Характеристика транзистора: основные параметры и характеристики, маркировка транзисторов

Содержание

Полупроводниковые электронные приборы. » Переходная характеристика транзистора для включения по схеме с общим эмиттером

Март 13, 2009

Хотя для расчетов схем с транзисторами достаточно иметь входные и выходные характеристики, иногда пользуются еще характеристиками передачи по току или переходными характеристиками Iк = f(Iэ) при Ukб = const в случае схемы с общей базой или Iк = f(Iб) гори U кэ = const в случае схемы с общим эмиттером. Эти характеристики показывают, что с увеличением тока эмиттера или тока базы растет и ток коллектора. Пример такой характеристики дан на рис.23.

Рис.23. Переходная характеристика транзистора для включения по схеме с общим эмиттером

У некоторых транзисторов она является почти прямолинейной.
Пользуются также характеристиками обратной связи   Uэб = f(Uкб) при   Iэ = const для схемы с общей базой или    Uбэ при Iб = const для схемы с общим эмиттером.

Следует отметить, что в транзистоpax всегда существует довольно сильная внутренняя обратная связь. Это объясняется тем, что выходная и входная цепи имеют непосредственное электрическое соединение. Поэтому часть выходного напряжения бывает приложена к входу транзистора, а выходной ток (ток коллектора) частично проходит через входную цепь. Изменение этого тока вызывает изменение входного напряжения.

В последнее время в справочниках .часто приводятся   для   транзисторов все четыре типа характеристик, расположенные в четырех квадрантах. Это дает большую экономию места и удобно, так как на осях  координат откладываются в разные стороны от 0 разные величины и каждая ось используется для четырех графиков.  На рис.24 показаны в качестве примера такие характеристики для включения транзистора по схеме с общим эмиттером. Справа вверху даны выходные характеристики Iк = f(Uкэ ) при Iб = const;   слева  вверху показана    переходная  характеристика  Iк = f(Iб) при Uкэ = const, причем ток Iэ пришлось отложить влево от начала координат. Слева внизу показана входная характеристика Iб = = f (Uбэ ) при Uкэ — const. Для нее пришлось отложить ток Iб влево, а напряжение Uбэ  вниз. Иногда здесь же дается характеристика для Uкэ = 0. Справа внизу располагается   семейство характеристик обратной связи Uбэ = f(Uкэ ) при Iб = const, для которых напряжение Uбэ оказывается отложенным   вниз. Подобные же характеристики приводятся и для случая включения транзистора по схеме с общей базой.

Статические характеристики — Club155.ru

 

При анализе усилительных схем на транзисторах широко используются т.н. статические характеристики. Статическими характеристиками транзисторов называют графики, выражающие функциональную связь между постоянными токами и напряжениями на электродах транзистора.

В зависимости от того, какие токи и напряжения принимаются за независимые переменные, возможны различные системы функциональной связи и соответствующие им семейства статических характеристик. В общем случае связь между токами и напряжениями на трех электродах транзистора можно выразить шестью различными системами (по четыре семейства характеристик в каждой системе).

Мы не будем здесь рассматривать все эти случаи, а обратимся сразу к системе, получившей наибольшее распространение. Это т.н. система статических \({H}\)-параметров (или гибридная система), которая соответствует наиболее распространенной группе малосигнальных параметров (\({h}\)-параметров) и имеет ряд преимуществ перед другими системами.

В данной системе в качестве независимых переменных приняты входной ток и выходное напряжение:

\({U}_{вх} = {f}{(}{{I}_{вх}, {U}_{вых}}{)}\)

\({I}_{вых} = {f}{(}{{I}_{вх}, {U}_{вых}}{)}\)

В статическом режиме эти зависимости выражаются четырьмя семействами характеристик:

  • входными

    \({U}_{вх} = {f}{(}{{I}_{вх}}{)}\left|{\atop{{U}_{вых}={const}}}\right.\)

  • выходными

    \({I}_{вых} = {f}{(}{{U}_{вых}}{)}\left|{\atop{{I}_{вх}={const}}}\right.\)

  • обратной связи

    \({U}_{вх} = {f}{(}{{U}_{вых}}{)}\left|{\atop{{I}_{вх}={const}}}\right.\)

  • прямой передачи

    \({I}_{вых} = {f}{(}{{I}_{вх}}{)}\left|{\atop{{U}_{вых}={const}}}\right.\)

Заметим, что для разных схем включения транзистора в качестве входных и выходных выступают токи и напряжения на его различных электродах. Поэтому вид статических характеристик зависит от схемы включения транзистора.

Для однозначного установления зависимости между токами и напряжениями транзистора достаточно иметь два семейства характеристик из четырех названных. Другие два могут быть найдены с помощью перестроений. На практике наибольшее распространение получили входные и выходные характеристики. Характеристики прямой передачи и обратной связи обычно выступают в роли второстепенных.

Статические характеристики имеют большое значение при анализе работы самых разнообразных усилительных схем. По статическим характеристикам выбирается оптимальное положение рабочей точки транзистора по постоянному току, вычисляются допустимые амплитуды колебаний переменного напряжения и тока на входе усилителя, анализируется линейность усиления и многие другие показатели схемы. По выходным характеристикам можно определить, правильно ли согласован усилительный каскад с нагрузкой, и предсказать поведение этого каскада при изменениях характера нагрузки.

В реальных схемах транзисторных усилителей в качестве входных токов и напряжений выступают напряжения и токи на конкретных электродах. Например, для схемы с ОЭ входным напряжением будет напряжение на участке эмиттер—база (\({U}_{ЭБ}\)), а выходным током — ток коллектора (\({I}_{К}\)). Часто статические характеристики транзисторных схем называют по имени электрода, ток которого эти характеристики отражают. Так, в приведенном выше случае мы будем говорить о выходных коллекторных характеристиках.

 

 

< Предыдущая   Следующая >

ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Ток стока ПТ зависит как от значения, так и от полярности напряжений сток — исток и затвор — исток. При постоянном смещении на затворе увеличение напряжения на стоке от нуля вызывает резкое возрастание тока стока, которое продолжается до наступления насыщения тока стока. Затем ток устанавливается и остаётся относительно постоянным. Эта зависимость показана на рис. 3, а для типичного полевого прибора с p-n-переходом. Для сравнения на рис. 3, б приведены коллекторные характеристики биполярного транзистора.

Характеристики транзисторов обоих видов похожи друг на друга, за исключением того, что у биполярного транзистора перегиб характеристик происходит при значительно более низких напряжениях на коллекторе.

На выходной характеристике ПТ можно выделить две характерные области (рис. 4). При малых напряжениях сток — исток (область АВ) сопротивление канала имеет омический характер, и ток может протекать в обоих направлениях. В этом состоит отличие полевых транзисторов от электронных ламп, в которых поток электронов всегда имеет одно направление — от катода к аноду. Рабочая область АВ выходной характеристики ПТ используется в том случае, когда полевой транзистор применяется в схеме в качестве переменного сопротивления, управляемого напряжением (аттенюаторы, регуляторы АРУ).

Рис. 3. Выходные характеристики транзисторов, а — ПТ с p-n-переходом; б — биполярного транзистора.

В области насыщения тока (область ВС на рис. 4) часть канала обеднена носителями заряда из-за влияния электрического поля между затвором и каналом, благодаря чему сопротивление канала становится значительным. Дальнейшее увеличение напряжения между стоком и истоком в этой области вызывает относительно небольшое изменение тока стока, который практически будет зависеть только от напряжения на затворе [1].

Рис. 4. Выходная характеристика ПТ при U

з.и=0

Характерной особенностью полевых транзисторов является то, что напряжение, соответствующее точке B характеристики (точка перегиба характеристики на рис. 4, после которой идёт область насыщения), при напряжении на затворе, равном нулю, численно равно напряжению отсечки и называется напряжением насыщения.

Входные характеристики полевого транзистора существенно отличаются от характеристик биполярного транзистора. Входные характеристики последнего подобны характеристикам открытого полупроводникового диода, в то время как у полевого транзистора они подобны характеристикам запертого диода (смещённого в обратном направлении). Поэтому ток затвора очень мал. Он равен нескольким наноамперам (для ПТ с управляющим p-n-переходом) при температуре 25°С и экспоненциально зависит от температуры.

Рис. 5. Проходные характеристики ПТ при различной температуре.

Проходная характеристика, показывающая зависимость тока стока от напряжения на затворе, изображена на рис. 5. С достаточной для практических расчётов точностью проходная характеристика полевого транзистора определяется выражением (1), т. е. носит квадратичный характер. Эта особенность проходной характеристики используется в преобразователях частоты для уменьшения перекрёстной модуляции и помех от гармоник гетеродина.

PREV CONTEXT NEXT

Входная характеристика — транзистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Входная характеристика — транзистор

Cтраница 3

По входной характеристике транзистора Ml 137 ( или Ml 139), проведя прямую линию через нуль и точку / б max под углом а к оси абсцисс, определяем усредненное входное сопротивление Явх.  [31]

Если сопоставим входные характеристики транзистора ( см. рис. 2 12, а) и анодносеточные характеристики лампы ( см. рис. 3.7, а), то увидим, что лампа в отличие от транзистора может работать не только при положительном потенциале сетки, но и при отрицательном потенциале сетки относительно катода. Транзистор же открыт только при отрицательном потенциале базы. При изменении полярности этого потенциала, когда ток базы уменьшается до весьма малой величины, транзистор закрывается.  [33]

Какую зависимость выражает входная характеристика транзистора по схеме с общим эмиттером.  [35]

По своей форме входные характеристики транзистора близки к вольт-амперной характеристике диода. Различие характеристик, снятых при разных напряжениях коллектора, невелико, особенно в схеме с общей базой. Разброс входных характеристик в схеме с общей базой обычно не превышает 10 — 15 %, но в схеме с общим эмиттером может быть более существенным и связан главным образом с отличием коэффициента усиления по току.  [37]

По своей форме входные характеристики транзистора

близки к ВАХ диода. Различие характеристик, снятых при разных напряжениях коллектора, невелико. Разброс входных характеристик для отдельных экземпляров транзисторов одного типа в схеме ОБ обычно не превышает 10 — 15 % ( в направлении оси / э), а в схеме ОЭ может быть более существенным.  [39]

Если имеется семейство входных характеристик транзистора, то можно построить входную рабочую характеристику путем перенесения по точкам в это семейство выходной рабочей характеристики. Однако в справочниках обычно не приводится семейство входных характеристик, а даются лишь характеристики для ик э 0 и для некоторого кк э 0 или даже только одна последняя кривая. В, располагаются очень близко друг к другу, то и рабочая характеристика мало отличается от них.  [40]

Обратимся к рассмотрению входных характеристик транзистора — зависимостей тока базы от напряжения между базой и эмиттером: / Б / ( бэ) при постоянном напряжении Укэ — При / 7кэ 0 оба перехода в транзисторе работают при прямом напряжении, токи коллектора и эмиттера суммируют в базе.  [41]

Как изменится положение входных характеристик транзистора, рассмотренного в предыдущей задаче, если параметр Лцэ будет больше, чем в случае, которому соответствует рисунок.  [42]

Если вместо семейства статических входных характеристик транзистора имеется лишь статическая входная характеристика для одного значения напряжения на коллекторе, точки нагрузочной прямой переносят на входную статическую характеристику, по которой затем находят необходимые входные данные.  [43]

Изобразите, как изменяется входная характеристика транзистора при включении с общим эмиттером при увеличении температуры.  [44]

На рис. 18.16 представлена входная характеристика транзистора. В режиме какого класса работает усилитель. Режимы каких классов можно обеспечить путем изменения напряжения смещения транзистора.  [45]

Страницы:      1    2    3    4    5

Лекция 4 Характеристики и параметры биполярного транзистора

1.3. Характеристики и параметры биполярного транзистора

в схеме ОЭ

Биполярный транзистор описывается в первую очередь семейством входных и выходных характеристик. Эти характеристики называют статическими, поскольку их снимают при отсутствии в цепях транзистора резисторов и относительно медленных изменениях токов и напряжений. Входными называют семейство вольт-амперных характеристик входной цепи транзистора, построенных для ряда фиксированных значений напряжения выходной цепи. Выходными называют семейство вольт-амперных характеристик выходной цепи транзистора, построенных для ряда фиксированных значений входного тока. Как видно из рис.1.7, каждой схеме включения соответствует определенное сочетание входных и выходных токов и напряжений. Поэтому вид и входных и выходных характеристик транзистора будет определяться схемой его включения.

Типичные входная и выходная статические характеристики транзистора типа n-p-n для схемы включения ОЭ представлены на рис.1.8 и 1.9. Характеристики транзистора типа p-n-p аналогичны, но значения напряжений U и U — отрицательные.

Входная характеристика транзистора в схеме ОЭ – это семейство зависимостей IБ (U), построенных при постоянных значениях напряжения U. Однако, как видно из рис.1.8, приводятся две зависимости: одна для U = 0, а другая для значения напряжения U, соответствующего центру рабочего интервала значений данного параметра. Это связано с тем, что вольт-амперные характеристики входной цепи для рабочего интервала значений U практически не отличаются друг от друга. В данном случае зависимость IБ (U) по существу является вольт-амперной характеристикой эмиттерного p-n перехода, поскольку коллекторный переход находится в закрытом состоянии. При U= 0, кроме эмиттерного, открытым будет и коллекторный переход, зависимость IБ (U) представляет собой вольт-амперную характеристику уже двух переходов, включенных параллельно (токи эмиттера и коллектора суммируются в базе).

Рис.1.8. Входная характеристика Рис.1.9. Выходная характеристика биполярного транзистора биполярного транзистора

Выходная характеристика транзистора в схеме ОЭ, как видно из рис.1.9, — это семейство зависимостей I(U), построенных для ряда значений тока IБ. Каждая вольт-амперная характеристика имеет три участка: начальный, на котором происходит резкое увеличение коллекторного тока при подъеме напряжения U; рабочий участок, где коллекторный ток незначительно увеличивается при увеличении напряжения U, при этом зависимость I (U) – линейная; участок пробоя коллекторного перехода. Резкое увеличение коллекторного тока в начале вольт-амперной характеристики соответствует закрытию коллекторного перехода, когда по абсолютному значению напряжение U становится больше напряжения U и обеспечивается перенос рабочих носителей заряда из базового слоя в коллекторный. При этом увеличение тока базы (при увеличении напряжения база-эмиттер) обусловлено увеличением поступления рабочих носителей заряда из эмиттерного слоя в базовый.

Соотношения (1.1) и (1.2) позволяют получить выражение для рабочих участков выходной характеристики.

I = β IБ + I. (1.3)

В этом выражении I = I — является начальным током транзистора в схеме ОЭ, который получается при IБ = 0. Параметр β = — коэффициент передачи тока в схеме ОЭ, который характеризует усиление транзистора по току. Поскольку значение α составляет 0,9 – 0,99, величина параметра β обычно находится в пределах 9 – 99.

Соотношение (1.3) правильно отражает линейное увеличение коллекторного тока при увеличении тока базы, но не передает зависимость тока I от напряжения U. Последнее учитывается введением в соотношение (1.3) дополнительного слагаемого, после чего оно принимает вид

I = β IБ + + I, (1.4)

где r — дифференциальное сопротивление выхода транзистора в схеме ОЭ.

Область значений выходных параметров, при которых допускается эксплуатация транзистора, называется рабочей. Границы этой области, показанной на рис.1.9, определяются тремя факторами:

  • максимальным значением напряжения U, превышение которого приводит к электрическому пробою коллекторного p-n перехода;

  • максимальным значением коллекторного тока I, превышение которого приводит к перегреву эмиттерного p-n перехода;

  • максимальным значением мощности, рассеиваемой в коллекторном переходе, Р, превышение которого приводит к перегреву этого перехода. На рис.1.9 последнему фактору соответствует гипербола

I U = Р.

В маломощных транзисторах значение Р не превышает 0,3 Вт, в транзисторах средней мощности – 3 Вт. Современные транзисторы высокого уровня мощности обеспечивают рассеяние мощности до 100 Вт.

Внутри рабочей области транзистор обычно эксплуатируется в составе усилителей. Начальный участок вольт-амперной характеристики, где происходит резкое увеличение коллекторного тока, используется в устройствах импульсной техники при работе транзистора в ключевом режиме.

Как отмечалось, в рабочей области коллекторный ток весьма слабо зависит от напряжения U. Кроме того, из хода вольт-амперной характеристики входной цепи видно, что малому изменению напряжения U соответствует большое изменение базового тока. Из этого следует целесообразность установки электрического режима транзистора по величинам тока базы и напряжения коллектор-эмиттер, т.е. их выбора в качестве параметров режима прибора. В таком качестве они используются при построении статических характеристик: входные характеристики строятся для ряда значений напряжения U, а выходные – для ряда значений тока IБ.

1.4. Схемы замещения биполярного транзистора

При расчетах электрических цепей с транзисторами реальный прибор заменяется схемой замещения, которая может быть либо бесструктурной, либо структурной. В первом случае транзистор представляется в виде эквивалентного четырехполюсника, во втором – в виде эквивалентной схемы, отражающей физические связи между ее элементами.

Хотя транзистор является нелинейным элементом, но как видно из рис.1.8 и 1.9, на входной и выходной характеристиках можно выделить участки, где зависимости между токами и напряжениями близки к линейным. Такие участки находятся внутри рабочей области. Поэтому транзистор, параметры которого соответствуют рабочей области, можно заменить эквивалентным четырехполюсником, линейными соотношениями которого связываются не значения его входных и выходных токов и напряжений, а величины приращений данных параметров. Поскольку электрический режим биполярного транзистора в схеме ОЭ определяется входным током I Б и выходным напряжением U, величины приращений его параметров целесообразно связать через h-параметры:

Δ U = h Δ I Б + h Δ U, (1.5)

Δ I = h Δ I Б + h Δ U. (1.6)

Из соотношения (1.5) при Δ U = 0 следует

h= , (1.7)

а при Δ I Б = 0

h =. (1.8)

Аналогичным образом из соотношения (1.6) можно получить

h =, (1.9)

h=. (1.10)

Согласно соотношениям (1.7) – (1.10)

h является входным сопротивлением транзистора при постоянном значении напряжения U;

h — коэффициент обратной связи по напряжению;

h — коэффициент передачи тока в схеме ОЭ, характеризующий усилительные свойства транзистора при постоянном значении напряжения U;

h — выходная проводимость транзистора при постоянном токе базы.

Дифференцирование соотношения (1.4) при условии U = const показывает, что

h = β. (1.11)

Значения h-параметров транзистора рассчитываются, если известны входные и выходные характеристики. Обычно величина параметра h находится в пределах от нескольких сот до единиц тысяч Ом, а величина параметра h — в пределах 10 — 104 См. Величина параметра h практически равна нулю.

В соответствии с рис.1.7,б эквивалентную схему транзистора можно представить в виде Т-образной схемы. Такая простейшая схема для случая включения транзистора с ОЭ приведена на рис.1.10, где приращения токов и напряжений обозначаются как iБ, iК, uБЭ, uКЭ. Для рабочей области прибора параметры элементов схемы можно считать постоянными величинами.

Левая часть эквивалентной схемы транзистора отражает эмиттерный переход, находящийся в открытом состоянии. Поэтому в соответствии со схемой замещения p-n перехода (при ключе К на рис.1.4 в положении «а») резистор rЭ представляет собой сопротивление открытого перехода, величина которого невелика и лежит в пределах от единиц до нескольких десятков Ом. Резистор rБ представляет сопротивление базового слоя, величина которого определяется входным сопротивлением прибора, поскольку сопротивление rЭ мало. Правая часть схемы рис.1.10 отражает коллекторный переход, находящийся в закрытом состоянии. Согласно схеме рис.1.4 (при ключе К в положении «б») он представляется параллельным соединением сопротивления rК(Э) и емкости СК. Кроме того, параллельно им включен источник тока βiБ, отражающая факт переноса рабочих носителей заряда в коллекторный слой. На низких частотах емкостное сопротивление велико и шунтирующим действием емкости СК на источник тока βiБ можно пренебречь, в связи с чем подключение емкости СК на рис.1.10 обозначено пунктиром.

Рис.1.10. Эквивалентная схема биполярного транзистора

Согласно эквивалентной схеме рис.1.10 с учетом малой величины сопротивления rЭ приращение коллекторного тока

,

что находится в соответствии с соотношением (1.4), поскольку при небольших изменениях электрического режима транзистора величина обратного тока IК(0) практически не изменяется. Это подтверждает обоснованность введение второго слагаемого в правую часть соотношения (1.4). Нетрудно также убедиться, что согласно (1.10)

r = .

Что такое транзистор? Усилители на транзисторах

Трехслойный прибор, состоящий из двух переходов типа р-n называется транзистором. По существу, транзистор представляет собой два последовательно и встречно включенных диода, т. е. крайние слои имеют один тип проводимости (например, n-проводимость), а средний слой имеет р-проводимость. Схематично транзистор типа р—n—р представлен на рис. 1,а.
Средний слой обозначается буквой Б и называется базой. Один из крайних слоев, эмиттирующий носители электрического ток (в транзисторах типа р—n—р — электроны, в транзисторах типа n—р—n—«дырки»), называется эмиттером и обозначается буквой Э. Другой крайний слой, обозначаемый буквой К, называется коллектором.

Если к транзистору типа р—n—р приложить напряжение плюсом к эмиттеру, а минусом к коллектору, то переход эмиттер база (входной диод) будет смещен в прямом направлении, а переход база — коллектор (выходной диод) — в обратном направлении, поэтому ток через транзистор не протекает.

Рис. 1. Транзистор типа р—n—р: а — структура; б — условное обозначение; в — включение транзистора в схему усилителя; г, д — соответственно входные и выходные характеристики транзистора ГТ309А


Для протекания тока необходимо, чтобы запирающее действие перехода база — коллектор было значительно ослаблено или ликвидировано полностью. Этого эффекта можно достичь, если к среднему выводу — базе приложить потенциал, отрицательный по отношению к эмиттеру (рис. 1,в). Таким образом, переход эмиттер — база смещен в прямом направлении и запирающий слой его разрушается.

Запирающий слой перехода база — коллектор значительно ослабляется, так как «дырки» базы перехода заполняются свободными электронами, непрерывно поступающими от источника, включенного к переходу эмиттер — база минусом к базе. При некотором значении разности потенциалов эмиттер — база переход база — коллектор будет настолько ослаблен, что свободные электроны слоя р коллектора смогут беспрепятственно пройти через базу на эмиттер.

Через транзистор начинает протекать ток, причем с увеличением напряжения эмиттер — база, т. е. тока базы Iб, ток коллектора увеличивается.

Зависимость коллекторного тока транзистора Iк от тока базы Iб и приложенного напряжения Uк.э называется выходной характеристикой транзистора. На рис. 1, д приведена выходная характеристика транзистора ГТ309А.

Транзисторные усилители


Рис. 2. Транзисторные усилители


Это семейство линий, выражающих зависимость Iк от напряжения Uк.э на транзисторе при различных значениях тока базы Iб. Из характеристики видно, что коллекторный ток почти не зависит от приложенного напряжения Uк.э (за исключением области очень маленьких по величине напряжений) и в основном определяется величиной тока базы Iб, т. е. работа базы транзистора аналогична работе сетки электронного триода, а сами транзисторы могут быть использованы для усиления, генерирования или преобразования электрических колебаний.

В зависимости от того, какой электрод является общим для входной и выходной цепей, различают три схемы включения транзисторов: с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК).

В схеме с ОБ (рис. 2, а) общим электродом является база, входная цепь включает в себя источник и переход Э—Б, а выходная — источник и переход Б—К. Входным является эмиттерный ток, а выходным — ток коллектора, поэтому коэффициент усиления по току схемы с ОБ всегда меньше единицы и это ограничивает ее практическое использование.

В схеме с ОЭ (рис. 2,6) общим электродом является эмиттер, входным током является ток базы, а выходным — ток коллектора, поэтому схема с ОЭ дает большое усиление по току, т. е. имеет большой коэффициент по току, и это определяет очень широкое ее применение в усилителях сигналов малой мощности.

В схеме с ОК (рис. 2,в) общим электродом является коллектор. Эта схема не дает усиления по напряжению, но выходное сопротивление ее невелико, поэтому они позволяют получить усиление сигнала по мощности. Применяют схему с ОК очень редко, главным образом для согласования малого сопротивления с большим выходным сопротивлением предыдущего каскада, в схемах так называемых эмиттерных повторителей.

Характеристики транзисторов

Подробности
Категория: Начинающим
Опубликовано 29.11.2013 14:41
Автор: Admin
Просмотров: 18844

Характеристики транзисторов напрямую обуславливаются двумя схемами включения, которые широко распространены на данный момент. Наиболее приемлемыми считаются статистические характеристики входные и выходные, схема включения которых будет выглядеть либо с общей базой, либо с общим эмиттером.

Когда включается транзистор, интерес радиоэлектроников с точки зрения практики заключается в графической зависимости токовых показателей и напряжения на входе в цепи и на выходе из нее. На входе характеристики транзисторов обуславливаются вольт – амперными показателями, а на выходе – коллекторными или выходными вольт – амперными характеристиками.

Вольт-Амперные характеристики транзисторов

Как правило, с практической точки зрения схема включения самого транзистора с общим эмиттером считается более распространенной. Поэтому, в нашей статье разговор пойдет именно об этом способе подключения. Входные характеристики транзисторов статистические для схем подключения с общим эмиттером будет характеризовать график, который отображает зависимость тока на выходе базы Iб от база – эмиттерного напряжения Uбэ входных цепей при постоянных значениях показателя напряжения Uкэ на выходе цепи.

В общем, формула расчетов будет выглядеть следующим образом:

Iб=f(Uбэ), Uкэ=const.

Коллекторные характеристики, или, как их еще называют, выходные в транзисторе показывают прямую зависимость коллекторного тока от напряжения коллектора – эмиттера в цепи входной при постоянных показателях тока базы на входе в цепь.

Формула будет выглядеть следующим образом:

Ik=f(Uбэ) при Iб=const

Если показатель будет равен нулю, тогда характеристики входные транзисторов в графическом исполнении будут выглядеть в виде прямой ветви, которая характеризуется вольт – амперной характеристикой p–n перехода эмиттерного.

При увеличении токовый показатель базы будет пропорционально уменьшаться. Фактически данная закономерность заключается в том аспекте, что будет расти напряжение при значительном увеличении , которое склонно прилагаться к p–n переходу коллекторному в обратной последовательности. Из –за таких комбинаций возможно наблюдение рекомбинационных вероятностей зарядных носителей в самой базе, потому что огромное количество способны довольно быстро втягиваться в коллектор.

Характеристика показателей транзистора на выходе будет обеспечиваться напрямую величинами напряжения , которое будет прикладываться к переходу коллекторному П2. В схемах с общими эмиттерами данное напряжение будет определяться показателями разницы напряжений транзистора на выходе и на входе в цепи. Формула при этом будет выглядеть таким образом:

Мощность рассеивания транзистора

Это та мощность которую транзистор отдает в виде теплоты в процессе работы. В основном нагрев происходет в коллекторе транзитсора. Именно коллектор зачастую соединен с корпусом с целью лучшей теплоотдачи.

Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером

Это то напряжение при котом происходит пробой перехода, транзистор в этом случае выходит из строя. Данный параметр приводится в паспортных характеристиках.

Маркировка транзисторов

Как и многие полупроводниковые приборы сам транзистор обязательно должен иметь свои маркировки, которые заключаются в различных буквенных и цифровых комбинациях. При обозначении первейшей характеристикой будут непосредственно буквы, которые показывают тот факт, из чего изготовлен транзистор. Такими обозначениями, как правило, являются буквы Г, К и А. Соответственно транзистор был изготовлен из германия, кремния или арсенида галлия. Вторым элементом в маркировке будет указываться тип самого прибора.

Транзисторы по своей специфике делятся на Т – биполярные и П – полевые. Далее следует элемент обозначения, который указывает на номер разработки транзистора. Последняя же буква в транзисторе будет обозначать группу изделия, то есть отличие и различные особенности транзисторов такого типа. Давайте рассмотрим на примере маркировку транзистора КТ 315 Г. Характеристика исходя из маркировки будет следующей: транзистор будет кремниевым, разработка 315, группа Г.

  • < Назад
  • Вперёд >
Добавить комментарий

Характеристики транзистора — входная, выходная и токовая передаточная характеристика

Транзистор — это тип полупроводникового устройства; который имеет множество функций, таких как переключение, усиление, обнаружение, модуляция сигнала и многое другое. Практически во всей современной электронике транзисторы являются наиболее важными активными компонентами. В результате многие люди считают транзистор одним из самых важных нововведений двадцатого века. В этой статье вы узнаете о транзисторе, его входных, выходных и текущих характеристиках.Итак, без лишних слов, давайте начнем с понимания транзистора.

 

Что такое транзистор?

Транзистор — это электрическое устройство, которое регулирует поток электрического тока и напряжения. Он действует как переключатель или ворота электрических сигналов. Транзистор обычно состоит из трех слоев полупроводниковых компонентов, по которым течет ток. Большинство транзисторов состоят из чистого кремния, некоторые сделаны из германия, однако иногда используются и другие полупроводниковые материалы.

 

Транзисторы могут использоваться для широкого спектра цифровых и аналоговых функций, включая усилители, переключатели, стабилизаторы напряжения, модуляцию сигналов и генераторы, благодаря их высокой частоте отклика и точности. Транзисторы могут быть упакованы по отдельности или в небольшом пространстве, что позволяет интегрировать до 100 миллионов транзисторных интегральных схем.

 

Детали транзистора

Транзистор состоит из трех слоев полупроводниковых материалов или клемм, которые помогают соединить транзистор с внешней цепью и проводить ток.Ток, подаваемый через одну пару клемм Транзистора, контролируется током, подаваемым на любую другую пару клемм Транзистора. Для транзистора есть три клеммы. Они следующие:

  1. База: База используется для активации Транзистора.

  2. Коллектор: Положительный вывод транзистора называется коллектором.

  3. Эмиттер: Эмиттер транзистора является отрицательным выводом.

Характеристики транзистора

Характеристики транзистора — это основа, которая представляет взаимосвязь между электрическим током и электрическим напряжением в цепи.Существует три типа кривых характеристик транзистора, основанных на конфигурации схемы.

  1. Входная характеристика. Входные характеристики описывают любые изменения, происходящие во входном токе из-за изменения входного напряжения при сохранении постоянного выходного напряжения.

  2. Выходная характеристика — это график выходного тока по одной оси и выходного напряжения по другой при постоянном входном токе.

  3. Характеристика передачи тока — это характеристическая кривая, которая указывает на колебания выходного тока относительно входного тока.Здесь выходное напряжение поддерживается постоянным.

Конфигурация транзистора

Любой тип транзисторной схемы может быть разработан с использованием трех вышеупомянутых характеристик транзистора. Конфигурация транзисторов основана на выводах транзисторов. Существует три типа конфигурации схемы транзистора, а именно:

Каждая конфигурация схемы имеет свою характеристическую кривую. Исходя из требований схемы, конфигурация транзистора выбирается соответствующим образом.

 

При выборе правильного транзистора для схемы необходимо учитывать несколько факторов. Это максимальное номинальное напряжение между эмиттером и коллектором (UCEmax), максимальная мощность для построения цепи и максимальный ток коллектора (ICEmax). Электрическая цепь не должна превышать эти максимальные значения для правильной работы. Превышение этого значения может привести к необратимому повреждению цепи. Также важно поддерживать правильное усиление тока и частоту.

 

Конфигурация с общим эмиттером

В такой конфигурации эмиттер используется как общий терминал как для входа, так и для выхода.Он работает как схема инвертирующего усилителя. Здесь вход подается в области базового эмиттера, а выход получается между клеммами коллектора и эмиттера.

В данном случае

VBE — входное напряжение,

IB — входной ток,

VCE — выходное напряжение,

IC — выходной ток.

 

Конфигурация с общим эмиттером обычно основана на транзисторных усилителях. При этом условии ток эмиттера эквивалентен сумме тока базы и тока коллектора.

Следовательно,

IE  = IC + IB

 

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

 

Это уравнение представляет собой уравнение транзистора для конфигурации CE. Отношение тока коллектора к току эмиттера дает коэффициент усиления по току в конфигурации с общей базой. Точно так же отношение тока коллектора к току базы дает бета-коэффициент усиления тока в конфигурации с общим эмиттером.

 

Соотношение между двумя коэффициентами усиления по току:

Коэффициент усиления по току (α) = IC/IE

Коэффициент усиления по току (β) = IC/IB из трех схемных конфигураций.Он имеет средние входные и выходные значения импеданса. Он также имеет средний коэффициент усиления по току и напряжению. Выходной сигнал этой конфигурации имеет фазовый сдвиг 180⁰, поэтому вход и выход обратно пропорциональны друг другу.

 

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Входные и выходные характеристики схемы с общим эмиттером Входное напряжение VB за счет постоянного выходного напряжения VCE.Поддерживая постоянное выходное напряжение VCE и изменяя входное напряжение VBE различных точек, мы можем исследовать значения входного тока каждой из точек. Теперь, используя значения, полученные из разных точек, строится график путем нанесения значений IB и VBE при постоянном VCE.

Rin = VBE/IB (при постоянном VCE)

Это необходимое уравнение для расчета входного сопротивления Rin.

 

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

 

  1. Выходные характеристики

Выходная характеристика общего эмиттера получается между выходным напряжением VCE и выходным током IC при постоянном входном токе IC.Сохраняя постоянный ток базы IB и изменяя значение выходного напряжения VCE в разных точках, мы можем рассчитать значение коллектора IC для каждой точки. Теперь, если мы построим график между IC и VCE, мы получим выходные характеристики конфигурации с общим эмиттером.

Rout = VCE/IC (при постоянном IB)

Это уравнение для расчета выходного сопротивления.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Выходные характеристики можно разделить на три региона:

  • Активная область транзистора

  • Область насыщения транзистора

  • область выключения транзистора

 

Активная область транзистора

Активная область транзистора — это область на выходной кривой, где выходной ток почти постоянен и не зависит от выходного напряжения.Транзистор работает в активной области, если базовое сопротивление больше максимально допустимого значения. Транзистор можно использовать в качестве усилителя только в том случае, если он находится в активной области. Кроме того, эмиттерный переход должен находиться в прямом смещении, а коллекторный — в обратном смещении для работы в активной области.

Область насыщения транзистора

Область насыщения транзистора — это область, в которой ток коллектора быстро увеличивается при небольшом увеличении выходного напряжения.Сопротивление базы должно быть меньше максимально допустимого значения, чтобы транзистор работал в области насыщения. И эмиттерный, и коллекторный переходы должны находиться в прямом смещении для работы в области насыщения. Транзистор работает как ступень включения переключателя в зоне насыщения.

Область отсечки транзистора

Базовый ток фактически равен нулю в области отсечки. В результате даже при более высоком выходном напряжении ток коллектора становится равным нулю. Для работы транзистора в области отсечки эмиттерный и коллекторный переходы должны быть смещены в обратном направлении.Транзистор работает как ступень OFF переключателя в области отсечки.

Входные и выходные характеристики транзистора |кривая

В другой статье мы обсудили транзистор с биполярным переходом и различия между транзисторами NPN и PNP . Характеристическая кривая транзистора является очень полезным параметром для понимания основного принципа и работы транзистора. Поэтому в этой статье мы собираемся обсудить входные и выходные характеристики транзистора.Основное обсуждение касается кривых характеристик транзистора BJT. Возможны три конфигурации транзистора. Это общий эмиттер ( CE ), общая база ( CB ) и общий коллектор ( CC ). В этой статье мы будем использовать CE конфигурацию транзистора.

Содержание в этой статье:

  • Кривые характеристики
  • Схема схема для рисования ввода и вывода характеристики транзистора
  • Выходные характеристики транзистора
  • 6
  • отключить регион
  • 40024

Кривые характеристики

Кривые характеристик представляют собой графические графики, показывающие изменение тока в зависимости от приложенного напряжения.Это верно для любой электрической и электронной цепи. Используя эти кривые характеристик, можно определить работу этой схемы. В этой статье мы собираемся обсудить кривые входных и выходных характеристик биполярного переходного транзистора .

Принципиальная схема для построения кривой входных и выходных характеристик транзистора

Можно нарисовать кривые характеристик транзистора, используя следующую схему транзисторного усилителя .Здесь транзистор NPN используется в режиме с общим эмиттером.

Цепь транзисторного усилителя

V BE — входное напряжение, V CE — выходное напряжение, I B — входной ток и I C — выходной ток. Для измерения входных и выходных напряжений и токов в этой схеме используются два вольтметра и два амперметра. Эту схему можно использовать и для практических целей. Эта схема также используется для эксперимента с характеристиками транзистора.Экспериментальные данные используются для построения кривых транзисторов.

Входные характеристики транзистора

Кривая входных характеристик — это график, показывающий изменение входного тока в зависимости от входного напряжения. Итак, проанализируем зависимость тока базы (I B ) от напряжения база-эмиттер (V BE ). Чтобы нарисовать кривую I B и V BE , нам нужно заземлить выходную клемму. Это означает, что нам нужно соединить клемму коллектора с клеммой эмиттера, так как эмиттер уже заземлен в режиме CE.В этом состоянии транзистор ведет себя как диод с p-n переходом . Таким образом, кривая I B vs V BE будет аналогична кривой характеристик диода. На рис. 1 представлена ​​кривая входных характеристик транзистора в режиме CE.

Кривая входных характеристик транзистора

Чтобы построить кривую зависимости I B от V BE , нам необходимо собрать данные для I B и V BE через соответствующие амперметр и вольтметр .Затем мы должны построить кривую с помощью этих данных. Существует экспоненциальный рост базового тока с увеличением V BE .

Выходные характеристики транзистора

Кривая выходных характеристик транзистора показывает изменение выходного тока при изменении выходного напряжения. В транзисторе с общим эмиттером ток коллектора является выходным током, а напряжение между коллектором и эмиттером является выходным напряжением. Инжир.2 показана кривая выходных характеристик транзистора.

Кривая выходной характеристики транзистора

После сбора данных для I C и V CE с помощью соответствующих амперметра и вольтметра можно легко построить кривую зависимости I C от V CE . На графике видно, что в начале происходит быстрое увеличение тока коллектора, а затем ток коллектора становится почти постоянным. Если еще больше увеличить V CE , то произойдет пробой и тогда транзистор может выйти из строя.Кривую выпуска можно разделить на четыре области —

.
  • Активная область (область, в которой выходной ток становится почти постоянным)
  • Область насыщения (горизонтальные пунктирные линии (—-) на выходной кривой указывают область насыщения транзистора)
  • Область отсечки (//// линии на выходной кривой указывают область отсечки)
  • Перевернутая область (появляется после пробоя, которая не показана на выходной кривой)

Активная область транзистора

Область на выходной кривой транзистора, где выходной ток почти постоянен и не зависит от выходного напряжения, является активной областью транзистора.Если базовое сопротивление больше максимально допустимого значения, то транзистор работает в активной области. Использовать транзистор в качестве усилителя можно только в том случае, если он работает в активной области. Также для работы в активной области эмиттерный переход должен быть в прямом смещении, а коллекторный — в обратном.

Область насыщения Транзистор

Область насыщения — это область на выходной кривой транзистора, где ток коллектора быстро увеличивается при небольшом увеличении выходного напряжения.Для работы транзистора в области насыщения базовое сопротивление должно быть меньше максимально допустимого значения. Кроме того, для работы в области насыщения и эмиттерный, и коллекторный переходы должны находиться в прямом смещении. В области насыщения транзистор действует как ступень включения переключателя.

Зона отсечки транзистора

В области отсечки базовый ток практически равен нулю. Следовательно, ток коллектора также становится равным нулю даже при более высоком выходном напряжении.Для работы транзистора в области отсечки эмиттерный и коллекторный переходы должны находиться в состоянии обратного смещения. В области отсечки транзистор действует как ступень OFF переключателя.

Инвертированная область транзистора

Это обратная сторона активной области. Транзистор будет работать в инвертированной области, если его эмиттерный переход находится в обратном смещении, а коллекторный переход в прямом смещении. В этой области происходит пробой и ток коллектора быстро увеличивается.Транзистор в инвертированной области не имеет большого практического применения. Поэтому работа транзистора в этой области используется редко. Эта область не показана на выходной диаграмме.

в качестве выключателя (на сцене) (на этапе)
Район Отсоединение излучателя Сценатор Стирация Стирация Использование транзистора в этом регионе
Active Review Revource Bias как усилитель
Насыщенность область Форвард предвзятость Форвард предвзятости Forward Pies
отключить область обратного смещения Переключатель (этап ВЫКЛ)
Инвертированная область Обратное смещение Прямое смещение (Редко используется)

Все условия этой статьи

и различные области вывода и выходные характеристики транзистора.В этой статье мы научились рисовать кривые входных и выходных характеристик для транзистора BJT режима CE. Затем мы познакомились с четырьмя областями выходной кривой транзистора и их назначением. Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы по этой теме, вы можете задать их мне в разделе комментариев.

Спасибо!

Похожие сообщения:

  1. Биполярной переходной транзистор
  2. транзистор в качестве выключателя
  3. Разница между NPN и PNP транзистор
  4. P-N соединительный диод
  5. Использование Zeter Diode в качестве регулятора напряжения

кривых — анализировать счетчик

Больше темы на транзисторах:

транзисторные основы транзисторные конфигурации Транзисторные конфигурации Commonater Eccildator общий эмиттерный усилитель Darlington транзистор электрические свойства

транзистор можно описать, показав взаимосвязь между различными напряжениями и токами.Эти отношения между напряжением и током могут быть отображены графически, а полученные кривые известны как кривые характеристик транзистора . В наших предыдущих руководствах мы объясняли, как работает транзистор в качестве переключателя, усилителя и генератора. В этом уроке мы объясним вам характеристики транзистора .          Транзисторная характеристика аппарата

Транзисторная характеристика:

Наиболее важными характеристиками транзистора являются входная и выходная характеристики . Здесь мы подробно объясняем входные и выходные характеристики всех трех конфигураций транзисторов .

Общие базовые входные-выходные характеристики:

(i) Входная характеристика: Кривая, полученная между током эмиттера (I e ) и напряжением эмиттер-база (V eb ) при постоянной базе коллектора напряжение V cb показывает входные характеристики. Ток эмиттера обычно измеряется по оси y, а базовое напряжение эмиттера — по оси x.            Входная кривая Common Base

Из этих характеристик следует отметить следующее: Это означает, что входное сопротивление очень мало.

(ii) Ток эмиттера практически не зависит от напряжения коллектор-база V CB .

(a) Входное сопротивление: Определяется как отношение изменения напряжения эмиттер-база Δ V eb к изменению тока эмиттера Δ I e при постоянном напряжении коллектор-база i.е. V CB

Следовательно, входное сопротивление (R I ) = Δ V EB / δ I E при постоянном V CB

Как мы знаем, как очень маленький ΔV EB достаточно   для создания большого потока тока эмиттера Δ I e , поэтому входное сопротивление довольно мало и составляет несколько Ом.

(ii) Выходные характеристики: Кривая, полученная между током коллектора (I c ) и напряжением коллектор-база (V cb ) при постоянном токе эмиттера I e показывает выходные характеристики.Ток коллектора обычно измеряется по оси y, а базовое напряжение коллектора — по оси x. Общая базовая выпускная кривая

Очки для отмены из этих характеристик:

(I) Коллектор Ток I C варьируется с V CB только при очень низких напряжениях ( <1V ) указывает на то, что транзистор никогда не работает в этой области.

(ii) Когда значение V CB поднимается выше 1-2 V , ток коллектора становится постоянным, как показано прямыми горизонтальными кривыми.

(iii) Как показано на графиках, очень большое изменение напряжения коллектор-база вызывает лишь очень небольшое изменение тока коллектора. Это означает, что выходное сопротивление очень велико.

(a) Выходное сопротивление: Определяется как отношение изменения напряжения базы коллектора ΔV cb к изменению тока коллектора Δ I c при постоянном токе эмиттера I e .

Следовательно,            Выходное сопротивление ( r o ) =   Δ V cb / Δ I c    при постоянном  I e .

Выходное сопротивление цепи с общей базой очень высокое порядка нескольких десятков кОм .

Характеристики транзистора с общим эмиттером:

(i) Входные характеристики: Кривая, полученная между током базы (I b ) и напряжением база-эмиттер (V be ) при постоянном напряжении коллектор-эмиттер V ce показывает входные характеристики. Базовый ток обычно измеряется по оси y, а напряжение база-эмиттер — по оси x.          Входная кривая с общим эмиттером

Из этих характеристик следует отметить следующее: Это указывает на то, что секция база-эмиттер транзистора представляет собой диод и смещена в прямом направлении.

(ii) По сравнению с общей базой I B увеличивается менее быстро с V BE . Следовательно, входное сопротивление цепи CE выше, чем у цепи CB.

(a) Входное сопротивление: Определяется как отношение изменения напряжения база-эмиттер Δ V be к изменению тока базы Δ I b при постоянном напряжении коллектор-эмиттер, т.е. V CE

Поэтому

, входное сопротивление (R I ) = Δ V Be / Δ I B при постоянном V CE

Значение входного сопротивления для общего излучателя цепь порядка нескольких сотен Ом.

(ii) Выходные характеристики: Кривая, построенная между током коллектора (I c ) и напряжением коллектор-эмиттер (V ce ) при постоянном токе базы I b , показывает выходные характеристики. Ток коллектора обычно измеряется по оси ординат, а напряжение коллектор-эмиттер — по оси абсцисс. Поддерживая ток базы I b на постоянном уровне, например 5 мкА, обратите внимание на ток коллектора для различных значений напряжения коллектор-эмиттер.Повторите процесс для различных значений тока базы I b . Выходная кривая с общим эмиттером независимо от V CE . Это значение V CE , до которого ток коллектора I C изменяется с V CE , называется напряжением колена (V колено ).Транзисторы всегда работают в области выше коленного напряжения.

(ii) Напряжение выше колена, I C почти постоянно. Однако небольшое увеличение I C с увеличением V CE вызвано тем, что обедненный слой коллектора становится шире и захватывает еще несколько основных носителей до того, как в области базы появятся электронно-дырочные комбинации.

(iii) Для любого значения V CE выше напряжения колена ток коллектора I C приблизительно равен β × I B .

(a) Выходное сопротивление: Определяется как отношение изменения напряжения коллектор-эмиттер ΔV ce к изменению тока коллектора Δ I c при постоянном токе базы I b .

Следовательно,            Выходное сопротивление ( r o ) =   Δ V ce / Δ I c    при постоянном  I b .

Выходное сопротивление цепи с общим эмиттером меньше сопротивления цепи с общей базой.Его значение составляет порядка 50 кОм.

Транзистор с общим коллектором Характеристики:

(i) Входные характеристики: Кривая получается между током базы (I b ) и напряжением коллектор-база (V cb ) при постоянном коллекторе напряжение эмиттера V ec показывает входные характеристики. Ток базы обычно измеряется по оси y, а напряжение коллектор-база — по оси x.          Входная кривая с общим коллектором

Из этих характеристик следует отметить следующее:

(i) При подаче подходящего напряжения между эмиттером и коллектором входное напряжение V cb начинает быстро возрастать.

(ii) Также отмечено, что когда напряжение базы коллектора (V cb ) увеличивалось, ток базы (I b ) уменьшался.

(a) Входное сопротивление: Определяется как отношение изменения напряжения коллектор-база Δ V cb к изменению тока базы Δ I b при постоянном напряжении коллектор-эмиттер, т.е. CE

, следовательно, входное сопротивление (R I ) = δ V CB / δ I CB / Δ I B на постоянном V CE

Значение входного сопротивления общей цепи коллектора составляет очень высокий .

(ii) Выходные характеристики: Кривая, полученная между током эмиттера (I e ) и напряжением коллектор-эмиттер (V ce ) при постоянном токе базы I b , показывает выходные характеристики. Ток эмиттера обычно измеряется по оси ординат, а напряжение коллектор-эмиттер — по оси абсцисс.           Выходная кривая с общим коллектором

Из этих характеристик следует отметить следующее:

(i) Характеристики схемы с общим коллектором практически идентичны характеристикам схемы с общим эмиттером.

(ii) Его характеристики усиления по току для различных значений V ce также аналогичны характеристикам схемы с общим эмиттером.

  (a) Выходное сопротивление: Определяется как отношение изменения напряжения коллектор-эмиттер ΔV ce к изменению тока эмиттера Δ I c при постоянном токе базы I b .

Следовательно,            Выходное сопротивление ( r o ) =   Δ V ce / Δ I c    при постоянном  I b .

Выходное сопротивление общего коллектора очень низкое, т.е. около 50 Ом.

Надеюсь, вам понравилась эта статья. Для любых предложений, пожалуйста, прокомментируйте ниже. Мы всегда ценим ваши предложения.

Характеристики транзистора: вход, выход, конфигурация схемы

Что такое транзистор?

Транзистор представляет собой устройство с тремя выводами, состоящее из базы, эмиттера и коллектора. В конфигурации с общим эмиттером входное напряжение подается между выводами эмиттера и базы, а выходное напряжение прикладывается к выводам эмиттера и коллектора.

Входные характеристики транзистора

Входные характеристики транзистора получаются между входным током (I B ) и входным напряжением (V B ), когда выходное напряжение V CE постоянно.

Мы можем проверить значения входного тока в каждой точке, сохраняя постоянное выходное напряжение V CE и изменяя входное напряжение V BE в разных точках.

Используйте значения, полученные из разных точек, и нанесите значения I B и V BE при постоянной V CE , чтобы построить график.

При постоянной В CE

R in = V BE /I B

Вы можете рассчитать входное сопротивление Rin, используя приведенное выше уравнение.

Выходные характеристики транзистора

Выходная характеристика с общим эмиттером получается между выходным напряжением V CE и выходным током I C при постоянном входном токе I B . Мы можем проверить значения коллектора I C в каждой точке, поддерживая постоянный ток базы I B и изменяя выходное напряжение V CE в разных точках.

Чтобы получить выходные характеристики конфигурации с общим эмиттером, постройте график между I C и V CE .

При постоянной I B

Rout = V CE /I C

Вы можете рассчитать выходное сопротивление Rout, используя приведенное выше уравнение.

Конфигурации транзистора

Используя три типа конфигурации, можно разработать любую транзисторную схему. Существует три типа конфигурации транзистора:

  • Транзистор с общим эмиттером
  • Транзистор с общей базой
  • Транзистор с общим коллектором
Конфигурация транзистора с общим эмиттером (CE)

быть подключен к общему проводу между выходной клеммой и входной клеммой.

характеристики транзистора

Определение

Формула / Expression

Характеристика Кривая

Входные характеристики

вариации эмиттерного тока (I B ) с напряжением база-эмиттер (V BE ), когда напряжение коллектор-эмиттер (V CE ) поддерживается постоянным.

Rin = ΔV BE /ΔI B | V CE = Constance

Выходные характеристики

Изменение тока коллектора (I C ) с напряжением коллектора-эмиттера (V Ce ), когда базовый ток (I B ) удерживается постоянным.

Rout = ΔV CE / ΔI C | I B = Постоянная

Характеристики передачи тока

Изменение тока коллектора (I C ) при изменении тока базы (I 9027 3 B 9027) V CE ) постоянна.

α = ΔI C /ΔI B | V CB = константа

Конфигурация транзистора с общей базой (CB)

В конфигурации с общей базой клемма базы транзистора будет соединена между выходной и входной клеммами.

характеристики транзистора

Определение

Формула / Expression

Характеристика Кривая

Входные характеристики

вариации эмиттерного тока (I E ) с напряжением база-эмиттер (V BE ), когда напряжение коллектор-база (V CB ) поддерживается постоянным.

Rin = ΔV BE / ΔI E | V CB = Константа

Выходные характеристики

Вариация тока коллектора (I C ) с подлиточным напряжением (V Cb ), когда ток эмитера (I E ) остается постоянной.

Rout = ΔV CB /ΔI B | I E = Постоянная

Характеристики передачи тока

Изменение тока коллектора (I C ) в зависимости от тока эмиттера (I 7 CB 7 E ) ) постоянна.

α = ΔI C / ΔI E | V CB = константа

Конфигурация транзистора с общим коллектором

В конфигурации с общим коллектором клемма коллектора транзистора будет соединена между выходной и входной клеммами.

1

Транзисторные характеристики

3

входные характеристики

Изменение тока излучателя (I B ) с коллекционером- Базовое напряжение (V CB ), когда базовое напряжение коллектора (V CB ) поддерживается постоянным.

Выходные характеристики

6

Изменение тока излучателя (I E ) с напряжением с коллекционером (V Ce ), когда базовый ток (I B ) удерживается постоянным.

Технические характеристики передачи тока

Изменение тока коллектора (I E ) с базовым током (I B ), когда напряжение коллектора-эмитера (V Ce ) постоянный.

Отношения между двумя токами 50007

Текущее усиление (α) = I C / I E / I E

C / I B

Ток коллектора I C = αI E = βI B

В этой конфигурации используется одна из трех схемных конфигураций. Значения входного и выходного импеданса являются средними. Кроме того, коэффициенты усиления по току и напряжению средние.Выходной сигнал этой конфигурации имеет фазовый сдвиг 180°, что указывает на то, что вход и выход обратно пропорциональны друг другу.

Читать дальше

Что следует помнить

  • Характеристики транзистора представляют собой графики, отображающие взаимосвязь между током и напряжением транзистора в определенной конфигурации. Схемы конфигурации транзистора можно проанализировать с помощью характеристических кривых.
  • Входные характеристики: Определяют изменения входного тока.Они также показывают изменение значений входного напряжения, при этом выходное напряжение является постоянным.
  • Выходные характеристики: Это график зависимости выходного тока от выходного напряжения при постоянном входном токе.
  • Характеристики передачи тока : Кривая этих характеристик показывает изменение выходного тока в соответствии с входным током. Здесь выходное напряжение поддерживается постоянным.
  • Транзисторы с характеристической частотой (fT) меньше или равной 3 МГц называются низкочастотными транзисторами.
  • Транзисторы с fT выше или равным 30 МГц называются высокочастотными транзисторами.
  • Транзисторы с fT более 3 МГц и транзисторы менее 30 МГц называются транзисторами промежуточной частоты.

Примеры вопросов

Вопросы. Определите конфигурацию общей базы в транзисторе. (1 балл)

Ответ. В конфигурации с общей базой клемма базы транзистора соединена с общим проводом между выходной клеммой и входной клеммой.

Вопросы. Назовите различные конфигурации транзистора. (2 балла)

Отв. Существует три конфигурации транзистора, а именно:

  • Общий эмиттер (CE)
  • Общая база (CB)
  • Общий коллектор (CC)

Q3. Рассчитайте значение I B в соединении с общей базой, когда I E = 1 мА, I C 3 = 1 мА.95 мА. (2 Марка)

Ответ: Использование уравнения:

i E = I IC B + IC

1 = I B + 0,95

I B = 1 — 0,95

= 0,05 мА

Вопрос. Найти значение тока базы в соединении с общей базой при коэффициенте усиления тока 0,9 и токе эмиттера 1 мА. (3 балла)

Отв. Здесь α = 0,9 и I E = 1 мА

α = I C /I E

9 х 1

= 0,9 мА

также, I E = I B + I C + I C

C

Базовый ток, I B = I E — I C

= 1 — 0,9

= 0,1 мА

Вопрос. По каким формулам вычисляются следующие члены?

a) Входное сопротивление (R I )

b) Выходное сопротивление (R O )

C) Коэффициент усиления тока (β) (3 марка)

Анс.

A) Входное сопротивление (R I )

R I = (ΔV EB / Δi B ) V Ce = Константа

B) Устойчивость к выходу ( r r o)

R o = (ΔV CE / Δi C ) I B = Константа

C) Коэффициент усиления тока (β)

β = ( ΔI C /ΔI B )V CE = константа

Вопрос.Нарисуйте кривую передаточной характеристики транзистора со смещенной базой в конфигурации CE. Четко объясните, как активная область кривой зависимости VD от V в транзисторе используется в качестве усилителя. (3 балла) [Дели, 2011]

Ответ. Для использования транзистора в качестве усилителя мы будем использовать активную область кривой V 0 vs. V. Наклон линейной части кривой представляет собой скорость изменения выхода с входом. Оно отрицательное, поэтому при увеличении входного напряжения усилителя CE его выходное напряжение уменьшается, и говорят, что выходное напряжение не совпадает по фазе с входным.

Вопрос. Нарисуйте типичные выходные характеристики транзистора n-p-n в конфигурации CE. Покажите, как эти характеристики можно использовать для определения выходного сопротивления. (4 балла) [Вся Индия, 2013]

Ответ. Типовые кривые выходной характеристики:

Выходное сопротивление, Ом 0 =\((\frac {\bigtriangleup V_{CE}}{AI_c})_{I_B}\) 10 9 900

Обратная величина наклона линейной части выходной характеристики дает значение выходного сопротивления (r 0 ).Выходное сопротивление транзистора в основном определяется переходом база-коллектор. Большая величина выходного сопротивления (порядка 100 К?) обусловлена ​​обратно смещенным состоянием этого диода. Это также объясняет, почему сопротивление на начальном участке характеристики, когда транзистор находится в состоянии насыщения, очень низкое.

Вопросы. Приведите схему усилителя с общим эмиттером на n-p-n транзисторе. Нарисуйте входные и выходные формы сигнала.Напишите выражение для коэффициента усиления по напряжению. (5 баллов) [Вся Индия, 2009]

Ответ. (i) (a) Конфигурация npn-транзистора с общим эмиттером

(ii) Транзистор в качестве усилителя (конфигурация CE): Принципиальная схема усилителя с общим эмиттером, использующего npn-транзистор, приведена ниже:

Вход ( Цепь база-эмиттер смещена в прямом направлении, а выходная цепь (коллектор-эмиттер) смещена в обратном направлении.

При отсутствии переменного тока Применяется сигнал, отличие потенциала V CC между коллектором и эмиттером дается

V CC = V CE + I C R C

Когда a.в. сигнал подается на входную цепь, прямое смещение увеличивается в течение положительного полупериода входа. Это приводит к увеличению IC и снижению VCC. Таким образом, во время положительного полупериода входа коллектор становится менее положительным.

Во время отрицательного полупериода входа прямое смещение уменьшается, что приводит к уменьшению IE и, следовательно, IC. Таким образом, VCC будет увеличиваться, делая коллектор более положительным. Следовательно, в усилителе с общим эмиттером выходное напряжение на 180° не совпадает по фазе с входным напряжением.

Характеристики транзистора – MyRank

Характеристики транзистора

Транзистор – это полупроводниковое устройство , которое используется для переключения или усиления электронных сигналов и электроэнергии. Он состоит из полупроводникового материала, в основном с не менее чем тремя клеммами для подключения к внешней цепи.

Характеристики транзистора графики, которые представляют отношения между текущим и напряжения транзистора в конкретной конфигурации.Принимая во внимание схемы конфигурации транзисторов должны быть аналогичны двухпортовым сетям, тогда могут быть проанализированы с использованием характеристических кривых, которые могут быть следующими: типы:

Выходные характеристики:  Это график зависимости выходного тока от выходное напряжение при постоянном входном токе.

Входные характеристики:  Они описывают изменения во входных данных. ток при изменении значений входного напряжения при сохранении выходного постоянное напряжение.

Характеристики передачи тока:  Эта характеристическая кривая показывает изменение выходного тока в соответствии с входным током, сохраняя выходное напряжение постоянное.

Электрические свойства транзистор можно описать, показав взаимосвязь между различными напряжения и токи. Эти соотношения между напряжением и током могут быть смещены графически, а полученные кривые известны как транзистор характерные кривые.

Характеристики переходного транзистора можно получить по телефону:

1.Транзистор с общим эмиттером

2. Транзистор с общей базой

3. Транзистор с общим коллектором.

Обсуждаем только Общий Эмиттерные характеристики переходного транзистора. Общий эмиттер характеристики можно получить, изучив график между напряжением и электрический ток. База действует как входной терминал, коллектор действует как выходной терминал и эмиттер заземлены.

Батарея база-эмиттер смещен в прямом направлении переходом база-эмиттер и коллекторно-эмиттерной батареей смещается в обратном направлении базовым коллекторным переходом.Базовый ток и Коллектор-эмиттерная батарея смещена в обратном направлении переходом база-коллектор. То ток базы и ток коллектора измеряются амперметром и напряжения и измеряется вольтметром.

Характеристики транзистора NPN. — Двенадцатый класс физики

ТРАНЗИСТОР

конструктивно; (BJT) — это полупроводник с тремя слоями чередующегося легирования

функционально; это электрический компонент, который можно использовать в качестве электрического переключателя и усилителя сигнала.


Транзистор NPN;

Это транзистор с биполярным переходом, который состоит из примеси p-типа, расположенной между двумя присадками n-типа.имеет три клеммы:-

  1. эмиттер; это сильно легированная область N
  2. основания; это слаболегированный коллектор с узкой P-областью
  3. ; слабо легированный, широкая N-область

правильная конфигурация транзистора NPN в режиме общего эмиттера: —

в качестве усилителя           

т.е. Vb > Ve

2.переход BC должен быть смещен в обратном направлении, чтобы ток протекал только в том случае, если напряжение пробоя подается в качестве переключателя

т. е. Vb < Vc

из 1 и 2 мы получаем

Vc > Vb > Ve


ВХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

=> это соотношение между Veb ()входное напряжение) и Ib (входной ток) при постоянном Vce текущее напряжение колена

=> напряжение колена также увеличивается с увеличением напряжения эмиттер-коллектор


ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • это отношение между Vce (выходное напряжение) и Ic (выходной ток) при постоянном Ib
  • в режиме насыщения (т.е. когда Vce очень низкое), Ic активно увеличивается с увеличением Vce
  • в режиме активации (т.е. когда Vce высокое) Ib не зависит от Vce
  • в режиме отсечки (когда Ib = 0 ) получен малый ток утечки Кривые характеристик коллектора транзистора

    — Inst Tools

    Используя схему, подобную показанной на рисунке (а), можно создать набор кривых характеристик коллектора, которые показывают, как ток коллектора IC зависит от напряжения коллектор-эмиттер VCE для заданных значений тока базы, ИБ.Обратите внимание на принципиальную схему, что и VBB, и VCC являются переменными источниками напряжения.

    Предположим, что VBB настроен на создание определенного значения IB, а VCC равно нулю. В этом случае и переход база-эмиттер, и переход база-коллектор смещены в прямом направлении, поскольку на базе примерно 0,7 В, а на эмиттере и коллекторе 0 В. Базовый ток проходит через переход база-эмиттер, потому что низкоимпедансного пути к земле и, следовательно, IC равно нулю.Когда оба перехода смещены в прямом направлении, транзистор находится в области насыщения своей работы. Насыщение — это состояние биполярного транзистора, при котором ток коллектора достигает максимума и не зависит от тока базы.

    При увеличении VCC, VCE увеличивается по мере увеличения тока коллектора. На это указывает участок характеристической кривой между точками A и B на рисунке (b). IC увеличивается по мере увеличения VCC, потому что VCE остается меньше 0,7 В из-за перехода база-коллектор с прямым смещением.

    В идеале, когда VCE превышает 0,7 В, переход база-коллектор становится смещенным в обратном направлении, и транзистор переходит в активную или линейную область своей работы. Как только переход база-коллектор смещен в обратном направлении, IC выравнивается и остается практически постоянным для заданного значения IB, поскольку VCE продолжает увеличиваться. На самом деле, IC очень незначительно увеличивается по мере увеличения VCE из-за расширения области истощения база-коллектор. Это приводит к меньшему количеству отверстий для рекомбинации в базовой области, что фактически вызывает небольшое увеличение βDC.Это показано частью характеристической кривой между точками B и C на рисунке (b). Для этой части характеристической кривой значение IC определяется только соотношением, выраженным как IC = β DC I B .

    Когда VCE достигает достаточно высокого напряжения, переход база-коллектор с обратным смещением выходит из строя; и ток коллектора быстро увеличивается, как показано частью кривой справа от точки C на рисунке (b). Транзистор никогда не должен работать в этой области пробоя.

    Семейство кривых характеристик коллектора получается, когда IC в зависимости от VCE строится для нескольких значений IB, как показано на рисунке (c). Когда IB = 0, транзистор находится в области отсечки, хотя, как показано, ток утечки коллектора очень мал. Отсечка – это непроводящее состояние транзистора. Величина тока утечки коллектора для IB = 0 преувеличена на графике для иллюстрации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.