Zasada działania tranzystora bipolarnego

Podobne dokumenty
III. TRANZYSTOR BIPOLARNY

Wykład VIII TRANZYSTOR BIPOLARNY

Wykład X TRANZYSTOR BIPOLARNY

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

TRANZYSTORY BIPOLARNE ZŁĄCZOWE

ĆWICZENIE 4 CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

Elementy elektroniczne Wykłady 5,6: Tranzystory bipolarne

Tranzystor bipolarny. przykłady zastosowań cz. 1

Ćwiczenie 5. Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET

Wiadomości podstawowe

Opracowane przez D. Kasprzaka aka 'master' i D. K. aka 'pastakiller' z Technikum Elektronicznego w ZSP nr 1 w Inowrocławiu.

Rys. 1. Oznaczenia tranzystorów bipolarnych pnp oraz npn

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

Ćwiczenie 2 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Rozmaite dziwne i specjalne

Tranzystor. C:\Program Files (x86)\cma\coach6\full.en\cma Coach Projects\PTSN Coach 6 \Elektronika\Tranzystor_cz2b.cmr

Gdy wzmacniacz dostarcz do obciążenia znaczącą moc, mówimy o wzmacniaczu mocy. Takim obciążeniem mogą być na przykład...

Tranzystor bipolarny. przykłady zastosowań

5. Tranzystor bipolarny

Budowa. Metoda wytwarzania

E104. Badanie charakterystyk diod i tranzystorów

Układy nieliniowe - przypomnienie

Temat i cel wykładu. Tranzystory

Tranzystor bipolarny

11. Wzmacniacze mocy. Klasy pracy tranzystora we wzmacniaczach mocy. - kąt przepływu

Szumy układów elektronicznych, wzmacnianie małych sygnałów

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów

Urządzenia półprzewodnikowe

Tranzystory. 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne. unipolarne. bipolarny

Tranzystorowe wzmacniacze OE OB OC. na tranzystorach bipolarnych

Rozmaite dziwne i specjalne

Liniowe układy scalone. Budowa scalonego wzmacniacza operacyjnego

Półprzewodniki. złącza p n oraz m s

Ćwiczenie 10 Temat: Własności tranzystora. Podstawowe własności tranzystora Cel ćwiczenia

TRANZYSTORY BIPOLARNE ZŁĄCZOWE

TRANZYSTORY BIPOLARNE ZŁĄCZOWE

Wzmacniacze selektywne Filtry aktywne cz.1

Instrukcja nr 5. Wzmacniacz różnicowy Stabilizator napięcia Tranzystor MOSFET

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)

TRANZYSTORY MOCY. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi tranzystorami i ich charakterystykami.

Laboratorium Elektroniki

SYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis

Dioda półprzewodnikowa

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

Politechnika Białostocka

Ćwiczenie 4- tranzystor bipolarny npn, pnp

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 2

7. Tyrystory. Tyrystor SCR (Silicon Controlled Rectifier)

Diody półprzewodnikowe

Diody półprzewodnikowe cz II

Indywidualna Pracownia Elektroniczna 2012

Politechnika Białostocka

Diody półprzewodnikowe

Ćwiczenie nr 4 Tranzystor bipolarny (npn i pnp)

Elektronika: Polaryzację złącza w kierunku zaporowym i w kierunku przewodzenia (pod rozdz. 6.3). Charakterystykę diody (rozdz. 7).

Politechnika Białostocka

Tranzystory bipolarne

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Część 3. Przegląd przyrządów półprzewodnikowych mocy. Łukasz Starzak, Przyrządy i układy mocy, studia niestacjonarne, lato 2018/19 51

Ćwiczenie - 4. Podstawowe układy pracy tranzystorów

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Tranzystory bipolarne

Ćwiczenie E5 WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK TRANZYSTORA WARSTWOWEGO

Wzmacniacz operacyjny

Pracownia pomiarów i sterowania Ćwiczenie 3 Proste przyrządy elektroniczne

Wzmacniacze. sprzężenie zwrotne

1 Źródła i detektory VI. FOTOTRANZYSTOR

Generatory drgań sinusoidalnych LC

Zadania z podstaw elektroniki. Zadanie 1. Wyznaczyć pojemność wypadkową układu (C1=1nF, C2=2nF, C3=3nF):

ELEKTRONIKA ELM001551W

PODSTAWY ELEKTRONIKI I TECHNIKI CYFROWEJ

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

Systemy i architektura komputerów

IV. TRANZYSTOR POLOWY

TRANZYSTORY BIPOLARNE SMK WYKŁAD

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Dioda półprzewodnikowa

Politechnika Białostocka

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Zastosowania wzmacniaczy operacyjnych cz. 3 podstawowe układy nieliniowe

BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

Laboratorium elektroniki i miernictwa

5. TRANZYSTOR BIPOLARNY

Tranzystory polowe FET(JFET), MOSFET

1. Zarys właściwości półprzewodników 2. Zjawiska kontaktowe 3. Diody 4. Tranzystory bipolarne

Elementy optoelektroniczne. Przygotował: Witold Skowroński

Elementy i układy elektroniczne Wykład 9: Układy zasilania tranzystorów

WYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa

Badanie tranzystora bipolarnego

Diody półprzewodnikowe

Ćwiczenie 14. Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnego kolektora. Cel ćwiczenia

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

Elementy półprzewodnikowe. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

TRANZYSTOR BIPOLARNY

Złącza p-n, zastosowania. Własności złącza p-n Dioda LED Fotodioda Dioda laserowa Tranzystor MOSFET

Ćwiczenie 7 PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

WZMACNIACZE MOCY. Klasy, zniekształcenia nieliniowe, sprawność energetyczna, wzmacniacze przeciwsobne, zabezpieczenia przeciwzwarciowe.

Generatory przebiegów niesinusoidalnych

Transkrypt:

Tranzystor bipolarny Ryszard J. Barczyński, 2016 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego

Zasada działania tranzystora bipolarnego przydał by się aparat wstrzykujący... nasz aparat wstrzykujący Gdyby udało nam się zbudować aparat wstrzykujący określoną liczbę nośników (elektronów lub dziur) w obszar zubożony złącza, moglibyśmy zmieniając prędkość wstrzykiwania (generacji) regulować prąd płynący przez diodę spolaryzowaną w kierunku zaporowym...

Zasada działania tranzystora bipolarnego budujemy aparat wstrzykujący... Zbudujmy strukturę p+-n-p, taką jak na rysunku. Złącze p-n polaryzujemy w kierunku zaporowym, a n-p+ w kierunku przewodzenia. W takim układzie złącze p+-n wstrzykuje dziury do obszaru n. Jeżeli zdołają one przedyfundować w obszar spolaryzowanego zaporowo złącza n-p, to zwiększą jego prąd wsteczny. By było to możliwe obszar typu n musi być wąski w porównaniu z drogą dyfuzji dziur.

Zasada działania tranzystora bipolarnego Opisana struktura to tranzystor pnp. Obszar p+ nazywamy emiterem, a złącze p+-n złączem emiterowym. Obszar n nazywamy bazą, obszar p kolektorem, a złącze n-p złączem kolektorowym. Prąd emitera powinien być złożony z dziur, a nie elektronów, z tej właśnie przyczyny baza jest w stosunku do emitera słabo domieszkowana.

rozpływ prądów 1) dziury tracone na rekombinację w bazie; 2) dziury osiągające złącze kolektora spolaryzowane zaporowo; 3) cieplna generacja dziur i elektronów tworząca prąd nasycenia złącza kolektorowego; 4) elektrony dostarczane do bazy i rekombinujące z dziurami; 5) elektrony wstrzyknięte do obszaru emitera przez złącze emiterowe.

wzmacnianie za pomocą tranzystora Wykażemy, że prąd kolektora (i w zasadzie emitera) jest sterowany niewielkim prądem bazy. Założenia pomijamy prąd nasycenia złącza kolektorowego, pomijamy rekombinację w obszarach przejściowych. Prąd kolektora jest proporcjonalny do składowej dziurowej prądu emitera: i C =B i Ep gdzie B jest częścią dziur, które nie zrekombinowały.

wzmacnianie za pomocą tranzystora i E =i Ep i En Zdefiniujemy współczynnik sprawności emitera (w dobrym tranzystorze jest on bliski jedności): i Ep = i Ep i En ic ie = B i Ep i En i Ep =B = Współczynnik jest bliski jedności.

wzmacnianie za pomocą tranzystora i B =i En 1 B i Ep Policzymy stosunek prądu kolektora do prądu bazy: i Ep B ic i Ep i En i Ep B =B = = = = ib i En 1 B i Ep i Ep 1 B 1 1 B i En i Ep Współczynnik nosi nazwę współczynnika wzmocnienia prądowego. W dobrych tranzystorach o dużym wzmocnieniu może osiągać 1000.

wzmacnianie za pomocą tranzystora ic ib = Mały prąd bazy steruje dużym prądem kolektora. Jak to wykorzystać?

tranzystory pnp oraz npn Zamiast konfiguracji warstw p+-n-p możemy zbudować n+-p-n. Otrzymany w ten sposób tranzystor będzie miał bliźniacze właściwości, ale zamiast dziur z emitera będą wstrzykiwane elektrony. Można je stosować zamiennie pod warunkiem odwrócenia wszystkich źródeł zasilania. Produkuje się pary tranzystorów npn/pnp o identycznych parametrach (pary komplementarne).

tranzystory pnp oraz npn

układy pracy tranzystora Źródło sygnału i odbiornik (obciążenie) możemy włączać w obwód tranzystora na rozmaite sposoby. W zależności od sposobu włączenia otrzymane układy będą się różniły wzmocnieniem prądowym, wzmocnieniem napięciowym, opornością wejściową i opornością wyjściową.

układ wspólnej bazy W układzie wspólnej bazy jedno z wyprowadzeń zarówno sygnału wejściowego, jak i wyjściowego jest przyłączone do bazy. Układ taki jest stosowany głównie w obwodach wysokiej częstotliwości. wzmocnienie prądowe: nieco mniejsze od 1 wzmocnienie napięciowe: znaczne oporność wejściowa: mała oporność wyjściowa: duża

układ wspólnej bazy

układ wspólnego emitera wzmocnienie prądowe: znaczne wzmocnienie napięciowe: znaczne oporność wejściowa: średnia oporność wyjściowa: duża W układzie wspólnego emitera jedno z wyprowadzeń zarówno sygnału wejściowego, jak i wyjściowego jest przyłączone do emitera. Układ taki jest często stosowany - charakteryzuje się wzmocnieniem zarówno napięciowym jak i prądowym.

układ wspólnego emitera

układ wspólnego kolektora (wtórnik emiterowy) wzmocnienie prądowe: znaczne wzmocnienie napięciowe: nieco mniejsze od 1 oporność wejściowa: duża oporność wyjściowa: mała

stabilizacja punktu pracy Tranzystorów nie cechuje duża powtarzalność i stabilność parametrów... Szczególnie przykre są ich zmiany ze zmianami temperatury. Powoduje to zmiany punktu pracy elementów układu elektronicznego i może doprowadzić do dużych zakłóceń jego funkcji.

stabilizacja punktu pracy Blisko odcięcia W obszarze liniowym Blisko nasycenia

stabilizacja punktu pracy Z trzech układów wzmacniaczy w układzie WE układy (b) i (c) posiadają stabilizację punktu pracy za pomocą sprzężenia zwrotnego.

stabilizacja punktu pracy układ wspólnej bazy

stabilizacja punktu pracy układ wspólnego kolektora Układ wspólnego kolektora nie wymaga specjalnych rozwiązań stabilizacji punktu pracy.