Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY n-p-n BAZA KOLEKTOR EMITER p-n-p BAZA KOLEKTOR EMITER Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY n-p-n BAZA KOLEKTOR EMITER p-n-p BAZA KOLEKTOR EMITER Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika."— Zapis prezentacji:

1 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY n-p-n BAZA KOLEKTOR EMITER p-n-p BAZA KOLEKTOR EMITER Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

2 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY Pn Nośniki mniejszościowe E np0np0 pn0pn0 Prąd nasycenia Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

3 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY Prąd płynący przez złącze p-n spolaryzowane w kierunku zaporowym zależy od koncentracji nośników mniejszościowych po obu stronach złącza Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

4 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY Pn np0np0 pn0pn0 E Wzrost koncentracji nośników mniejszościowych skutkuje wzrostem wartości prądu nasycenia ISIS Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

5 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY Jak zwiększyć koncentrację nośników mniejszościowych docierających do obszaru złącza p-n? Poprzez wywołanie zjawiska generacji par elektron dziura Poprzez dobudowanie, spolaryzowanego w kierunku przewodzenia, złącza p-n Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

6 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY Pn hf Generacja par elektron-dziura np0np0 n p >n p0 Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

7 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY np0np0 Pn vv n p >n p0 n Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

8 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY p n vv n emiterbazakolektor EBC Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

9 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY p-n-p E C B n-p-n E C B EE C B (KOLEKTOR) (EMITER) (BAZA) n p p C B (KOLEKTOR) (EMITER) (BAZA) n n p Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

10 Elementy Elektroniczne TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) p n vv n złącze E-Bzłącze B-C E CBE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

11 Elementy Elektroniczne TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) p n vv n złącze E-Bzłącze B-C E CBE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

12 Elementy Elektroniczne TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) p n vv n złącze E-Bzłącze B-C E CBE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

13 Elementy Elektroniczne TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) p n vv n złącze E-Bzłącze B-C E CBE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

14 Elementy Elektroniczne TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) p n vv n złącze E-Bzłącze B-C E CBE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

15 Elementy Elektroniczne TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (DRYFTOWY) n vv n złącze E-Bzłącze B-C EE CBE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

16 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY– ZASADA DZIAŁANIA Złącze E-B, spolaryzowane w kierunku przewodzenia, wprowadza do obszaru bazy nośniki mniejszościowe Nośniki te dyfundują, poprzez bazę, w tranzystorze bezdryftowym, lub są unoszone w tranzystorze dryftowym Po dotarciu do, spolaryzowanego w kierunku zaporowym, złącza B-C, nośniki są unoszone przez obszar złącza Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

17 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY p n n EBC U BE IEIE ICIC Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

18 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY IEIE ICIC U BE Napięcie baza- emiter (U BE ) steruje prądem kolektora ( I C ) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

19 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY WZMACNIACZ Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

20 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ Wzmacniacz jest przyrządem umożliwiającym sterowanie większej mocy – mniejszą Do uzyskania efektu wzmocnienia konieczne są dwie rzeczy: - - źródło energii, - - przyrząd do sterowania przepływu tej energii wzmacniacz Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

21 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ Załóżmy, że spolaryzowane w kierunku przewodzenia złącze EMITER-BAZA jest reprezentowane przez rezystor o wartości 100Ω 100Ω Wartość prądu: Rozpraszana moc: 0.1A 10V Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

22 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ Załóżmy, że spolaryzowane w kierunku zaporowym złącze BAZA-KOLEKTOR jest reprezentowane przez rezystor o wartości 10kΩ 10kΩ Wartość prądu: Rozpraszana moc: 0.1A Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

23 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ W rezultacie, tracąc 1W mocy tranzystor pozwala na sterowanie sygnałem o mocy 100W 100W1W p n n emiter bazakolektor EBC Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

24 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY W rzeczywistości, część nośników (elektronów) rekombinuje z dziurami w obszarze bazy, co, ze względu na neutralność elektryczną obszaru bazy, wymusza dopływ niewielkiego prądu dziurowego do bazy Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IBIB emiterbazakolektor IEIE ICIC nnp Strumień elektronów Strumień dziur

25 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IEIE ICIC IBIB EBC

26 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY- DEFINICJE PARAMETRÓW Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Wzmocnienie prądowe (dla prądu stałego) – parametr β DC Stosunek prądu kolektora do prądu emitera (dla prądu stałego) – parametr α DC

27 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IEIE ICIC IBIB EBC

28 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( IEIE ICIC IBIB EBC

29 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY WYKRESY PASMOWE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

30 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY- WYKRES PASMOWY Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( nnP nn P WFWF WCWC WVWV W x WiWi nn

31 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY- WYKRES PASMOWY Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( nnP UEUE UCUC nn P WFWF WCWC WVWV W x WiWi qU E qU C

32 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY UKŁADY POLARYZACJI (WSPÓLNA BAZA) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

33 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI U E < U B < U C IEIE ICIC EC B nn p IBIB WB

34 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI U E > U B > U C IEIE ICIC EC B n pp IBIB WB

35 Elementy Elektroniczne PRZEPŁYW STRUMIENIA NOŚNIKÓW PRZEZ TRANZYSTOR BIPOLARNY Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

36 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRZEPŁYW STRUMIENIA NOSNIKÓW PRZEZ STRUKTURĘ TRANZYSTORA emiterbazakolektor nnp 100%92%÷98% 2%÷8% WB Strumień elektronów

37 Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY UKŁADY POLARYZACJI (WSPÓLNY EMITER) Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice (

38 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI IEIE ICIC E CB n n p IBIB WE RCRC RBRB U BB U CC

39 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI IEIE ICIC E CB p p n IBIB WE RCRC RBRB U BB U CC

40 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRZEPŁYW STRUMIENIA NOSNIKÓW PRZEZ STRUKTURĘ TRANZYSTORA 2%÷8% WE emiter baza kolektor n n p Strumień elektronów 92%÷98% 100%

41 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – STANY PRACY Ponieważ każde złącze może być polaryzowane na dwa sposoby: Złącze B-E(kier.przewodzenia) U BE (+) Złącze B-E(kierunek zaporowy) U BE (-) Złącze B-C(kier.przewodzenia) U BC (+) Złącze B-C(kierunek zaporowy) U BE (-) istnieją cztery stany pracy tranzystora

42 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – STANY PRACY przewodzenie zaporowy (+)U BC (-)U BC (+)U BE (-)U BE aktywny normalny aktywny inwersyjny nasycenia zatkania

43 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY CZWÓRNIK

44 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY CZWÓRNIK NIELINIOWY I1I1 I2I2 U1U1 U2U2

45 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY CZWÓRNIK NIELINIOWY I1I1 I2I2 U1U1 U2U2 Równania impedancyjne

46 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY CZWÓRNIK NIELINIOWY I1I1 I2I2 U1U1 U2U2 Równania admitancyjne

47 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY I1I1 I2I2 CZWÓRNIK NIELINIOWY U1U1 U2U2 Równania mieszane

48 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTKI TRANZYSTOR BIPOLARNY CHARAKTERYSTYKI układ WB

49 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka wejściowa WB B I1=IEI1=IE I2=ICI2=IC U 1 = U EB U 2 = U CB B E B C

50 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB) I E [mA] U EB [V] -U CB =0 U CB =5 WEJŚCIOWA Charakterystyka wejściowa: podobna kształtem do charakterystyki złącza p-n spolaryzowanego w kierunku przewodzenia U EB =f(I E ) dla U CB =const

51 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka wyjściowa WB B I1=IEI1=IE I2=ICI2=IC U 1 = U EB U 2 = U CB B E B C

52 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB) 48 -I C [mA] -U CB [V] WYJŚCIOWA Charakterystyka wyjściowa: podobna kształtem do charakterystyki złącza p-n spolaryzowanego w kierunku zaporowym I C =f(U CB ) dla I E =const 26 I E =9 [mA] I E =6 [mA] I E =3 [mA]

53 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka przejściowa WB B I1=IEI1=IE I2=ICI2=IC U 1 = U EB U 2 = U CB B E B C

54 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB) 9 -I C [mA] I E [mA] PRZEJŚCIOWA Charakterystyka przejściowa: Przedstawia zależności pomiędzy prądami na wejściu i wyjściu czwórnika I C =f(I E ) dla U CB =const 36 |-U CB |>0V U CB =0V 3 6 9

55 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka sprzęż. zwrotnego WB B I1=IEI1=IE I2=ICI2=IC U 1 = U EB U 2 = U CB B E B C

56 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB) U BE [V] -U CB [V] I E =12mA SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO Charakterystyka sprzężenia zwrotnego: przedstawia wpływ napięcia wyjściowego na napięcie wejściowe U BE =f(U CB ) dla I E =const 642 I E =6mA I E =0mA

57 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB) WYJŚCIOWAPRZEJŚCIOWA WEJŚCIOWA ZWROTNA I C [mA] I E =-10 mA I E [mA] U CB [V] U EB [ mV ] I E =-8 mA I E =-6 mA I E =-4 mA I E =-2 mA I E =-10 mA I E =-5 mA I E =-3 mA I E =-1 mA U CB =5V U CB =0V U CB =5V U CB =0V

58 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTKI TRANZYSTOR BIPOLARNY CHARAKTERYSTYKI układ WE

59 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka wejściowa WE B I1=IBI1=IB I2=ICI2=IC U 1 = U BE U 2 = U CE EE BC

60 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE) I B [µA] U BE [V] U CE >0U CE =0 WEJŚCIOWA Charakterystyka wejściowa: podobna kształtem do charakterystyki złącza p-n spolaryzowanego w kierunku przewodzenia U BE =f(I B ) dla U CE =const

61 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka wyjściowa WE B I1=IBI1=IB I2=ICI2=IC U 1 = U BE U 2 = U CE EE BC

62 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE) 48 -I C [mA] -U CE [V] WYJŚCIOWA Charakterystyka wyjściowa: podobna kształtem do charakterystyki złącza p-n spolaryzowanego w kierunku zaporowym I C =f(U CE ) dla I B =const 26 I B =60 [μA] I B =40 [μA] I B =20 [μA]

63 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka przejściowa WE B I1=IBI1=IB I2=ICI2=IC U 1 = U BE U 2 = U CE EE BC

64 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE) 100 -I C [mA] I B [μA] PRZEJŚCIOWA Charakterystyka przejściowa: Przedstawia zależności pomiędzy prądami na wejściu i wyjściu czwórnika I C =f(I B ) dla U CE =const 2060 |-U CE |>0V U CE =0V 3 6 9

65 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI Charakterystyka sprzęż. zwrotnego WE B I1=IBI1=IB I2=ICI2=IC U 1 = U BE U 2 = U CE EE BC

66 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE) U BE [V] -U CE [V] I B =120μA SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO Charakterystyka sprzężenia zwrotnego: przedstawia wpływ napięcia wyjściowego na napięcie wejściowe U BE =f(U CE ) dla I B =const 642 I B =40μA IB=0IB=0

67 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE) WYJŚCIOWAPRZEJŚCIOWA WEJŚCIOWA ZWROTNA I C [mA] I B =1.00 mA I B [mA] U CE [V] U EB [ mV ] I B =0.75 mA I B =0.50 mA I B =0.25 mA I B =0 mA I B =1.0 mA I B =0.2 mA U CE =10V U CE =2V U CE =10V U CE =2V

68 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE TRANZYSTOR BIPOLARNY PARAMETRY STATYCZNE

69 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE Charakterystyki prądowo- napięciowe tranzystora pozwalają na określenie parametrów statycznych

70 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE CHARAKTERYSTYKA WYJŚCIOWA TRANZYSTORA W UKŁADZIE WB

71 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE Parametry statyczne ukazują ograniczenia dozwolonego obszaru pracy aktywnej tranzystora bipolarnego I E =1mA I E =2mA ICIC U CB I E =3mA I E =4mA WB

72 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 1. Moc admisyjna P=U·I I E =1mA I E =2mA ICIC U CB I E =3mA I E =4mA P=IU WB

73 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 2. Prąd maksymalny I Cmax I E =1mA I E =2mA ICIC U CB I E =3mA I E =4mA P=IU I Cmax WB

74 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 3. Napięcie maksymalne U CBmax I E =1mA I E =2mA ICIC U CB I E =3mA I E =4mA P=IU I Cmax U CBmax WB

75 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 4. Prąd zerowy I CB0 I CBO I E =1mA I E =2mA ICIC U CB I E =3mA I E =4mA P=IU I Cmax U CBmax WB

76 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 5. Napięcie nasycenia U CB =0 I CBO I E =1mA I E =2mA U CB I E =3mA I E =4mA P=IU U CBmax ICIC I Cmax U CB =0 WB

77 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE Obszary pracy tranzystora –aktywny, odcięcia, nasycenia I CBO I E =1mA I E =2mA U CB I E =3mA I E =4mA ICIC NASYCENIE ODCIĘCIE AKTYWNY WB

78 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE CHARAKTERYSTYKA WYJŚCIOWA TRANZYSTORA W UKŁADZIE WE

79 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE Parametry statyczne ukazują ograniczenia dozwolonego obszaru pracy aktywnej tranzystora bipolarnego I B =10μA ICIC U CE I B =20μA I B =30μA I B =50μA WE

80 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 1. Moc admisyjna P=U·I I B =10μA ICIC U CE I B =20μA I B =30μA I B =50μA P=IU WE

81 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 2. Prąd maksymalny I Cmax I B =10μA ICIC U CE I B =20μA I B =30μA I B =50μA P=IU I Cmax WE

82 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 3. Napięcie maksymalne U CEmax I B =10μA ICIC U CE I B =20μA I B =30μA I B =50μA P=IU I Cmax WE U CEmax

83 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 4. Prąd zerowy I CE0 I B =10μA ICIC U CE I B =20μA I B =30μA I B =50μA P=IU I Cmax WE U CEmax I CEO

84 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE 5. Napięcie nasycenia U CE sat I B =10μA ICIC U CE I B =20μA I B =30μA I B =50μA P=IU I Cmax WE U CEmax I CEO U CE sat

85 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE Obszary pracy tranzystora –aktywny, odcięcia, nasycenia I B =10μA ICIC U CE I B =20μA I B =30μA I B =50μA WE I CEO AKTYWNY ODCIĘCIE NASYCENIE

86 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE PRĄDY ZEROWE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

87 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE PRĄD I CB0 I CB0 B C E RCRC

88 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE PRĄD I CB0 I CB0 n n p E B C

89 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE PRĄD I CE0 I CE0 B C E RCRC

90 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE PRĄD I CE0 I CE0 n n p E B C I CB0 βI CB0 I CE0

91 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE PRĄD I CE0

92 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY UKŁAD POLARYZACJI TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

93 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI B C E RCRC RBRB U CC U BB WE

94 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI U CC U BB B C E RCRC RBRB ICIC IBIB WE

95 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI U BB B C E RCRC RBRB U CC ICIC IBIB U CE U BE U CB WE

96 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI U CC U BB RCRC RBRB ICIC IBIB U CE U BE U CB IEIE WE

97 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – RÓWNANIA

98 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – RÓWNANIA Dla tranzystora krzemowego

99 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – RÓWNANIA

100 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY KSZTAŁT CHARAKTERSYTYKI WYJŚCIOWEJ TRANZYSTORA PRACUJĄCEGO W UKŁADZIE WE

101 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY– I C =f(U CE ) n E n pB C RCRC RBRB U BB U CC

102 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) U CE U CEmax ICIC 0.7V A BC Obszar aktywnyObszar przebiciaObszar nasycenia określony prąd bazy I B Charakterystyka wyjściowa

103 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) n E n p B C RCRC RBRB U BB U CC =0 Punkt -A U CB U BE przewodzenie 0.7V

104 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) 1.Napięcie U BB jest na tyle duże, ze wywołuje przepływ prądu I B. Napięcie U CC jest równe zero. 2.Oba złącza BAZA-EMITER i BAZA-KOLEKTOR są spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Ponieważ potencjał na BAZIE jest równy 0.7V, a potencjały EMITERA i KOLEKTORA wynoszą 0V 3.Ze względu na mniejszą rezystancję ścieżki prąd bazy zamyka się przez złącze BAZA-EMITER 4.W rezultacie prąd kolektora: I C =0

105 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) STAN PRACY: NASYCENIE

106 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) U CE U CEmax ICIC 0.7V A BC Obszar aktywnyObszar przebiciaObszar nasycenia określony prąd bazy I B Charakterystyka wyjściowa

107 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY– I C =f(U CE ) n E n p B C RCRC RBRB U BB U CC A-B U CB U BE przew. 0.7V U CE mniejszy niż na bazie

108 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) Emiter Kolektor Baza Potencjał NISKI WYSOKI n n P Złącze BAZA- KOLEKTOR przewodzenie Złącze EMITER- BAZA przewodzenie

109 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) 1.Napięcie U BB pozostaje na niezmienionym poziomie, Napięcie U CC zaczyna wzrastać, ale potencjał KOLEKTORA jest stale niższy niż potencjał BAZY 2.Oba złącza BAZA-EMITER i BAZA-KOLEKTOR są nadal spolaryzowane w kierunku przewodzenia (ponieważ potencjał na BAZIE jest równy 0.7V, potencjał EMITERA wynosi 0V, a potencjał kolektora jest niższy niż BAZY) 3.Oba złącza, EMITER-BAZA i BAZA-KOLEKTOR wprowadzają nośniki (elektrony) do obszaru bazy 4.W rezultacie prąd kolektora I C rośnie wraz ze wzrostem napięcia U CC (U CE )

110 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) STAN PRACY: AKTYWNY

111 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) U CE U CEmax ICIC 0.7V A BC Obszar aktywnyObszar przebiciaObszar nasycenia określony prąd bazy I B Charakterystyka wyjściowa

112 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY– I C =f(U CE ) n E p B C RCRC RBRB U BB U CC B-C U CB U BE zaporowy przew. 0.7V U CE n

113 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) Emiter Kolektor Baza Potencjał NISKI WYSOKI n n P Złącze BAZA- KOLEKTOR zaporowy Złącze EMITER- BAZA przewodzenie

114 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) 1.Napięcie U BB pozostaje na niezmienionym poziomie, Napięcie U CC wzrasta i przewyższa potencjał BAZY 2.Gdy napięcie U CE przekroczy wartość 0.7V następuje przełączenie złącza KOLEKTOR-BAZA z polaryzacji w kierunku przewodzenia na kierunek zaporowy 3.W tym momencie tranzystor wchodzi w aktywny stan pracy 4.W tym stanie pracy duże zmiany napięcia U CE nie wpływają już znacząco na wartość prądu kolektora I C, ponieważ o jego wartości decyduje teraz złącze BAZA-KOLEKTOR spolaryzowane w kierunku zaporowym (prąd płynący przez złącze spolaryzowane w kierunku zaporowym nie zależy od wartości napięcia polaryzującego w szerokim zakresie tego napięcia)

115 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) STAN PRACY: PRZEBICIE

116 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) U CE U CEmax ICIC 0.7V A BC Obszar aktywnyObszar przebiciaObszar nasycenia określony prąd bazy I B Charakterystyka wyjściowa

117 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) 1.Zbyt wysoka wartość napięcia U CC powoduje pojawienie się przebicia złącza p-n (spolaryzowanego w kierunku zaporowym złącza BAZA-KOLEKTOR), co w konsekwencji prowadzi do gwałtownego wzrostu wartości prądu I C

118 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY CHARAKTERSYTYKA WYJŚCIOWA TRANZYSTORA UKŁAD WE

119 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) U CE U CEmax ICIC Obszar aktywny Obszar przebicia Obszar nasycenia Charakterystyka wyjściowa Obszar odcięcia I Cmax IB0IB0 IB1IB1 IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 IB5IB5 IB6IB6 I B6 > I B5 > I B4 > I B3 > I B2 > I B1 > I B0

120 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) PROSTA OBCIĄŻENIA

121 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) RCRC B C E RBRB U CC U BB WE ICIC U CE

122 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE )

123 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE )

124 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) 1 2

125 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 1 2 U CE =U CC U CE =0 IC=0IC=0 IC=IC= U CC RCRC m=-1/R C współczynnik kierunkowy prostej

126 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) Zmiana prądu bazy, czyli przejście na charakterystykę I C =f(U CE ) odpowiadającą danej wartości I B pozwala na przesuwanie punktu pracy z obszaru odcięcia, poprzez zakres aktywny normalny do obszaru nasycenia

127 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0

128 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 U CE1 IC1IC1

129 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 U CE2 IC2IC2

130 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 U CE3 IC3IC3

131 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 U CE4 IC4IC4

132 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 U CE5 IC5IC5 IB5IB5

133 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 U CE(sat) I C(sat) IB5IB5

134 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) Dalsze zwiększanie prądu bazy, czyli przechodzenie na kolejne charakterystyki I C =f(U CE ) dla I B =const nie powoduje już widocznego przesunięcia punktu pracy

135 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – I C =f(U CE ) Obserwujemy sytuację, gdy ustala się prąd kolektora na poziomie zbliżonym do maksymalnej wartości prądu kolektora: a napięcie U CE osiąga minimalną wartość określaną jako napięcie nasycenia:

136 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY - KLUCZ PRZEŁĄCZANIE TRANZYSTORA PRACA TRANZYSTORA BIPOLARNEGO W CHARAKTERZE KLUCZA

137 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 odcięcie

138 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 odcięcie

139 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 odcięcie nasycenie

140 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 odcięcie nasycenie

141 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 odcięcie nasycenie

142 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF) PRZEŁĄCZANIE TRANZYSTORA PRACA TRANZYSTORA W OBSZARZE ODCIĘCIA (CUTOFF)

143 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF) RCRC B C E RBRB U CC WE I CE0 U CE = U CC IB=0IB=0

144 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF) 1.Jeżeli wartość prądu bazy I B =0 – tranzystor jest w obszarze (w stanie) odcięcia (cutoff) 2.W tym stanie pracy oba złącza (B-E i B-C) są spolaryzowane zaporowo 3.Przez strukturę płynie niewielki prąd I CE0 (na skutek generacji termicznej nośników), który może być pominięty 4.W rezultacie napięcie U CE =U CC

145 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF) U CC RCRC U CE = U CC B C E RBRB IB=0IB=0 IC=0IC=0 we wy

146 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF) U CC we wy 0 1 niskie wysokie we wy U CE =U CC IB=0IB=0 IC=0IC=0

147 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION) PRZEŁĄCZANIE TRANZYSTORA PRACA TRANZYSTORA W OBSZARZE NASYCENIA (SATURATION)

148 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION) RCRC B C E RBRB U CC WE ICIC U CE = U CC - I C R C IBIB U BB

149 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION) 1.Złącze BAZA-EMITER jest polaryzowane w kierunku przewodzenia 2.Rośnie prąd bazy I B 3.Wzrost prądu bazy wywołuje prąd kolektora I C =βI B 4.Wzrost prądu kolektora powoduje spadek napięcia U CE =U CC -I C R C

150 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIA (SATURATION) 5. Spadek napięcia U CE doprowadza do sytuacji przełączenia złącza BAZA- KOLEKTOR w kierunku przewodzenia. Ma to miejsce wówczas gdy U CE =U CE(sat). Tranzystor wchodzi w stan nasycenia 6. W stanie nasycenia prąd kolektora nie wzrasta osiągając maksymalną wartość: I C =(U CC -U CE(sat) )/R C =U CC /R C

151 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION) 5. Jeżeli tranzystor znajduje się w stanie nasycenia, wówczas dalsze zwiększanie prądu bazy I B nie powoduje już wzrostu prądu kolektora – ponieważ w obszarze nasycenia nie obowiązuje zależność I C =βI B

152 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION) we U CC RCRC I C =U CC /R C RCRC U CC U CE = 0 B C E RBRB IBIB ICIC wy IEIE

153 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION) U CC we wy0 1 niskie wysokie we wy U CE =0 IBIB ICIC IEIE

154 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ IB1IB1 ICIC U CE IB2IB2 IB3IB3 IB4IB4 U CC I Cmax IB0IB0 odcięcie nasycenie Klucz otwarty Klucz zamknięty

155 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY TRANZYSTOR BIPOLARNY CZWÓRNIK LINIOWY

156 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY Analiza pracy tranzystora bipolarnego dla prądu zmiennego jest złożona Przyjęto, że dla małych amplitud prądu zmiennego parametry tranzystora nie zależą od amplitudy tego prądu

157 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY Tranzystor bipolarny – czwórnik liniowy CZWÓRNIK LINIOWY u1u1 u2u2 i2i2 i1i1 i 1, i 2, u 1, u 2 – chwilowe wartości prądów i napięć małych sygnałów zmiennych

158 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY CZWÓRNIK LINIOWY i1i1 i2i2 u1u1 u2u2 Równania impedancyjne

159 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY CZWÓRNIK LINIOWY i1i1 i2i2 u1u1 u2u2 Równania admitancyjne

160 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY i1i1 i2i2 CZWÓRNIK LINIOWY u1u1 u2u2 Równania mieszane (hybrydowe)

161 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY iCiC Równania mieszane (hybrydowe) iBiB CZWÓRNIK LINIOWY uBuB uCuC B E C E

162 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY h ij OKREŚLANIE PARAMETRÓW TYPU h ij

163 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 11e (WE) PARAMETR h 11e IMPEDANCJA WEJŚCIOWA (UKŁAD WE)

164 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 11e iBiB uBuB

165 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 11e (WE) Sposób wyznaczania impedancji wejściowej z charakterystyk wejściowych tranzystora U BE =f(I B ) dla U CE =const -I B [µA] U BE [V] U CE >0U CE =0 WEJŚCIOWA ΔU BE ΔIBΔIB h 11e – kilka kiloomów

166 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 12e (WE) PARAMETR h 12e WSPÓŁCZYNNIK SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO (UKŁAD WE)

167 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 12e iB=0iB=0 uBuB uCuC

168 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 12e (WE) U BE [V] Sposób wyznaczania współczynnika sprzężenia zwrotnego z charakterystyk sprzężenia zwrotnego U BE =f(U CE ) dla I B =const U CE [V] I B =120μA SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO 642 I B =40μA IB=0IB=0 ΔU CE ΔU BE h 12e – ( 0.1÷8) 10 -4

169 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 21e (WE) PARAMETR h 21e ZWARCIOWY WSPÓŁCZYNNIK WZMOCNIENIA PRĄDOWEGO (UKŁAD WE)

170 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 21e iBiB uC=0uC=0 iCiC

171 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 21e (WE) Sposób wyznaczania zwarciowego współczynnika wzmocnienia prądowego z charakterystyk przejściowych tranzystora I C =f(I B ) dla U CE =const 100 -I C [mA] I B [μA] PRZEJŚCIOWA 2060 |-U CE |>0V U CE =0V ΔIBΔIB ΔICΔIC h 21e – 20÷200

172 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY –PARAMETR h 22e (WE) PARAMETR h 22e ADMITANCJA WYJŚCIOWA (UKŁAD WE)

173 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 22e iB=0iB=0 uCuC iCiC

174 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h 22e (WE) Sposób wyznaczania admitancji wyjściowej z charakterystyk wyjściowych tranzystora I C =f(U CE ) dla I B =const 48 -I C [mA] -U CE [V] WYJŚCIOWA 26 I B =60 [μA] I B =20 [μA] IB=0IB=0 ΔU CE ΔICΔIC h 22e – (10÷100) μS

175 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY h ij PARAMETRY TYPU h ij SymbolSymbolOpis h 11 hihihihi Impedancja wejściowa (input impedance) h 12 hrhrhrhr Wsp. sprzężenia zwrot. (voltage ratio) h 21 hfhfhfhf Wsp. wzmocnienia prąd. (forward current gain) h 22 hohohoho Admitancja wyjściowa (output admitance)

176 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY h ij PARAMETRY TYPU h ij WEe WBb WCc układ pracy parametry h wspólny emiter h ie, h re, h fe, h oe, wspólna baza h ib, h rb, h fb, h ob, wspólny kolektor h ic, h rc, h fc, h oc,

177 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY h ij PARAMETRY TYPU h ij Wspólny emiterWspólna bazaWspólny kolektor

178 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY PORÓWNANIE PARAMETRÓW β DC I β ac ICIC IBIB I CQ I BQ Q 0 ICIC IBIB ΔICΔIC ΔIBΔIB Q(I C, I B ) 0

179 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY SCHEMAT ZASTĘPCZY TRANZYSTORA BIPOLARNEGO WYKORZYSTUJĄCY PARAMETRY TYPU h

180 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY SCHEMAT ZASTĘPCZY - OGÓLNY i we hihi h r u wy h f i we hoho u wy

181 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY SCHEMAT ZASTĘPCZY – UKŁAD WE iBiB h ie h re u C h fe i B h oe uCuC baza kolektor emiter

182 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY SCHEMAT ZASTĘPCZY – UKŁAD WB iEiE h ib h rb u C h fb i E h ob uCuC baza kolektor emiter

183 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY TRANZYSTOR BIPOLARNY PARAMETRY TYPU r

184 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY parametropis α ac Parametr alfa (ac) (i C /i E ) β ac Parametr beta (ac) (i C /i B ) r` e Rezystancja emitera (ac) r` b Rezystancja bazy (ac) r` c Rezystancja kolektora (ac)

185 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY SCHEMAT ZASTĘPCZY TRANZYSTORA BIPOLARNEGO WYKORZYSTUJĄCY PARAMETRY TYPU r

186 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY Kolektor re`re` rc`rc` rb`rb` ieie ibib α ac ie Emiter Baza

187 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY Uproszczenie schematu zastępczego: 1.Ze względu na niewielkie wartości rezystancji bazy, można rezystor bazowy w schemacie zastępczym pominąć (zwarcie) 2.Ze względu na duże, rzędu setek kiloomów wartości rezystancji kolektora, można rezystor kolektorowy pominąć (rozwarcie)

188 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY Kolektor re`re` α ac ie=β ac i b Emiter Baza r b ` - zwarcie, r c ` - rozwarcie

189 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY Rezystancja emitera r e ` O wartości tej rezystancji decyduje rezystancja (różniczkowa) złącza p-n spolaryzowanego w kierunku przewodzenia, dla określonego punktu pracy I E (T=300K)

190 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY C E B re`re` β ac i b C E B re`re` ibib


Pobierz ppt "Elementy Elektroniczne TRANZYSTOR BIPOLARNY n-p-n BAZA KOLEKTOR EMITER p-n-p BAZA KOLEKTOR EMITER Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika."

Podobne prezentacje


Reklamy Google