Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Celem wykładu jest przedstawienie: działania tranzystora bipolarnego polaryzacji i zakresów pracy tranzystora konfiguracji połączeń zależności opisujących.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Celem wykładu jest przedstawienie: działania tranzystora bipolarnego polaryzacji i zakresów pracy tranzystora konfiguracji połączeń zależności opisujących."— Zapis prezentacji:

1

2 Celem wykładu jest przedstawienie: działania tranzystora bipolarnego polaryzacji i zakresów pracy tranzystora konfiguracji połączeń zależności opisujących prądy w tranzystorze punktu pracy tranzystora obszaru pracy bezpiecznej ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA– Jakub Dawidziuk piątek, 17 stycznia 2014 Tranzystory - cele wykładu

3 Trójkońcówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego. Nazwa tranzystor pochodzi z angielskiego zwrotu "transfer resistor", który oznacza element transformujący rezystancję. Tranzystor

4 Wyróżnia się dwie główne grupy tranzystorów, które różnią się zasadniczo zasadą działania: 1.Tranzystory bipolarne, w których prąd wyjściowy jest funkcją prądu wejściowego (sterowanie prądowe). 2.Tranzystory unipolarne (tranzystory polowe), w których prąd wyjściowy jest funkcją napięcia (sterowanie napięciowe). Jakub Dawidziuk piątek, 17 stycznia 2014 Tranzystory - rodzaje

5 Tranzystory (ang. TRANSISTOR = TRANSfer resISTORs) Tranzystory bipolarne i unipolarne BIPOLARNE (BJT – Bipolar Junction Transistor) STEROWANE PRĄDOWO, czyli aby I C 0 musi I B 0 UNIPOLARNE (FET – Field Effect Transistor) STEROWANE POLEM ELEKTRYCZNYM występującym pomiędzy bramką i źródłem, czyli napięciem U GS wytwarzającym to pole, ale I G 0 Podział

6 Tranzystor ze względu na swoje właściwości wzmacniające znajduje bardzo szerokie zastosowanie. Jest oczywiście wykorzystywany do budowy wzmacniaczy różnego rodzaju: różnicowych, operacyjnych, mocy (akustycznych), selektywnych, pasmowych. Jest kluczowym elementem w konstrukcji wielu układów elektronicznych, takich jak źródła prądowe, lustra prądowe, stabilizatory, przesuwniki napięcia, przełączniki, przerzutniki oraz generatory. Ponieważ tranzystor może pełnić rolę przełącznika, z tranzystorów buduje się także bramki logiczne realizujące podstawowe funkcje boolowskie, co stało się motorem do bardzo dynamicznego rozwoju techniki cyfrowej w ostatnich kilkudziesięciu latach. Tranzystory są także podstawowym budulcem wszelkiego rodzaju pamięci półprzewodnikowych Tranzystory - zastosowania

7 Tranzystory

8 Tranzystory (ang. TRANSISTOR = TRANSfer resISTORs) Podział

9 Tranzystory PODSTAWY ELEKTRONIKI – Jakub Dawidziuk 20 października 2006

10

11

12 Symbol graficzny tranzystora bipolarnego npn

13 Budowa tranzystora bipolarnego npn

14 Symbol graficzny tranzystora bipolarnego pnp

15

16 Zastosowania tranzystorów

17 Zastosowania tranzystorów: łącznik

18 Zastosowania tranzystorów: wzmacniacz

19 Łącznik tranzystorowy (npn)

20 Łącznik tranzystorowy (pnp)

21 Tranzystorowy człowiek

22 Tranzystor bipolarny (BJT) npn – układy połączeń

23 Tranzystor bipolarny (BJT) pnp – układy połączeń

24 Rozróżnia się cztery stany pracy tranzystora bipolarnego: stan zatkania (odcięcia): złącza BE i CB spolaryzowane są w kierunku zaporowym, stan nasycenia: złącza BE i CB spolaryzowane są w kierunku przewodzenia, stan aktywny: złącze BE spolaryzowane w kierunku przewodzenia, zaś złącze CB zaporowo, stan aktywny inwersyjny (krócej: inwersyjny): BE zaporowo, CB w kierunku przewodzenia (odwrotnie niż stanie aktywnym). Stan aktywny tranzystora jest podstawowym stanem pracy wykorzystywanym we wzmacniaczach; w tym zakresie pracy tranzystor charakteryzuje się dużym wzmocnieniem prądowym (kilkadziesiąt- kilkaset). Stany nasycenia i zaporowy stosowane są w technice impulsowej, jak również w układach cyfrowych. Stan aktywny inwersyjny nie jest powszechnie stosowanych, ponieważ ze względów konstrukcyjnych tranzystor charakteryzuje się wówczas gorszymi parametrami niż w stanie aktywnym (normalnym), m.in. mniejszym wzmocnieniem prądowym. Stany pracy tranzystora

25 Obszary pracy tranzystora npn

26 Tranzystor bipolarny – zasada działania O, już słyszę ten jęk: "Ale czy to w ogóle można zrozumieć ?!" No cóż, po wykonaniu wielu doświadczeń (na ludziach) jestem skłonny twierdzić, że można. Oczywiście nie od razu w całej pełni, rozumienie wszystkich subtelnych zjawisk zachodzących w tranzystorach to przywilej nielicznych, ale większość zainteresowanych elektroniką może opanować tę sprawę na tyle, żeby opracowywać własne układy. Tylko nie trzeba zaczynać od strasznie dłuuugich wzorów z baaardzo mądrych książek. Spróbujmy zacząć od dość ważnego, a zwykle pomijanego stwierdzenia: tranzystor nie działa, jakby to rzec, sam z siebie. Działa, kiedy konstruktorzy technolodzy dołożą odpowiednio wielu starań, żeby działał. Właściwie tak samo jest ze wszystkimi rzeczami: np. rower daje się używać, kiedy kółka obracają się na kulkowych łożyskach, a nie są np. przyspawane do ramy. Dlatego nie jest tak, że wystarczy sklecić ze sobą trzy warstwy półprzewodnika o odpowiednich przewodnościach i już będzie tranzystor. Ciąg dalszy pod poniższym adresem:

27 Aby tranzystor znajdował się w stanie normalnej pracy to muszą być spełnione następujące warunki: dla tranzystora npn potencjał kolektora musi być wyższy od potencjału emitera, dla tranzystora pnp potencjał kolektora musi być niższy od potencjału emitera, dioda baza-emiter musi być spolaryzowana w kierunku przewodzenia, a dioda kolektor-baza w kierunku zaporowym, nie mogą zostać przekroczone maksymalne wartości I C, I B, U CE, moc wydzielana na kolektorze I C · U CE, temperatura pracy czy też napięcie U BE. Jeżeli tranzystor jest w stanie normalnej pracy czyli spełnia powyższe warunki to z dobrym przybliżeniem prawdziwą jest zależność, którą warto zapamiętać: gdzie h FE jest współczynnikiem wzmocnienia prądowego nazywanego również betą. Współczynnik ten może przyjmować wartości od 50 do 300A/A dla tego samego typu tranzystora, a więc nie jest dobrym parametrem na którym można opierać parametry projektowanego układu. I C =h FE · I B =·I B npn pnp

28 Tranzystor pracujący w układzie wzmacniacza. Złącze kolektor-baza jest spolaryzowane zaporowo (bateria E C ), natomiast złącze baza-emiter w kierunku przewodzenia (bateria E B ) Elektrony wprowadzane z emitera do bazy stają się tam nośnikami mniejszościowymi i drogą dyfuzji oddalają się od złącza emiterowego. Część tych elektronów łączy się z dziurami, których w bazie jest bardzo dużo (obszar p). Wszystkie elektrony, które dotrą w pobliże złącza kolektor-baza są unoszone do obszaru kolektora. Dla niedużej szerokości obszaru p (bazy) praktycznie wszystkie elektrony wstrzykiwane przez emiter do bazy dotrą do kolektora. Bardzo ważnym jest aby strata elektronów w bazie była jak najmniejsza. Rozpływ prądu w tranzystorze npn. Ponieważ złącze baza-emiter jest spolaryzowane w kierunku przewodzenia to istnieje przepływ dziur z obszaru p do obszaru n oraz przepływ elektronów z obszaru n do obszaru p.

29 Charakterystyki tranzystora Charakterystyka wyjściowa tranzystora, która przedstawia zależność prądu kolektora I C od napięcia kolektor-emiter U CE przy doprowadzonym napięciu wejściowym baza-emiter U BE. Zauważmy, że: powyżej pewnego napięcia prąd kolektora prawie nie zależy od napięcia U CE, do wywołania dużej zmiany prądu kolektora I C wystarczy mała zmiana napięcia baza-emiter U BE. Punkt, w którym następuje zagięcie charakterystyki wyjściowej nazywany jest napięciem nasycenia kolektor-emiter U CEsat. Prąd kolektora I C jest tu funkcją napięcia baza- emiter U BE. Charakterystyka ta ma charakter wykładniczy. Dla tranzystora współczynnik korekcyjny m jest praktycznie równy jeden i wzór opisujący charakterystykę przejściową można z dobrym przybliżeniem przedstawić jako:

30 Charakterystyki U-I tranzystora npn w konfiguracji OE U CEsat - parametr katalogowy, podawany przy określonej wartości I C oraz I B. U CEsat = 0,2 ÷2V Tranzystory małej mocy Tranzystory mocy

31 Charakterystyki wyjściowe tranzystora npn (przykłady OB i OE) OBOE

32 Tranzystor bipolarny w konfiguracji OE – obszary pracy

33 przekroczenie grozi uszkodzeniem Parametry graniczne tranzystora U CE0max - maksymalne dopuszczalne napięcie kolektor-emiter U EB0max - dopuszczalne napięcie wsteczne baza-emiter U CB0max - dopuszczalne napięcie wsteczne kolektor-baza I Cmax - maksymalny prąd kolektora I Bmax - maksymalny prąd bazy P strmax - maksymalna dopuszczalna moc strat

34 Parametry tranzystora BC 211

35


Pobierz ppt "Celem wykładu jest przedstawienie: działania tranzystora bipolarnego polaryzacji i zakresów pracy tranzystora konfiguracji połączeń zależności opisujących."

Podobne prezentacje


Reklamy Google