, buning natijasida signalning kuchli buzilishi sodir bo'ladi.
Keling, yana analog to'lqin shaklini ko'rib chiqaylik. Kirish signalining o'rtacha qiymatiga nisbatan maksimal va minimal amplitudalari kattaligi jihatidan taxminan bir xil bo'lgani uchun (va belgining qarama -qarshisida), biz tranzistor poydevoriga shunday doimiy tokni (noto'g'ri oqim - Icm) etkazib berishimiz kerak. kirishdagi "o'rtacha" kuchlanishda tranzistor to'liq yarmi ochiq. Keyin kirish oqimi pasayishi bilan tranzistor yopiladi va kollektor oqimi kamayadi, kirish oqimi oshishi bilan u yanada ochiladi.
Biz tranzistor qanday ishlashini bilib oldik, umumiy ma'noda ishlab chiqarish texnologiyalarini ko'rib chiqdik germaniya va kremniy tranzistorlar va ular qanday ekanligini aniqladilar belgilanadi.
Bugun biz bir nechta eksperiment o'tkazamiz va bipolyar tranzistor haqiqatan ham nimadan iboratligiga ishonch hosil qilamiz ikkita diod, qarama -qarshi yo'nalishda kiritilgan va tranzistor signal kuchaytirgichi.
Bizga MP39-MP42 seriyali p-n-p tuzilishining kam quvvatli germaniy tranzistori, 2,5 voltli kuchlanish uchun mo'ljallangan va 4-5 voltli quvvat manbai kerak. Umuman olganda, yangi boshlovchi radio havaskorlari uchun men sizning dizaynlaringizni quvvatlantiradigan kichik sozlanadigan qurilmani yig'ishni maslahat beraman.
1. Transistor ikkita dioddan iborat.
Bunga ishonch hosil qilish uchun keling, kichik sxemani yig'amiz: tranzistorning asosi VT1 elektr ta'minotining minusiga va kollektor terminalini akkor chiroq terminallaridan biriga ulang. EL... Endi agar chiroqning ikkinchi terminali quvvat manbaiga ulangan bo'lsa, u holda chiroq yonadi.
Chiroq yondi, chunki biz tranzistorning kollektor birikmasiga murojaat qildik to'g'ridan -to'g'ri- kollektor ulanishini ochgan va u orqali oqadigan o'tkazish quvvati to'g'ridan -to'g'ri oqim kollektor Ik... Bu oqimning kattaligi qarshilikka bog'liq filament lampalar va ichki qarshilik quvvatlantirish manbai.
Va endi biz xuddi shu sxemani ko'rib chiqamiz, lekin biz tranzistorni yarimo'tkazgichli plastinka shaklida tasvirlaymiz.
Asosiy zaryad tashuvchilar elektronlar, p-n birikmasini yengib, teshiklar hududiga tushing kollektor va voyaga etmagan bo'lish. Ozchilikka aylanib, asosiy elektronlar kollektorning teshik sohasidagi ko'pchilik tashuvchilar tomonidan so'riladi teshiklar... Xuddi shu tarzda, bazaning elektron hududiga tushgan kollektor hududidan teshiklar ozchilik bo'lib qoladi va bazadagi ko'pchilik zaryad tashuvchilar tomonidan so'riladi. elektronlar.
Quvvat manbaining salbiy qutbiga ulangan asosiy pin harakat qilmoq amalda cheksiz son elektronlar, asosiy hududdan elektronlarning parchalanishini to'ldirish. Chiroq filamenti orqali quvvat manbaining musbat qutbiga ulangan kollektor aloqasi qodir qabul qilmoq bir xil miqdordagi elektronlar, buning natijasida mintaqadagi teshiklarning kontsentratsiyasi tayanch.
Shunday qilib, p-n o'tishining o'tkazuvchanligi katta bo'ladi va oqimga qarshilik kichik bo'ladi, ya'ni kollektor oqimi kollektor birikmasi orqali o'tadi. Ik... Va nima Ko'proq bu oqim bo'ladi, yorqinroq chiroq yonadi.
Chiroq, agar u emitentli ulanish sxemasiga kiritilgan bo'lsa ham yonadi. Quyidagi rasmda sxemaning aynan shu varianti ko'rsatilgan.
Endi tranzistorning sxemasi va poydevorini biroz o'zgartiraylik. VT1 ga ulanish ortiqcha quvvatlantirish manbai. Bunday holda, chiroq yonmaydi, chunki biz tranzistorning p-n birikmasini yoqdik teskari yo'nalish. Bu shuni anglatadiki, p-n birikmasining qarshiligi aylandi ajoyib va u orqali juda ozgina oqadi teskari oqim kollektor Ikbo akkor chiroq filamentiga qodir emas EL... Ko'p hollarda, bu oqim bir necha mikroamperdan oshmaydi.
Va nihoyat bunga ishonch hosil qilish uchun, yana yarimo'tkazgichli plastinka shaklida tasvirlangan tranzistorli sxemani ko'rib chiqing.
Mintaqadagi elektronlar tayanch ga ko'chib o'tadi ortiqcha pn birikmasidan uzoqlashayotgan quvvat manbai. Hududdagi teshiklar kollektor, shuningdek, p-n birikmasidan uzoqlashadi, ga o'tadi salbiy quvvat manbai qutbi. Natijada, viloyatlar chegarasi, xuddi shunday kengayadi, shuning uchun teshiklarga va elektronlarga tushgan zona hosil bo'ladi, bu oqimga yuqori qarshilik ko'rsatadi.
Ammo, chunki bazaning har bir joyida va kollektor bor asosiy bo'lmagan zaryad tashuvchilar, keyin kichik almashish mintaqalar orasidagi elektronlar va teshiklar hali ham paydo bo'ladi. Shu sababli, to'g'ridan -to'g'ri oqimdan ancha past bo'lgan oqim kollektor birikmasi orqali o'tadi va bu oqim chiroq filamentini yoqish uchun etarli bo'lmaydi.
2. Kommutatsiya rejimida tranzistorning ishlashi.
Keling, tranzistorning ishlash rejimlaridan birini ko'rsatadigan yana bir tajriba o'tkazaylik.
Kollektor va tranzistor emitenti o'rtasida biz ketma-ket ulangan quvvat manbai va bir xil akkor chiroqni ulaymiz. Biz elektr ta'minotining ortiqcha qismini emitentga, va minusni kollektor bilan chiroq filamenti orqali bog'laymiz. Chiroq o'chadi. Nima uchun?
Hammasi juda oddiy: agar siz emitent va kollektor o'rtasida besleme zo'riqishini qo'llasangiz, u holda har qanday kutupluluk uchun o'tishlardan biri oldinga, ikkinchisi esa teskari yo'nalishda bo'ladi va oqimning o'tishiga xalaqit beradi. Quyidagi rasmga qarasangiz buni ko'rish qiyin emas.
Rasm shuni ko'rsatadiki, bazaviy-emitentli emitent birikmasi kiritilgan to'g'ridan -to'g'ri yo'nalish va ochiq va cheksiz miqdordagi elektronlarni qabul qilishga tayyor. Kollektor birikmasi bazasi-kollektori, aksincha, tarkibiga kiradi teskari yo'naltiradi va elektronlarning bazaga o'tishiga to'sqinlik qiladi.
Demak, emitent mintaqasida zaryad tashuvchilarning ko'pchiligi teshiklar Quvvat manbaining ortiqcha qo'shilishi bilan baza mintaqasiga shoshiling va u erda ular bazadagi asosiy zaryad tashuvchilar bilan o'zaro so'riladi (rekombinatsiyalanadi). elektronlar... To'yingan paytda, har ikki tomonda ham bepul zaryad tashuvchilar bo'lmasa, ularning harakati to'xtaydi, ya'ni oqim to'xtaydi. Nima uchun? Chunki kollektor tomondan hech kim bo'lmaydi zaryad qilmoq elektronlar.
Ma'lum bo'lishicha, kollektordagi asosiy zaryad tashuvchilar teshiklar manba manbaining salbiy qutbini o'ziga tortadi va ularning ba'zilari o'zaro so'riladi elektronlar elektr ta'minotining salbiy tomonidan keladi. Va to'yingan paytda, har ikki tomonda ham bo'lmaydi ozod zaryad tashuvchilar, teshiklar, kollektor hududida ustunligi tufayli, elektronlarning bazaga o'tishiga to'sqinlik qiladi.
Shunday qilib, kollektor va tayanch o'rtasida teshik va elektronlarda bo'shagan zona hosil bo'ladi, bu oqimga yuqori qarshilik ko'rsatadi.
Albatta, magnit maydon va issiqlik effekti tufayli hali ham ozgina oqim oqadi, lekin bu oqimning kuchi shunchalik kichikki, u chiroq filamentini yoqib yuborolmaydi.
Endi sxemaga qo'shing o'tish simlari va bazani emitent bilan yoping. Transistorning kollektor zanjiriga kiritilgan yorug'lik yana yonmaydi. Nima uchun?
Chunki tayanch va emitator o'tish moslamasi bilan yopilganda, kollektor ulanishi faqat diodga aylanadi qarama-qarshi Kuchlanish. Transistor yopiq holatda va u orqali faqat teskari kollektor oqimi o'tadi. Ikbo.
Endi kontaktlarning zanglashini biroz o'zgartirib, qarshilik qo'shamiz Rb qarshilik 200 - 300 Ohm va yana bir kuchlanish manbai GB barmoq tipidagi batareya shaklida.
Batareyaning minusini rezistor orqali ulang Rb tranzistorning poydevori va ortiqcha emitentli batareyalar bilan. Chiroq yondi.
Chiroq yonib ketdi, chunki biz bazani va emitent o'rtasida batareyani uladik va shu tariqa emitent ulanish joyiga qo'ydik to'g'ridan -to'g'ri qulfni ochish kuchlanishi. Emitent birikmasi ochilib, u orqali o'tdi Streyt hozirgi ochildi tranzistorning kollektor birikmasi. Tranzistor sxemasi bo'ylab ochildi emitent-tayanch-kollektor kollektor oqimi tomchisi Ik, O'chirish oqimidan ko'p marta katta emitent bazasi... Va bu oqim tufayli yorug'lik yondi.
Agar biz batareyaning polaritesini o'zgartirsak va plyusni poydevorga qo'ysak, u holda emitent birikmasi yopiladi va kollektor birikmasi ham u bilan yopiladi. Teskari kollektor oqimi tranzistor orqali o'tadi Ikbo va chiroq o'chadi.
Qarshilik Rb asosiy palladagi tokni chegaralaydi. Agar oqim cheklanmagan bo'lsa va poydevorga barcha 1,5 voltli kuchlanish qo'llanilsa, u holda emitent birikmasi orqali juda ko'p oqim o'tadi, buning natijasida termal buzilish o'tish va tranzistor muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Odatda uchun germaniya tranzistorlar, qulfni ochish kuchlanishi ortiq emas 0,2 volt va uchun kremniy boshqa emas; boshqa ... bo'lmaydi; Endi yo'q 0,7 volt
Va yana biz bir xil sxemani tahlil qilamiz, lekin tranzistorni yarimo'tkazgichli plastinka shaklida tasvirlaymiz.
Qulfni ochish zo'riqishi tranzistorning tagiga qo'yilganda ochiladi emitent emitentdan o'tish va bo'sh teshiklar elektronlar bilan o'zaro so'rila boshlaydi tayanch kichik oldinga tayanch oqimini yaratish Ib.
Ammo emitentdan bazaga kiritilgan barcha teshiklar o'z elektronlari bilan birlashmaydi. Odatda, taglik maydoni bajariladi ingichka va p-n-p strukturasining tranzistorlarini ishlab chiqarishda teshiklarning kontsentratsiyasi emitent va ko'p qirrali elektronlar kontsentratsiyasidan bir necha baravar katta tayanch shuning uchun teshiklarning faqat kichik bir qismi taglik elektronlari tomonidan so'riladi.
Emitent teshiklarining asosiy massasi poydevordan o'tadi va kollektorda ishlaydigan yuqori manfiy kuchlanish ta'siri ostida tushadi va kollektor teshiklari bilan birga o'zining salbiy kontaktiga o'tadi, u erda kiritilgan elektronlar o'zaro so'riladi. quvvat manbaining salbiy qutbidan GB.
Natijada, kollektor zanjirining qarshiligi emitent-tayanch-kollektor kamayadi va unda kollektor oqimi oqadi Ik ko'p marta asosiy oqim Ib zanjirlar emitent bazasi.
Qanday Ko'proq Ko'proq teshiklar emitentdan bazaga kiritiladi, shuning uchun muhimroq kollektor oqimi. Va aksincha Kamroq bazadagi qulfni ochish kuchlanishi Kamroq kollektor oqimi.
Agar tranzistor ishlayotgan vaqtda bazam va kollektor zanjirlariga milliammetr kiritilgan bo'lsa, u holda tranzistor yopiq bo'lsa, bu davralarda deyarli hech qanday oqim bo'lmaydi.
Transistor ochiq bo'lganda, asosiy oqim Ib 2-3 mA bo'ladi va kollektor oqimi Ik taxminan 60-80 mA bo'ladi. Bularning barchasi tranzistor bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi joriy kuchaytirgich.
Ushbu tajribalarda tranzistor ikkita holatdan birida edi: ochiq yoki yopiq. Transistorning bir holatdan ikkinchisiga o'tishi bazadagi qulfni ochish kuchlanishi ta'sirida sodir bo'lgan Ub... Ushbu tranzistor rejimi deyiladi almashtirish rejimi yoki kalit... Transistorning bu ish tartibi qurilmalarda va avtomatlashtirish qurilmalarida qo'llaniladi.
Bu yakunlanadi va keyingi qismda biz bitta tranzistorga yig'ilgan oddiy audio chastotali kuchaytirgich misolida tranzistorning ishlashini tahlil qilamiz.
Omad!
Adabiyot:
1. Borisov VG - Yosh radio havaskor. 1985 yil
2. E. Aysberg - Transistor? .. Bu juda oddiy! 1964 yil
Oddiy qurilmalar va yig'ilishlarning bir nechta diagrammalari mavjud, ular yangi radio havaskorlari tomonidan amalga oshirilishi mumkin.
Bir bosqichli AF kuchaytirgichi
Bu tranzistorning kuchaytiruvchi qobiliyatini namoyish etishga imkon beradigan eng oddiy dizayn.To'g'ri, kuchlanish kuchayishi kichik - u 6 tadan oshmaydi, shuning uchun bunday qurilmaning ko'lami cheklangan.
Shunday bo'lsa -da, masalan, detektor radiosiga ulanishi mumkin (u 10 kΩ qarshilik bilan yuklangan bo'lishi kerak) va mahalliy radiostansiyaning uzatilishini tinglash uchun BF1 minigarniturasidan foydalaning.
Kuchaytirilgan signal X1, X2 kirish jaklariga beriladi va besleme zo'riqishi (bu muallifning boshqa dizaynlaridagi kabi, 6 V - ketma -ket ulangan, 1,5 V kuchlanishli to'rtta galvanik xujayralar) quvvatlanadi. uyalar X3, X4.
Bo'linuvchi R1R2 tranzistor tagida noto'g'ri kuchlanish o'rnatadi va R3 qarshiligi kuchaytirgichning haroratini barqarorlashtirishga hissa qo'shadigan tokni qaytarilishini ta'minlaydi.
Guruch. 1. Transistordagi bir bosqichli AF kuchaytirgichining sxemasi.
Stabilizatsiya qanday amalga oshiriladi? Faraz qilaylik, tranzistorli kollektor oqimi harorat ta'sirida oshdi, shunga mos ravishda R3 rezistoridagi kuchlanish pasayishi kuchayadi. Natijada, emitent oqimi kamayadi, shuning uchun kollektor oqimi - u dastlabki qiymatiga etadi.
Kuchaytirgich bosqichining yuki 60 .. 100 Ohm qarshilikka ega eshitish vositasi. Kuchaytirgichning ishlashini tekshirish qiyin emas, siz X1 kirish soketiga tegib turishingiz kerak, masalan, cımbızla, telefonda o'zgaruvchan tokning induktsiyasi natijasida zaif shovqin eshitilishi kerak. Transistorning kollektor oqimi taxminan 3 mA.
Har xil tuzilmali tranzistorlarda ikki bosqichli ultrasonik chastota konvertori
Bu bosqichlar orasidagi to'g'ridan -to'g'ri bog'lanish va doimiy salbiy teskari aloqa bilan yaratilgan, bu uni atrof -muhit haroratidan mustaqil qiladi. Haroratni barqarorlashtirishning asosi R4 qarshiligi bo'lib, u oldingi dizayndagi R3 rezistoriga o'xshash ishlaydi.
Kuchaytirgich bir bosqichli kuchaytirgichga qaraganda ancha sezgir - kuchlanish 20 ga etadi. Kirish jaklariga amplitudasi 30 mV dan oshmaydigan AC kuchlanishi qo'llanilishi mumkin, aks holda minigarniturada buzilishlar eshitiladi. .
Ular kuchaytirgichni X1 kirish soketiga cımbızla (yoki faqat barmog'ingiz bilan) tekkizish orqali tekshiradilar - telefonda baland ovoz eshitiladi. Kuchaytirgich taxminan 8 mA tokni tortadi.
Guruch. 2. Har xil tuzilmali tranzistorlarga asoslangan ikki bosqichli AF kuchaytirgichining sxemasi.
Ushbu dizayn, masalan, mikrofondan zaif signallarni kuchaytirish uchun ishlatilishi mumkin. Va, albatta, bu detektor qabul qilgich yukidan olingan signal 34 ni sezilarli darajada oshiradi.
Xuddi shu tuzilishga ega tranzistorlardagi ikki bosqichli ultrasonik chastota konvertori
Bu erda kaskadlar orasidagi to'g'ridan -to'g'ri aloqa ham ishlatiladi, lekin ish rejimining barqarorligi oldingi dizaynlardan biroz farq qiladi.
VT1 tranzistorining kollektor oqimi kamaydi, deylik, bu tranzistordagi kuchlanish pasayishi kuchayadi, bu esa VT2 tranzistorining emitör zanjiriga ulangan R3 rezistoridagi kuchlanishning oshishiga olib keladi.
Transistorlar R2 rezistori orqali ulanganligi sababli kirish tranzistorining tayanch oqimi oshadi, bu uning kollektor oqimining oshishiga olib keladi. Natijada, bu tranzistorning kollektor oqimining dastlabki o'zgarishi qoplanadi.
Guruch. 3. Xuddi shu tuzilishga ega tranzistorlardagi ikki bosqichli AF kuchaytirgichining sxemasi.
Kuchaytirgichning sezuvchanligi juda yuqori - daromad 100 ga etadi. Daromad ko'p jihatdan C2 kondansatörünün sig'imiga bog'liq - agar siz uni o'chirsangiz, daromad kamayadi. Kirish voltaji 2 mV dan oshmasligi kerak.
Kuchaytirgich detektor qabul qilgich, elektret mikrofon va boshqa zaif signal manbalari bilan yaxshi ishlaydi. Kuchaytirgich tomonidan iste'mol qilinadigan oqim taxminan 2 mA ni tashkil qiladi.
Bu har xil tuzilmali tranzistorlar ustida ishlab chiqariladi va 10 ga yaqin kuchlanish kuchayishiga ega. Eng yuqori kirish kuchlanishi 0,1 V bo'lishi mumkin.
Birinchi ikki bosqichli kuchaytirgich VT1 tranzistoriga, ikkinchisi - VT2 va VTZ turli tuzilmalarga yig'ilgan. Birinchi bosqich 34 kuchlanish signalini kuchaytiradi, ikkala yarim to'lqin ham bir xil. Ikkinchisi joriy signalni kuchaytiradi, lekin VT2 tranzistoridagi kaskad ijobiy yarim to'lqinlar bilan, VTZ tranzistorida esa - salbiy bilan ishlaydi.
Guruch. 4. Transistorlardagi AF kuch-quvvat kuchaytirgichi.
DC rejimi shunday tanlanganki, ikkinchi bosqich tranzistorlarining emitentlarining ulanish nuqtasidagi kuchlanish quvvat manbai kuchlanishining taxminan yarmiga teng.
Bunga R2 teskari aloqa rezistorini yoqish orqali erishiladi.VD1 diodidan o'tuvchi kirish tranzistorining kollektor oqimi u orqali kuchlanish pasayishiga olib keladi. bu chiqish tranzistorlari bazasida (ularning emitentlariga nisbatan) yonma -yon kuchlanish - bu kuchaytirilgan signalning buzilishini kamaytirishga imkon beradi.
Yuk (bir nechta minigarnituralar parallel ulangan yoki dinamik boshli) oksidli kondansatör C2 orqali kuchaytirgichga ulanadi.
Agar kuchaytirgich dinamik boshda ishlasa (8-10 ohm qarshilik bilan), bu kondansatkichning sig'imi kamida ikki barobar katta bo'lishi kerak. Birinchi bosqich yukining R4 rezistorining ulanishiga e'tibor bering. va yukning past chiqishi bilan.
Bu kuchlanishni kuchaytirish deb ataladigan zanjir, unda AF ijobiy teskari aloqa kichik voltaji tranzistorlarning ish sharoitlarini tenglashtiruvchi chiqish tranzistorlarining asosiy zanjiriga kiradi.
Ikki darajali kuchlanish indikatori
Bunday qurilmadan foydalanish mumkin. masalan, batareyaning "tugashi" ni ko'rsatish yoki maishiy magnitafonda takrorlanadigan signal darajasini ko'rsatish. Ko'rsatkichlar tartibi uning qanday ishlashini ko'rsatadi.
Guruch. 5. Ikki darajali kuchlanish indikatorining sxemasi.
O'zgaruvchan qarshilik R1 dvigatelining pastki holatida ikkala tranzistor ham yopiladi, HL1, HL2 LEDlari o'chadi. Rezistor slayderini yuqoriga ko'targanda, undagi kuchlanish kuchayadi. VT1 tranzistorining ochilish kuchlanishiga yetganda, HL1 LED yonadi
Agar siz dvigatelni harakatlantirishni davom ettirsangiz. VD1 diodidan keyin VT2 tranzistorining ochilish vaqti keladi. HL2 LED ham yonadi. Boshqacha qilib aytganda, indikator kirishidagi past kuchlanish faqat HL1 LEDining yonishiga olib keladi va har ikkala LEDdan ham ko'proq.
O'zgaruvchan qarshilik bilan kirish voltajini bir tekis kamaytirib, biz shuni ta'kidlaymizki, HL2 LED birinchi bo'lib o'chadi, keyin HL1. LEDlarning yorqinligi R3 va R6 cheklovchi rezistorlariga bog'liq, chunki ularning qarshiligi oshadi, yorqinligi pasayadi.
Ko'rsatkichni haqiqiy qurilmaga ulash uchun siz o'zgarmaydigan rezistorning yuqori terminalini quvvat manbaining musbat simidan uzishingiz va bu rezistorning o'ta terminallariga boshqariladigan kuchlanishni qo'llashingiz kerak. Slayderni siljitish orqali indikatorning javob chegarasi tanlanadi.
Faqat quvvat manbai kuchlanishini kuzatganda, HL2 o'rniga yashil LED AL307G o'rnatishga ruxsat beriladi.
U yorug'lik signallarini odatdagidan kamroq - odatdagidan ko'ra ko'proq chiqaradi. Buning uchun indikator ikkita qizil va bitta yashil LEDni ishlatadi.
Guruch. 6. Uch darajali kuchlanish indikatori.
O'zgaruvchan qarshilik R1 dvigatelida ma'lum bir kuchlanishda (kuchlanish normal) ikkala tranzistor ham yopiladi va faqat yashil LED HL3 ishlaydi. Rezistor slayderini kontaktlarning zanglashiga olib borishi kuchlanishning oshishiga olib keladi (odatdagidan ko'proq), VT1 tranzistori ochiladi.
HL3 LED o'chadi va HL1 yonadi. Agar slayder pastga siljigan bo'lsa va undagi kuchlanish ("odatdagidan past") bo'lsa, VT1 tranzistori yopiladi va VT2 ochiladi. Quyidagi rasm kuzatiladi: avval HL1 LED o'chadi, keyin HL3 yonadi va tez orada o'chadi va nihoyat HL2 miltillaydi.
Ko'rsatkichning past sezuvchanligi tufayli, bitta LEDni o'chirishdan ikkinchisining yonishigacha silliq o'tish hali ham to'liq o'chmagan, masalan, HL1, lekin HL3 allaqachon yoqilgan.
Shmitt tetiği
Ma'lumki, bu qurilma odatda asta -sekin o'zgarib turadigan kuchlanishni kvadrat to'lqinli signalga aylantirish uchun ishlatiladi.O'zgaruvchan qarshilik R1 slayder sxemaga muvofiq pastroq holatda bo'lsa, tranzistor VT1 yopiladi.
Uning kollektoridagi kuchlanish yuqori, natijada VT2 tranzistori ochiq bo'lib chiqadi, ya'ni HL1 LED yonadi R3 rezistorida kuchlanish pasayishi paydo bo'ladi.
Guruch. 7. Ikkita tranzistordagi oddiy Shmitt tetiği.
VT1 tranzistorining to'satdan ochilishi va VT2 yopilishi vaqtiga erishish mumkin bo'ladi, bu VT1 bazasidagi kuchlanish R3 rezistoridagi kuchlanish pasayishidan oshib ketganda sodir bo'ladi.
LED o'chadi. Agar siz slayderni pastga siljitsangiz, tetik asl holatiga qaytadi - LED yonadi, bu slayderdagi kuchlanish LED o'chirilgan kuchlanishidan past bo'lganda sodir bo'ladi.
Multivibrator kutilmoqda
Bunday qurilma bitta turg'un holatga ega va faqat kirish signali qo'llanilganda boshqasiga o'tadi.Bunda multivibrator kirish signalining davomiyligidan qat'iy nazar o'z davomiyligidagi pulsni hosil qiladi. Biz buni taklif qilingan qurilmaning joylashuvi bo'yicha tajriba o'tkazish orqali tekshiramiz.
Guruch. 8. Kutayotgan multivibratorning sxematik diagrammasi.
Dastlabki holatda, VT2 tranzistori ochiq, HL1 LED yonadi. VT1 tranzistorini ochish uchun C1 kondansatkichidan o'tuvchi puls uchun X1 va X2 uyalarini qisqa tutashtirish kifoya. Uning kollektoridagi kuchlanish pasayadi va C2 kondansatörü VT2 tranzistorining poydevoriga shunday qutbda ulanadi, u yopiladi. LED o'chadi.
Kondensator tusha boshlaydi, tushirish oqimi V5 rezistoridan oqadi va VT2 tranzistorini yopiq holda ushlab turadi.Kondansatkich zaryadsizlanishi bilan VT2 tranzistori yana ochiladi va multivibrator kutish holatiga qaytadi.
Multivibrator tomonidan hosil bo'ladigan pulsning davomiyligi (beqaror holatda bo'lish davomiyligi) tetikning davomiyligiga bog'liq emas, balki R5 rezistorining qarshiligi va C2 kondansatkichining sig'imi bilan belgilanadi.
Agar siz C2 ga parallel ravishda bir xil sig'imdagi kondansatkichni ulasangiz, LED ikki barobar ko'proq o'chadi.
I. Bokomchev. P-06-2000.
