TRANSISTOR BIPOLAR
Transistor bipolar ialah peranti semikonduktor yang terdiri daripada tiga kawasan dengan jenis kekonduksian elektrik berselang-seli dan direka bentuk untuk menguatkan isyarat.
Transistor bipolar ialah peranti semikonduktor tujuan sejagat dan digunakan secara meluas dalam pelbagai penguat, penjana, nadi dan peranti utama.
Transistor bipolar boleh dikelaskan oleh bahan: germanium dan silikon;mengikut jenis kekonduksian: jenis-pn-r dan n- hlm- n; dari segi kuasa: rendah (Phayun< 0.3W), purata (R hayun= 1.5W) dan besar (Phayun> 1.5W); mengikut kekerapan: frekuensi rendah, frekuensi pertengahan, frekuensi tinggi dan gelombang mikro.
Dalam transistor sedemikian, arus ditentukan oleh pergerakan pembawa cas dua jenis: elektron dan lubang. Dari sinilah nama mereka berasal: bipolar.
Transistor bipolarialah plat germanium atau silikon di mana tiga kawasan dengan kekonduksian elektrik berbeza dicipta. Untuk jenis transistorn-R- n kawasan tengah mempunyai kekonduksian lubang, dan kawasan paling luar mempunyai kekonduksian elektronik.
Transistor jenis p-n-p mempunyai kawasan tengah dengan kekonduksian elektron, dan kawasan paling luar dengan kekonduksian lubang.
Kawasan tengah transistor dipanggil asas, satu kawasan ekstrem adalah pemancar, dan yang kedua adalah pengumpul. Oleh itu, transistor mempunyai dua R- n- peralihan: pemancar - antara pemancar dan pangkalan dan pengumpul - antara tapak dan pengumpul.
Pemancar ialah kawasan transistor untuk menyuntik pembawa cas ke dalam pangkalan. Pengumpul - kawasan yang tujuannya adalah untuk mengekstrak pembawa caj dari pangkalan. Pangkalan ialah rantau di mana pemancar menyuntik pembawa caj yang bukan majoriti untuk rantau ini.
Kepekatan pembawa cas majoriti dalam pemancar adalah berkali-kali lebih besar daripada kepekatan pembawa majoriticas dalam pangkalan, dan dalam pengumpul adalah kurang sedikit daripada kepekatan dalam pemancar. Oleh itu, kekonduksian pemancar adalah lebih tinggi daripada kekonduksian asas, dan kekonduksian pengumpul adalah kurang daripada kekonduksian pemancar.
Bergantung pada terminal mana yang biasa untuk litar input dan output, terdapat tiga litar untuk menyambungkan transistor: dengan tapak sepunya (CB), pemancar sepunya (CE), dan pengumpul sepunya (CC).
Litar input, atau kawalan, berfungsi untuk mengawal operasi transistor. Dalam litar keluaran, atau terkawal, ayunan diperkuat diperolehi. Sumber ayunan yang diperkuatkan dimasukkan ke dalam litar input, dan beban disambungkan ke litar keluaran.
Prinsip operasi transistor menggunakan contoh transistor p-n-p – jenis termasuk dalam litar dengan tapak sepunya (CB).
Voltan luaran dua bekalan kuasa EE dan EKepadadisambungkan kepada transistor sedemikian rupa sehingga simpang pemancar P1 dipincang ke arah hadapan, dan simpang pengumpul P2 dipincang ke arah yang bertentangan.
Jika voltan terbalik dikenakan pada simpang pengumpul dan litar pemancar terbuka, arus terbalik yang kecil mengalir dalam litar pengumpulsayaco. Ia timbul di bawah pengaruh voltan terbalik dan dicipta oleh pergerakan arah pembawa cas minoriti, lubang asas dan elektron pengumpul melalui simpang pengumpul. Arus songsang mengalir melalui litar: +EKepada, pengumpul asas, −EKepada.
Apabila disambungkan ke litar pemancar Voltan DC EE dalam arah hadapan, halangan potensi persimpangan pemancar berkurangan. Suntikan lubang ke pangkalan bermula.
Voltan luaran yang digunakan pada transistor ternyata digunakan terutamanya pada peralihan P1 dan P2, kerana mereka mempunyai rintangan yang tinggi berbanding dengan rintangan kawasan asas, pemancar dan pengumpul. Oleh itu, lubang yang disuntik ke dalam pangkalan bergerak melaluinya melalui resapan. Dalam kes ini, lubang bergabung semula dengan elektron asas. Oleh kerana kepekatan pembawa dalam pangkalan adalah jauh lebih rendah daripada pemancar, sangat sedikit lubang yang bergabung semula. Dengan ketebalan asas yang kecil, hampir semua lubang akan sampai ke simpang pengumpul P2. Sebagai ganti elektron yang digabungkan semula, elektron dari sumber kuasa E memasuki pangkalanKepada. Lubang yang bergabung semula dengan elektron di tapak menghasilkan arus asassaya B.
Di bawah pengaruh voltan terbalik Ekepada,halangan potensi simpang pengumpul meningkat, dan ketebalan simpang P2 meningkat. Lubang yang memasuki kawasan persimpangan pengumpul jatuh ke dalam medan pecutan yang dicipta di persimpangan oleh voltan pengumpul dan ditarik masuk oleh pengumpul, mewujudkan arus pengumpulsayaKepada. Arus pengumpul mengalir melalui litar: +EKepada, pengumpul asas, -EKepada.
Oleh itu, dalam b ipolar Terdapat tiga jenis arus yang mengalir dalam transistor: pemancar, pengumpul dan asas.
Dalam wayar, yang merupakan terminal asas, arus pemancar dan pengumpul diarahkan ke arah yang bertentangan. Arus asas adalah sama dengan perbezaan antara arus pemancar dan pengumpul:saya B = saya E − saya KEPADA.
Proses fizikal dalam jenis transistorn-R- nteruskan sama seperti proses dalam transistor jenis pn-R.
Jumlah arus pemancarsayaE ditentukan oleh bilangan pembawa cas utama yang disuntik oleh pemancar. Bahagian utama pembawa caj ini mencapai pemungut mencipta arus pengumpulsayaKepada. Sebahagian kecil pembawa cas yang disuntik ke dalam pangkalan bergabung semula dalam pangkalan, mewujudkan arus asassayaB. Akibatnya, arus pemancar akan dibahagikan kepada arus asas dan pengumpul, i.e.saya E = saya B + sayaKepada.
Arus keluaran transistor bergantung kepada arus masukan. Oleh itu, transistor ialah peranti yang dikawal semasa.
Perubahan arus pemancar yang disebabkan oleh perubahan voltan simpang pemancar dihantar sepenuhnya ke litar pengumpul, menyebabkan perubahan arus pengumpul. Dan kerana voltan sumber kuasa pengumpul EKepadalebih ketara daripada pemancar Eeh, maka kuasa yang digunakan dalam litar pengumpul PKepada, akan terdapat lebih banyak kuasa dalam litar pemancar Peh. Ini memungkinkan untuk mengawal kuasa tinggi dalam litar pengumpul transistor dengan kuasa rendah yang dibelanjakan dalam litar pemancar, i.e. terdapat peningkatan kuasa.
Menukar litar untuk transistor bipolar
Transistor dimasukkan ke dalam litar supaya salah satu terminalnya adalah input, yang kedua adalah output, dan yang ketiga adalah biasa untuk litar input dan output. Bergantung pada elektrod yang biasa, terdapat tiga litar untuk menyambungkan transistor: OB, OE dan OK. Untuk transistorn-R- ndalam litar pensuisan, hanya kekutuban voltan dan arah arus berubah. Untuk mana-mana litar pensuisan transistor, kekutuban bekalan kuasa mesti dipilih supaya simpang pemancar dihidupkan ke arah hadapan, dan simpang pengumpul dalam arah songsang.
Ciri statik transistor bipolar
Mod statik operasi transistor ialah mod apabila tiada beban dalam litar keluaran.
Ciri-ciri statik transistor ialah kebergantungan voltan dan arus litar input yang dinyatakan secara grafik (ciri voltan arus input) dan litar keluaran (ciri voltan arus keluaran). Jenis ciri bergantung pada kaedah menghidupkan transistor.
Ciri-ciri transistor yang disambungkan mengikut litar OB
saya E = f(U EB) di U KB = const(A).
saya K = f(U KB) di saya E = const(b).
Ciri statik transistor bipolar yang disambungkan mengikut litar OB.Ciri-ciri voltan arus keluaran mempunyai tiga kawasan ciri: 1 – pergantungan yang kuatsayaKepada daripada UKB; 2 - pergantungan yang lemahsayaKepada daripada UKB; 3 – pecahan simpang pengumpul.Satu ciri ciri di rantau 2 ialah peningkatan sedikit dengan peningkatan voltanU KB.
Ciri-ciri transistor yang disambungkan mengikut litar OE:
Ciri input ialah pergantungan:
saya B = f(U BE) pada U CE = const(b).
Ciri keluaran ialah pergantungan:
saya K = f(U CE) pada saya B = const(A).
Mod pengendalian transistor bipolar
Transistor boleh beroperasi dalam tiga mod bergantung kepada voltan di persimpangannya. Apabila beroperasi dalam mod aktif, voltan di persimpangan pemancar adalah terus, dan di persimpangan pengumpul ia adalah terbalik.
Mod pemotongan, atau penyekatan, dicapai dengan menggunakan voltan terbalik pada kedua-dua simpang (kedua-dua p-n- lintasan ditutup).
Jika di kedua-dua persimpangan voltan adalah terus (kedua-dua p-n- peralihan terbuka), maka transistor beroperasi dalam mod tepu.Dalam mod cutoff dan mod tepu, hampir tiada kawalan transistor. Dalam mod aktif, kawalan sedemikian dijalankan dengan paling cekap, dan transistor boleh melaksanakan fungsi elemen aktif gambarajah elektrik- penguatan, penjanaan.
peringkat penguat transistor bipolar
Litar yang paling banyak digunakan ialah litar pensuisan transistor dengan pemancar sepunya.Elemen utama litar ialah bekalan kuasa EKepada, elemen terkawal - transistorVT dan perintang RKepada. Unsur-unsur ini membentuk litar keluaran peringkat penguat, di mana, disebabkan oleh aliran arus terkawal, voltan ulang-alik yang dikuatkan dicipta pada keluaran litar.Elemen lain litar memainkan peranan sokongan. Kapasitor CRadalah pemisah. Dengan ketiadaan kapasitor ini dalam litar sumber isyarat input, arus terus akan terhasil daripada sumber kuasa EKepada.
Perintang RB, termasuk dalam litar asas, memastikan operasi transistor jika tiada isyarat input. Mod senyap disediakan oleh arus asas senyapsaya B = E Kepada/ R B. Menggunakan perintangRKepadavoltan keluaran dicipta.RKepadamenjalankan fungsi mencipta voltan yang berbeza-beza dalam litar keluaran disebabkan oleh pengaliran arus yang dikawal melalui litar asas.
Untuk litar pengumpul peringkat penguat, kita boleh menulis persamaan keadaan elektrik berikut:
E Kepada= Uke+ sayaKepadaRKepada,
jumlah penurunan voltan merentasi perintangRk dan voltan pengumpul-pemancarUketransistor sentiasa sama dengan nilai malar - emf sumber kuasa EKepada.
Proses penguatan adalah berdasarkan penukaran tenaga sumber voltan malar EKepadake dalam tenaga voltan ulang-alik dalam litar keluaran kerana perubahan rintangan unsur terkawal (transistor) mengikut undang-undang yang ditentukan oleh isyarat input.
Transistor bipolar adalah salah satu yang tertua, tetapi kebanyakannya jenis yang diketahui transistor, dan masih digunakan dalam elektronik moden. Transistor sangat diperlukan apabila anda perlu mengawal beban yang agak kuat yang mana peranti kawalan tidak dapat menyediakan arus yang mencukupi. Mereka adalah jenis yang berbeza dan kuasa, bergantung kepada tugas yang dilakukan. Pengetahuan asas dan formula tentang transistor yang boleh anda temui dalam artikel ini.
pengenalan
Sebelum memulakan pelajaran, mari kita bersetuju bahawa kita hanya membincangkan satu jenis cara untuk menghidupkan transistor. Transistor boleh digunakan dalam penguat atau penerima, dan biasanya setiap model transistor dihasilkan dengan ciri khusus untuk menjadikannya lebih khusus untuk kerja yang lebih baik dalam kemasukan tertentu.
Transistor mempunyai 3 terminal: pangkalan, pengumpul dan pemancar. Adalah mustahil untuk mengatakan dengan jelas yang mana antara mereka adalah input dan yang mana output, kerana mereka semua berhubung dan mempengaruhi satu sama lain dalam satu cara atau yang lain. Apabila transistor dihidupkan dalam mod suis (kawalan beban), ia bertindak seperti ini: arus asas mengawal arus dari pengumpul ke pemancar atau sebaliknya, bergantung pada jenis transistor.
Terdapat dua jenis transistor utama: NPN dan PNP. Untuk memahami perkara ini, kita boleh mengatakan bahawa perbezaan utama antara kedua-dua jenis ini ialah arah arus elektrik. Ini boleh dilihat dalam Rajah 1.A, di mana arah arus ditunjukkan. Dalam transistor NPN, satu arus mengalir dari pangkalan ke transistor dan arus yang lain mengalir dari pengumpul ke pemancar, tetapi dalam transistor PNP adalah sebaliknya. Dari sudut fungsi, perbezaan antara kedua-dua jenis transistor ini ialah voltan merentasi beban. Seperti yang anda lihat dalam gambar, transistor NPN menyediakan 0V apabila ia dihidupkan, dan PNP menyediakan 12V. Anda akan faham kemudian mengapa ini mempengaruhi pemilihan transistor.
Untuk kesederhanaan, kami hanya akan mengkaji transistor NPN, tetapi semua ini terpakai kepada PNP, dengan mengambil kira bahawa semua arus diterbalikkan.
Rajah di bawah menunjukkan analogi antara suis (S1) dan suis transistor, di mana ia boleh dilihat bahawa arus asas menutup atau membuka laluan untuk arus dari pengumpul ke pemancar:
Dengan mengetahui dengan tepat ciri-ciri transistor, anda boleh memanfaatkannya sepenuhnya. Parameter utama ialah keuntungan transistor mengikut DC, yang biasanya dilambangkan dengan Hfe atau β. Ia juga penting untuk diketahui arus maksimum, kuasa dan voltan transistor. Parameter ini boleh didapati dalam dokumentasi untuk transistor, dan ia akan membantu kami menentukan nilai perintang asas, yang diterangkan di bawah.
Menggunakan transistor NPN sebagai suis
Rajah menunjukkan kemasukan transistor NPN sebagai suis. Anda akan menghadapi kemasukan ini dengan kerap apabila menganalisis pelbagai litar elektronik. Kami akan mengkaji cara menjalankan transistor dalam mod yang dipilih, mengira perintang asas, keuntungan arus transistor dan rintangan beban. Saya mencadangkan cara yang paling mudah dan paling tepat untuk melakukan ini.
1. Andaikan bahawa transistor berada dalam mod tepu: Dalam kes ini, model matematik transistor menjadi sangat mudah, dan kita tahu voltan pada titik V c. Kami akan mencari nilai perintang asas di mana semuanya akan betul.
2. Penentuan arus tepu pengumpul: Voltan antara pengumpul dan pemancar (V ce) diambil daripada dokumentasi transistor. Pemancar disambungkan kepada GND, masing-masing V ce = V c - 0 = V c. Sebaik sahaja kita mengetahui nilai ini, kita boleh mengira arus tepu pengumpul menggunakan formula:
Kadangkala, rintangan beban R L tidak diketahui atau tidak boleh setepat rintangan gegelung geganti; Dalam kes ini, cukup untuk mengetahui arus yang diperlukan untuk memulakan geganti.
Pastikan arus beban tidak melebihi arus pengumpul maksimum transistor.
3. Pengiraan arus asas yang diperlukan: Mengetahui arus pengumpul, anda boleh mengira arus asas minimum yang diperlukan untuk mencapai arus pengumpul itu menggunakan formula berikut:
Ia berikutan daripadanya bahawa:
4. Melebihi nilai yang dibenarkan: Selepas anda mengira arus asas, dan jika ternyata lebih rendah daripada yang dinyatakan dalam dokumentasi, maka anda boleh membebankan transistor dengan mendarabkan arus asas yang dikira, sebagai contoh, sebanyak 10 kali. Oleh itu, suis transistor akan menjadi lebih mampan. Dengan kata lain, prestasi transistor akan berkurangan jika beban meningkat. Berhati-hati agar tidak melebihi arus asas maksimum yang dinyatakan dalam dokumentasi.
5. Pengiraan nilai yang diperlukan bagi R b: Memandangkan lebihan beban sebanyak 10 kali, rintangan R b boleh dikira menggunakan formula berikut:
dengan V 1 ialah voltan kawalan transistor (lihat Rajah 2.a)
Tetapi jika pemancar disambungkan ke tanah, dan voltan pemancar asas diketahui (kira-kira 0.7V untuk kebanyakan transistor), dan dengan mengandaikan bahawa V 1 = 5V, formula boleh dipermudahkan kepada yang berikut: 
Ia boleh dilihat bahawa arus asas didarabkan dengan 10 dengan mengambil kira beban lampau.
Apabila nilai Rb diketahui, transistor "ditetapkan" untuk beroperasi sebagai suis, juga dipanggil "mod tepu dan potong", di mana "tepu" ialah apabila transistor terbuka sepenuhnya dan mengalirkan arus, dan "pemotong" ialah apabila ia tertutup dan tidak mengalirkan arus .
Nota: Apabila kita sebut , kita tidak mengatakan bahawa arus pengumpul mestilah sama dengan . Ini bermakna arus pengumpul transistor boleh meningkat ke tahap ini. Arus akan mengikut undang-undang Ohm, sama seperti mana-mana arus elektrik.
Pengiraan beban
Apabila kami menganggap bahawa transistor berada dalam mod tepu, kami menganggap bahawa beberapa parameternya tidak berubah. Ini tidak sepenuhnya benar. Malah, parameter ini diubah terutamanya dengan meningkatkan arus pengumpul, dan oleh itu ia lebih selamat untuk beban berlebihan. Dokumentasi menunjukkan perubahan dalam parameter transistor semasa beban lampau. Sebagai contoh, jadual dalam Rajah 2.B menunjukkan dua parameter yang berubah dengan ketara:
H FE (β) berbeza dengan arus pengumpul dan voltan V CEsat. Tetapi V CEsat sendiri berubah bergantung pada pengumpul dan arus asas, seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah.
Pengiraan boleh menjadi sangat kompleks, kerana semua parameter saling berkait rapat dan kompleks, jadi lebih baik untuk mengambil nilai terburuk. Itu. H FE terkecil, V CEsat terbesar dan V CEsat.
Aplikasi biasa suis transistor
Dalam elektronik moden, suis transistor digunakan untuk mengawal geganti elektromagnet, yang menggunakan sehingga 200 mA. Jika anda ingin mengawal geganti dengan cip logik atau mikropengawal, maka transistor sangat diperlukan. Dalam Rajah 3.A, rintangan perintang asas dikira bergantung kepada arus yang diperlukan oleh geganti. Diod D1 melindungi transistor daripada denyutan yang dihasilkan oleh gegelung apabila dimatikan.
2. Menyambung transistor pengumpul terbuka:
Banyak peranti, seperti keluarga 8051 mikropengawal, mempunyai port pengumpul terbuka. Rintangan perintang asas transistor luaran dikira seperti yang diterangkan dalam artikel ini. Ambil perhatian bahawa port boleh menjadi lebih kompleks, dan selalunya menggunakan FET dan bukannya bipolar dan dipanggil output longkang terbuka, tetapi semuanya tetap sama seperti dalam Rajah 3.B
3. Mencipta elemen logik OR-NOT (NOR):
Kadangkala anda perlu menggunakan satu get dalam litar dan anda tidak mahu menggunakan cip 4-pintu 14-pin sama ada kerana kos atau ruang papan. Ia boleh digantikan dengan sepasang transistor. Perhatikan bahawa ciri frekuensi elemen tersebut bergantung pada ciri dan jenis transistor, tetapi biasanya di bawah 100 kHz. Mengurangkan rintangan keluaran (Ro) akan meningkatkan penggunaan kuasa tetapi meningkatkan arus keluaran.
Anda perlu mencari kompromi antara parameter ini.
Rajah di atas menunjukkan get NOR dibina menggunakan 2 transistor 2N2222. Ini boleh dilakukan dengan transistor PNP 2N2907, dengan pengubahsuaian kecil. Anda hanya perlu mempertimbangkan segala-galanya arus elektrik kemudian mengalir ke arah yang bertentangan.
Mencari ralat dalam litar transistor
Apabila masalah berlaku dalam litar yang mengandungi banyak transistor, agak sukar untuk mengetahui yang mana satu yang buruk, terutamanya apabila semuanya dipateri. Saya memberi anda beberapa petua yang akan membantu anda mencari masalah dalam skim sedemikian dengan cepat:
1. Suhu: Jika transistor menjadi sangat panas, mungkin terdapat masalah di suatu tempat. Ia tidak semestinya masalahnya adalah transistor panas. Biasanya transistor yang rosak tidak panas pun. Peningkatan suhu ini mungkin disebabkan oleh transistor lain yang disambungkan kepadanya.
2. Mengukur V CE transistor: Jika mereka semua jenis yang sama dan semua berfungsi, maka mereka harus mempunyai lebih kurang VCE yang sama. Cari transistor yang mempunyai V CE berbeza cara cepat pengesanan transistor yang rosak.
3. Mengukur voltan merentasi perintang asas: Voltan merentasi perintang asas adalah agak penting (jika transistor dihidupkan). Untuk pemacu transistor 5V NPN, penurunan voltan merentasi perintang hendaklah lebih daripada 3V. Jika tiada penurunan voltan merentasi perintang, maka sama ada transistor atau peranti kawalan transistor rosak. Dalam kedua-dua kes, arus asas ialah 0.
Juruelektrik dan jurutera elektronik yang berpengalaman tahu bahawa terdapat probe khas untuk menguji sepenuhnya transistor.
Menggunakannya, anda bukan sahaja boleh menyemak kebolehgunaan yang terakhir, tetapi juga keuntungannya - h21e.
Keperluan untuk siasatan
Sampel sungguh peranti yang diperlukan, tetapi jika anda hanya perlu menyemak transistor untuk kebolehgunaan, .
Peranti transistor
Sebelum anda memulakan ujian, anda perlu memahami apa itu transistor.
Ia mempunyai tiga terminal yang membentuk diod (konduktor) di antara mereka.
Setiap pin mempunyai nama sendiri: pengumpul, pemancar dan pangkalan. Dua kesimpulan pertama p-n peralihan disambungkan di pangkalan.
Satu persimpangan pn antara tapak dan pengumpul membentuk satu diod, p-n kedua persimpangan antara tapak dan pemancar membentuk diod kedua.
Kedua-dua diod disambungkan dalam litar belakang ke belakang melalui tapak, dan keseluruhan litar ini adalah transistor.
Kami sedang mencari asas, pemancar dan pengumpul transistor
Bagaimana untuk mencari pengumpul dengan segera.
Untuk segera mencari pengumpul, anda perlu mengetahui kuasa transistor di hadapan anda, dan ia boleh kuasa sederhana, kuasa rendah dan kuasa tinggi.
Transistor kuasa sederhana dan berkuasa menjadi sangat panas, jadi haba perlu dikeluarkan daripadanya.
Ini dilakukan menggunakan radiator penyejuk khas, dan haba dikeluarkan melalui terminal pengumpul, yang dalam jenis transistor ini terletak di tengah dan disambungkan terus ke kes itu.
Hasilnya ialah skema pemindahan haba berikut: keluaran pengumpul – perumah – radiator penyejuk.
Sekiranya pengumpul dikenal pasti, maka menentukan kesimpulan lain tidak akan sukar.
Terdapat kes yang sangat memudahkan carian, ini adalah apabila peranti sudah mempunyai simbol yang diperlukan, seperti yang ditunjukkan di bawah.
Kami membuat ukuran rintangan hadapan dan belakang yang diperlukan.
Walau bagaimanapun, semua yang sama, tiga kaki yang melekat pada transistor boleh menyebabkan ramai jurutera elektronik pemula menjadi buntu.
Bagaimanakah anda boleh mencari asas, pemancar dan pengumpul?
Anda tidak boleh melakukan ini tanpa multimeter atau hanya ohmmeter.
Jadi, mari kita mulakan pencarian. Mula-mula kita perlu mencari pangkalan.
Kami mengambil peranti dan membuat ukuran rintangan yang diperlukan pada kaki transistor.
Kami mengambil probe positif dan menyambungkannya ke terminal yang betul. Kami secara bergantian membawa probe negatif ke tengah dan kemudian ke terminal kiri.
Antara kanan dan tengah, sebagai contoh, kami menunjukkan 1 (infiniti), dan antara kanan dan kiri 816 Ohm.
Bacaan ini belum memberitahu kita apa-apa lagi. Mari kita ambil ukuran selanjutnya.
Sekarang kita bergerak ke kiri, bawa probe positif ke terminal tengah, dan berturut-turut sentuh probe negatif ke terminal kiri dan kanan.
Sekali lagi yang tengah - yang kanan menunjukkan infiniti (1), dan yang kiri tengah 807 Ohm.
Ini juga tidak memberitahu kami apa-apa. Mari kita ukur lebih jauh.
Sekarang kita bergerak lebih jauh ke kiri, kita membawa probe positif ke terminal paling kiri, dan negatif secara berurutan ke kanan dan tengah.
Jika dalam kedua-dua kes rintangan menunjukkan infiniti (1), maka ini bermakna terminal kiri ialah pangkalan.
Tetapi di mana pemancar dan pengumpul (terminal tengah dan kanan) masih perlu ditemui.
Sekarang anda perlu mengukur rintangan langsung. Untuk melakukan ini, sekarang kita melakukan segala-galanya secara terbalik, probe negatif ke pangkalan (terminal kiri), dan sambungkan positif ke terminal kanan dan tengah secara bergantian.
Ingat satu perkara penting, rintangan p-n Persimpangan pemancar asas sentiasa lebih besar daripada persimpangan p-n pengumpul pangkalan.
Hasil daripada pengukuran, didapati rintangan tapak (terminal kiri) - terminal kanan adalah sama 816 Ohm, dan rintangan asas ialah terminal tengah 807 Ohm.
Ini bermakna pin kanan ialah pemancar, dan pin tengah ialah pengumpul.
Jadi, pencarian asas, pemancar dan pengumpul selesai.
Bagaimana untuk menyemak transistor untuk kebolehgunaan
Untuk memeriksa transistor dengan multimeter untuk kebolehgunaan, sudah cukup untuk mengukur rintangan terbalik dan hadapan dua semikonduktor (diod), yang kini akan kita lakukan.
Biasanya terdapat dua struktur simpang dalam transistor p-n-p Dan n-p-n.
P-n-p– ini adalah persimpangan pemancar, anda boleh menentukannya dengan anak panah yang menunjuk ke pangkalan.
Anak panah yang pergi dari pangkalan menunjukkan bahawa ini ialah simpang n-p-n.
Persimpangan PnP boleh dibuka menggunakan voltan negatif yang dikenakan pada tapak.
Kami menetapkan suis mod pengendalian multimeter kepada kedudukan pengukuran rintangan pada " 200 ».
Kami menyambung wayar negatif hitam ke terminal asas, dan menyambung wayar positif merah pula ke terminal pemancar dan pengumpul.
Itu. Kami menyemak kefungsian simpang pemancar dan pengumpul.
Bacaan multimeter berkisar dari 0,5 sebelum ini 1.2 kOhm Mereka akan memberitahu anda bahawa diod adalah utuh.
Sekarang kita menukar kenalan, menyambung wayar positif ke pangkalan, dan bergantian menyambung wayar negatif ke terminal pemancar dan pengumpul.
Tidak perlu menukar tetapan multimeter.
Bacaan terakhir sepatutnya lebih tinggi daripada yang sebelumnya. Jika semuanya normal, maka anda akan melihat nombor "1" pada paparan peranti.
Ini menunjukkan bahawa rintangan adalah sangat tinggi, peranti tidak boleh memaparkan data melebihi 2000 Ohm, dan persimpangan diod adalah utuh.
Kelebihan kaedah ini Intinya ialah transistor boleh diperiksa terus pada peranti tanpa menyahpaterinya dari sana.
Walaupun masih terdapat transistor di mana perintang rintangan rendah dipateri ke dalam persimpangan p-n, kehadirannya mungkin tidak membenarkan ukuran rintangan yang betul ia boleh menjadi kecil, kedua-dua pada persimpangan pemancar dan pengumpul.
Dalam kes ini, petunjuk perlu tidak dipateri dan pengukuran diambil semula.
Tanda-tanda kerosakan transistor
Seperti yang dinyatakan di atas, jika ukuran rintangan langsung (tolak hitam pada pangkalan, dan tambah secara bergantian pada pengumpul dan pemancar) dan terbalik (tambah merah pada pangkalan, dan tolak hitam secara bergantian pada pengumpul dan pemancar) tidak sepadan dengan di atas penunjuk, maka transistor telah gagal.
Satu lagi tanda masalah adalah apabila rintangan persimpangan p-n dalam sekurang-kurangnya satu ukuran adalah sama atau hampir dengan sifar.
Ini menunjukkan bahawa diod rosak dan transistor itu sendiri rosak.
INI MUNGKIN MENARIK:
Dalam artikel mengenai transistor, kami menyentuh konsep seperti "penguatan isyarat". Memandangkan ramai daripada anda belum membaca atau terlupa apa maksud frasa ini, mari kita ingat.
Untuk menguatkan isyarat bermakna mencipta salinannya, yang sama ada lebih besar daripada isyarat ini atau lebih berkuasa.
Mari kita lihat contoh seseorang. Bagaimana untuk menguatkannya? Di sini saya melihat dua pilihan:
Jadikan seseorang itu lebih besar
Atau kuatkan dengan exoskeleton:
Di sini, tidak diragukan lagi bahawa kuasa setiap watak ini cukup untuk melepaskan seluruh kumpulan pahlawan dalam pertempuran tangan ke tangan. Dalam kes pertama, lebih mudah untuk menghancurkannya sama ada dengan tumit anda, dan jika anda terserempak dengan gergasi yang baik dengan akhlak yang baik- kemudian dengan jari anda :-). Dalam kes kedua, dengan exoskeleton - cangkuk kanan dan kiri.
Jadi, untuk menjadikan isyarat itu lebih kuat, kita mesti sama ada meningkatkan amplitudnya atau meningkatkannya... Hmm... Kenapa Tony Stark kita menjadikan dirinya saman? Supaya dia melindungi tubuhnya, iaitu memberi rintangan pukulan, peluru, dll. Tidak kira apa peluru atau pukulan yang mengenainya, dia akan berdiri seperti pancang (dalam had yang munasabah, tentu saja, rangka luarnya melindunginya). pelbagai jenis rintangan.
Ternyata untuk isyarat kami, tidak kira apa rintangan yang dihadapi dalam perjalanannya, ia akan menjadi "ceria dan bertenaga" seperti sebelum menghadapi beban. Jika Tony Stark mengambil tenaga daripada omong kosongnya di dadanya, maka isyarat itu mesti mengambil tenaga daripada sumber yang berkuasa ;-) Perbandingannya, sudah tentu, begitu-begitu, tetapi saya fikir anda mendapat idea itu.
Dengan meningkatkan amplitud isyarat, kami menukar voltannya, dan dengan menjadikan isyarat "kebal," kami menambah kekuatan kepadanya. Kekuatan semasa. Oleh itu, dengan meningkatkan sama ada voltan atau arus, atau dua daripada parameter ini sekaligus, kami akan membuat isyarat lebih berkuasa.
Bagi mereka yang terlupa:
P=IxU
di mana
P- ini adalah kuasa, diukur dalam Watt
saya- kekuatan semasa, dalam Amperes
U- voltan, dalam Volt
dan "ikon" X" - ini adalah tanda pendaraban (anda tidak pernah tahu)
Dalam perkembangan elektronik anda, anda mesti memutuskan sendiri dengan tepat apa yang anda akan lakukan dengan isyarat:
- meningkatkan amplitud voltannya, sambil membiarkan kekuatan semasa tidak berubah
- biarkan amplitud voltan sama, tetapi tingkatkan kuasa menggunakan arus
- meningkatkan kedua-dua voltan dan arus
Pada asasnya, amplifikasi digunakan untuk kedua-dua parameter sekaligus. Oleh itu, dalam elektronik, litar dengan OE paling kerap digunakan ( Pemancar Sepunya), yang meningkatkan isyarat dalam kedua-dua arus dan voltan pada masa yang sama.
Untuk transistor PNP, sambungan transistor dengan OE kelihatan seperti ini:
Dan untuk transistor NPN seperti ini:
Tetapi anda juga harus ingat bahawa dalam elektronik kita bukan sahaja perlu menguatkan isyarat, tetapi menguatkannya dengan betul supaya ia tidak kehilangan penampilan asalnya. Salinan kuat isyarat mesti dikuatkan secara proporsional dalam amplitud. Lama kelamaan, kita tidak sepatutnya menyentuhnya, jika tidak, frekuensi isyarat akan berubah. Tetapi kemudian ia akan menjadi isyarat yang sama sekali berbeza.
Dalam rajah di bawah kita dapat melihat isyarat input lemah, dan output isyarat yang dikuatkan selepas peringkat transistor.
Seperti yang kita dapat lihat, amplitud isyarat telah berubah secara linear dan berkadar, tetapi tempoh isyarat tidak berubah. Itu dia T1=T2. Ini adalah contoh penguat yang ideal.
Jadi bagaimana anda melaksanakan semua ini?
Penguat dalam elektronik dalam kebanyakan kes menguatkan voltan. Iaitu, kami memacu beberapa isyarat voltan kecil ke input, dan pada output kami sepatutnya menerima salinan isyarat yang tepat, tetapi dengan voltan yang lebih tinggi. Tetapi bagaimana untuk melakukan ini dari sudut pandangan praktikal?
Mengapa kita tidak menggunakan pembahagi voltan, di mana satu perintang akan tetap dan pembolehubah lain:
Apakah yang berlaku jika kita menukar rintangan perintang boleh ubah? Betul! Kami akan menukar voltan keluaran U. Sekarang bayangkan bahawa bukannya menukar rintangan secara manual, voltan akan melakukannya untuk kita? Lebih banyak kita menukar voltan, lebih banyak rintangan berubah. Iaitu, rintangan perintang boleh ubah akan berubah secara berkadaran langsung dengan voltan. Itu pasti bagus, bukan?
Ingat bagaimana dalam salah satu artikel kita membandingkan transistor dengan keran? Buka sedikit - tekanan air lemah, buka lebih - lebih kuat. Kami membukanya sepenuhnya - air mengalir dengan penuh
Proses yang serupa berlaku dalam transistor bipolar. Dengan menukar nilai voltan di tapak, dan oleh itu arus dalam litar pemancar asas, kami dengan itu menukar rintangan antara pengumpul dan pemancar;-) Oleh itu, litar kami adalah jenis ini:
akan kelihatan seperti ini
Semuanya sepatutnya kelihatan lebih kurang seperti ini, tetapi tidak seperti ini... dan kemudian anda akan faham mengapa.
Jadi, untuk menunjukkan semua ini kita perlukan:
Pada osilogram yang diambil dari titik kuning, kita hanya melihat bunyi.
Okay, saya tetapkan amplitud kepada 2 Volt:
Tiada perubahan...
Dan hanya apabila amplitud menjadi lebih besar daripada 2 Volt, beberapa jenis isyarat berkala muncul pada osilogram kuning
Apabila amplitud meningkat, denyutannya menjadi lebih luas.
Jadi, sekarang perkara pertama dahulu:
Masalah pertama dengan litar ini ialah kami tidak mengambil kira voltan untuk membuka transistor. Ia, seperti yang anda ingat, ialah 0.6-0.7 Volt.
Jamb kedua. Untuk membolehkan transistor menguatkan, kita mesti memacunya mod aktif. Ini ialah mod perantaraan antara mod ketepuan dan mod cutoff transistor.
Mod pemotongan- ini adalah apabila transistor ditutup sepenuhnya, iaitu, tiada voltan pincang pada pemancar asas 0.6-0.7. Volt. Dalam kes ini, kita mempunyai rintangan yang sangat tinggi antara pengumpul dan pemancar.
Mod ketepuan- ini adalah apabila transistor terbuka sepenuhnya. Dalam mod ini, pincang pemancar asas adalah lebih daripada 0.6-0.7 Volt dan rintangan antara pengumpul dan pemancar adalah hampir sifar.
Suis transistor beroperasi dalam mod cutoff dan tepu.
DALAM mod aktif Voltan pincang adalah lebih daripada 0.6-0.7 Volt, tetapi rintangan kami antara pengumpul dan pemancar adalah sifar mahupun infiniti. Dalam mod ini, kita boleh melaraskan rintangan menggunakan laluan arus antara asas dan pemancar. Dan untuk mengawal arus ini, kita boleh menggunakan lebih atau kurang voltan ke pangkalan.
Jika anda menerangkan segala-galanya dalam frasa yang tidak jelas, ternyata seperti ini: perubahan kecil dalam arus dalam litar pemancar asas membawa kepada perubahan berkadar arus dalam litar pemancar pengumpul. Pekali yang menunjukkan berapa kali arus pengumpul-pemancar meningkat daripada arus pemancar asas dipanggil keuntungan semasa dalam litar dengan OE. Pekali ini sering dipanggil h21e atau ringkasnya β.
Saya rasa kebanyakan anda telah memandu kereta. Mungkin anda pernah menggunakan pedal gas)
Katakan kita menetapkan kelajuan dahulu dan memutuskan untuk memandu di sepanjang lebuh raya. Kami menekan pedal ke lantai dan memandu pada kelajuan pertama penuh tanpa mengalihkan kotak gear. Dengan analogi dengan transistor, ini adalah mod tepu.
Secara umum, kami mengeluarkan kaki kami dari pedal - kereta berhenti. Ini adalah mod cut-off (kita tidak bercakap tentang konsep cut-off dalam kereta itu sendiri). Dalam mod ini, kami tidak menyentuh pedal sama sekali.
Nah, dalam mod aktif kami menekan pedal dengan daya yang kami perlukan ;-) Dalam mod ini, kami mengawal kelajuan sendiri. Jika kita mahu, kita pergi lebih cepat, tetapi kita mahu pergi lebih perlahan;-) Iaitu, kita memandu kereta antara mod cutoff dan tepu.
Dalam mod inilah transistor beroperasi dalam mod penguatan isyarat.
Sejujurnya, penguat berdasarkan transistor bipolar adalah buasir.
Pertama, ia dikawal oleh arus, bukan voltan.
Kedua, kita mesti menyediakan voltan pincang.
Ketiga, litar peringkat penguat menggunakan transistor bipolar agak menyusahkan
Keempat, walaupun kita tidak membekalkan isyarat kepada peringkat transistor sedemikian, litar masih menggunakan arus.
Bagaimanakah rupa rajah itu supaya kita boleh isyarat lemah dapatkan salinan yang dipertingkatkan?
Kami perlu mengambil kira semua komen dan membina lata dari awal, yang akan kami lakukan dalam artikel seterusnya...
Transistor bipolar- peranti semikonduktor elektronik, salah satu jenis transistor, direka untuk menguatkan, menjana dan menukar isyarat elektrik. Transistor dipanggil bipolar, kerana dua jenis pembawa cas serentak mengambil bahagian dalam pengendalian peranti - elektron Dan lubang-lubang. Ini adalah bagaimana ia berbeza daripada unipolar transistor (kesan medan), di mana hanya satu jenis pembawa cas terlibat.
Prinsip operasi kedua-dua jenis transistor adalah sama dengan operasi paip air yang mengawal aliran air, hanya aliran elektron yang melalui transistor. Dalam transistor bipolar, dua arus melalui peranti - arus "besar" utama, dan arus kawalan "kecil". Kuasa arus utama bergantung kepada kuasa kawalan. Dengan transistor kesan medan, hanya satu arus yang melalui peranti, kuasanya bergantung pada medan elektromagnet. Dalam artikel ini kita akan melihat dengan lebih dekat operasi transistor bipolar.
Reka bentuk transistor bipolar.
Transistor bipolar terdiri daripada tiga lapisan semikonduktor dan dua simpang PN. Transistor PNP dan NPN dibezakan oleh jenis seli lubang dan kekonduksian elektron. Ia serupa dengan dua diod yang disambungkan secara bersemuka atau sebaliknya.
Transistor bipolar mempunyai tiga sesentuh (elektrod). Sentuhan yang keluar dari lapisan tengah dipanggil asas. Elektrod yang melampau dipanggil pengumpul Dan pemancar (pengumpul Dan pemancar). Lapisan asas adalah sangat nipis berbanding dengan pengumpul dan pemancar. Di samping itu, kawasan semikonduktor di tepi transistor adalah tidak simetri. Lapisan semikonduktor pada bahagian pengumpul adalah lebih tebal sedikit daripada pada bahagian pemancar. Ini adalah perlu untuk operasi yang betul transistor.
Mari kita pertimbangkan proses fizikal yang berlaku semasa operasi transistor bipolar. Mari kita ambil model NPN sebagai contoh. Prinsip operasi transistor PNP adalah serupa, hanya kekutuban voltan antara pengumpul dan pemancar akan bertentangan.
Seperti yang telah disebutkan dalam artikel mengenai jenis kekonduksian dalam semikonduktor, bahan jenis P mengandungi ion bercas positif - lubang. Bahan jenis N tepu dengan elektron bercas negatif. Dalam transistor, kepekatan elektron di rantau N dengan ketara melebihi kepekatan lubang di rantau P.
Mari kita sambungkan sumber voltan antara pengumpul dan pemancar V CE (V CE). Di bawah tindakannya, elektron dari bahagian atas N akan mula tertarik kepada tambah dan berkumpul berhampiran pengumpul. Namun, arus tidak akan dapat mengalir kerana medan elektrik punca voltan tidak sampai ke pemancar. Ini dihalang oleh lapisan tebal semikonduktor pengumpul ditambah lapisan semikonduktor asas.
Sekarang mari kita sambungkan voltan antara asas dan pemancar V BE , tetapi jauh lebih rendah daripada V CE (untuk transistor silikon, V BE minimum yang diperlukan ialah 0.6V). Oleh kerana lapisan P sangat nipis, ditambah dengan sumber voltan yang disambungkan ke pangkalan, ia boleh "mencapai"nya medan elektrik ke kawasan N pemancar. Di bawah pengaruhnya, elektron akan diarahkan ke pangkalan. Sebahagian daripada mereka akan mula mengisi lubang-lubang yang terletak di sana (recombine). Bahagian lain tidak akan menemui lubang bebas, kerana kepekatan lubang di pangkalan jauh lebih rendah daripada kepekatan elektron dalam pemancar.
Akibatnya, lapisan tengah asas diperkaya dengan elektron bebas. Kebanyakan mereka akan pergi ke arah pengumpul, kerana voltan lebih tinggi di sana. Ini juga difasilitasi oleh ketebalan lapisan tengah yang sangat kecil. Sesetengah bahagian elektron, walaupun jauh lebih kecil, masih akan mengalir ke arah sisi tambah asas.
Akibatnya, kita mendapat dua arus: yang kecil - dari pangkalan ke pemancar I BE, dan yang besar - dari pengumpul ke pemancar I CE.
Jika anda meningkatkan voltan di pangkalan, maka lebih banyak elektron akan terkumpul dalam lapisan P. Akibatnya, arus tapak akan meningkat sedikit dan arus pengumpul akan meningkat dengan ketara. Oleh itu, dengan sedikit perubahan dalam arus asas I B , arus pengumpul I sangat berubah S. Itulah yang berlaku. penguatan isyarat dalam transistor bipolar. Nisbah arus pengumpul I C kepada arus asas I B dipanggil keuntungan semasa. Ditetapkan β , hfe atau h21e, bergantung kepada spesifik pengiraan yang dijalankan dengan transistor.
Penguat transistor bipolar yang paling mudah
Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci prinsip penguatan isyarat dalam satah elektrik menggunakan contoh litar. Biar saya membuat tempahan awal bahawa skim ini tidak betul sepenuhnya. Tiada siapa yang menyambungkan sumber voltan DC terus ke sumber AC. Tetapi dalam kes ini, lebih mudah dan lebih jelas untuk memahami mekanisme penguatan itu sendiri menggunakan transistor bipolar. Juga, teknik pengiraan itu sendiri dalam contoh di bawah agak dipermudahkan.
1.Penerangan tentang elemen utama litar
Jadi, katakan kita mempunyai transistor dengan keuntungan 200 (β = 200). Di bahagian pengumpul, kami akan menyambungkan sumber kuasa 20V yang agak berkuasa, disebabkan tenaga yang mana penguatan akan berlaku. Dari pangkalan transistor kami menyambungkan sumber kuasa 2V yang lemah. Kami akan menyambung kepadanya secara bersiri sumber voltan berselang-seli dalam bentuk gelombang sinus, dengan amplitud ayunan 0.1V. Ini akan menjadi isyarat yang perlu dikuatkan. Perintang Rb berhampiran pangkalan adalah perlu untuk mengehadkan arus yang datang dari sumber isyarat, yang biasanya mempunyai kuasa rendah.
2. Pengiraan arus input asas I b
Sekarang mari kita hitung arus asas I b. Sejak kita berurusan dengan voltan berselang-seli, anda perlu mengira dua nilai semasa - pada voltan maksimum (V max) dan minimum (V min). Mari kita panggil nilai semasa ini masing-masing - I bmax dan I bmin.
Juga, untuk mengira arus asas, anda perlu mengetahui voltan pemancar asas V BE. Terdapat satu persimpangan PN antara pangkalan dan pemancar. Ternyata arus asas "bertemu" dalam perjalanannya diod semikonduktor. Voltan di mana diod semikonduktor mula mengalir adalah kira-kira 0.6V. Kami tidak akan membincangkan secara terperinci ciri-ciri voltan semasa diod, dan untuk kesederhanaan pengiraan kami akan mengambil model anggaran, mengikut mana voltan pada diod pembawa arus sentiasa 0.6V. Ini bermakna voltan antara tapak dan pemancar ialah V BE = 0.6V. Dan kerana pemancar disambungkan ke tanah (V E = 0), voltan dari pangkalan ke tanah juga 0.6V (V B = 0.6V).
Mari kita hitung I bmax dan I bmin menggunakan hukum Ohm:
2. Pengiraan arus keluaran pengumpul I C
Sekarang, mengetahui keuntungan (β = 200), anda boleh mengira dengan mudah nilai maksimum dan minimum arus pengumpul (I cmax dan I cmin).
3. Pengiraan voltan keluaran V keluar
Arus pengumpul mengalir melalui perintang Rc, yang telah kami kira. Ia kekal untuk menggantikan nilai:
4. Analisis keputusan
Seperti yang dapat dilihat daripada keputusan, V Cmax ternyata kurang daripada V Cmin. Ini disebabkan oleh fakta bahawa voltan merentasi perintang V Rc ditolak daripada voltan bekalan VCC. Walau bagaimanapun, dalam kebanyakan kes ini tidak penting, kerana kami berminat dengan komponen pembolehubah isyarat - amplitud, yang telah meningkat daripada 0.1V kepada 1V. Kekerapan dan bentuk sinusoidal isyarat tidak berubah. Sudah tentu, nisbah V keluar / V sepuluh kali adalah jauh daripada penunjuk terbaik untuk penguat, tetapi ia agak sesuai untuk menggambarkan proses penguatan.
Jadi, mari kita ringkaskan prinsip operasi penguat berdasarkan transistor bipolar. A arus I b mengalir melalui tapak, membawa komponen malar dan berubah-ubah. Komponen malar diperlukan supaya persimpangan PN antara pangkalan dan pemancar mula mengalir - "terbuka". Komponen pembolehubah, sebenarnya, isyarat itu sendiri (maklumat berguna). Arus pengumpul-pemancar di dalam transistor adalah hasil daripada arus asas yang didarab dengan keuntungan β. Sebaliknya, voltan merentasi perintang Rc di atas pemungut adalah hasil pendaraban arus pengumpul yang dikuatkan dengan nilai perintang.
Oleh itu, pin keluar V menerima isyarat dengan amplitud ayunan yang meningkat, tetapi dengan bentuk dan frekuensi yang sama. Adalah penting untuk menekankan bahawa transistor mengambil tenaga untuk penguatan daripada bekalan kuasa VCC. Jika voltan bekalan tidak mencukupi, transistor tidak akan dapat beroperasi sepenuhnya, dan isyarat keluaran mungkin diherotkan.
Mod pengendalian transistor bipolar
Selaras dengan tahap voltan pada elektrod transistor, terdapat empat mod operasinya:
- Mod potong.
- Mod aktif.
- Mod ketepuan.
- Mod terbalik.
Mod pemotongan
Apabila voltan pemancar asas lebih rendah daripada 0.6V - 0.7V, persimpangan PN antara pangkalan dan pemancar ditutup. Dalam keadaan ini, transistor tidak mempunyai arus asas. Akibatnya, tidak akan ada arus pengumpul sama ada, kerana tiada elektron bebas dalam tapak bersedia untuk bergerak ke arah voltan pengumpul. Ternyata transistor itu, seolah-olah, terkunci, dan mereka mengatakan bahawa ia ada mod potong.
Mod aktif
DALAM mod aktif Voltan di tapak adalah mencukupi untuk persimpangan PN antara tapak dan pemancar terbuka. Dalam keadaan ini, transistor mempunyai asas dan arus pengumpul. Arus pengumpul sama dengan arus asas didarab dengan keuntungan. Iaitu, mod aktif dipanggil kerja biasa mod transistor, yang digunakan untuk penguatan.
Mod ketepuan
Kadangkala arus asas mungkin terlalu tinggi. Akibatnya, kuasa bekalan tidak mencukupi untuk menyediakan magnitud arus pengumpul yang sepadan dengan keuntungan transistor. Dalam mod ketepuan, arus pengumpul akan menjadi maksimum yang boleh diberikan oleh bekalan kuasa dan tidak akan bergantung pada arus asas. Dalam keadaan ini, transistor tidak dapat menguatkan isyarat, kerana arus pengumpul tidak bertindak balas terhadap perubahan dalam arus asas.
Dalam mod tepu, kekonduksian transistor adalah maksimum, dan ia lebih sesuai untuk fungsi suis (suis) dalam keadaan "hidup". Begitu juga, dalam mod potong, kekonduksian transistor adalah minimum, dan ini sepadan dengan suis dalam keadaan mati.
Mod songsang
Dalam mod ini, pengumpul dan pemancar bertukar peranan: persimpangan PN pengumpul dipincang ke arah hadapan, dan persimpangan pemancar dipincang ke arah yang bertentangan. Akibatnya, arus mengalir dari pangkalan ke pengumpul. Rantau semikonduktor pengumpul adalah tidak simetri kepada pemancar, dan keuntungan adalah mod songsang ternyata lebih rendah daripada dalam mod aktif biasa. Transistor direka bentuk sedemikian rupa sehingga ia beroperasi secekap mungkin dalam mod aktif. Oleh itu, transistor boleh dikatakan tidak digunakan dalam mod songsang.
Parameter asas transistor bipolar.
Keuntungan semasa– nisbah arus pengumpul I C kepada arus asas I B. Ditetapkan β , hfe atau h21e, bergantung kepada spesifik pengiraan yang dijalankan dengan transistor.
β ialah nilai tetap untuk satu transistor, dan bergantung pada struktur fizikal peranti. Keuntungan tinggi dikira dalam ratusan unit, keuntungan rendah - dalam puluhan. Untuk dua transistor berasingan daripada jenis yang sama, walaupun ia adalah "jiran saluran paip" semasa pengeluaran, β mungkin berbeza sedikit. Ciri transistor bipolar ini mungkin yang paling penting. Jika parameter lain peranti sering boleh diabaikan dalam pengiraan, maka keuntungan semasa hampir mustahil.
Impedans masukan– rintangan dalam transistor yang “memenuhi” arus asas. Ditetapkan R dalam (R dalam). Lebih besar ia, lebih baik untuk ciri-ciri penguatan peranti, kerana pada bahagian asas biasanya terdapat sumber isyarat lemah, yang perlu menggunakan sedikit arus yang mungkin. Pilihan yang sempurna- ini adalah apabila rintangan input adalah infiniti.
Input R untuk transistor bipolar purata ialah beberapa ratus KΩ (kilo-ohm). Di sini transistor bipolar kehilangan sangat banyak transistor kesan medan, di mana galangan input mencapai ratusan GΩ (gigaohms).
Kekonduksian output- kekonduksian transistor antara pengumpul dan pemancar. Lebih besar konduktans keluaran, lebih banyak arus pengumpul-pemancar akan dapat melalui transistor pada kuasa yang lebih rendah.
Juga, dengan peningkatan dalam kekonduksian keluaran (atau penurunan dalam rintangan keluaran), yang beban maksimum, yang mana penguat boleh tahan dengan kerugian kecil dalam keuntungan keseluruhan. Sebagai contoh, jika transistor dengan kekonduksian keluaran rendah menguatkan isyarat 100 kali tanpa beban, maka apabila beban 1 KΩ disambungkan, ia akan menguatkan hanya 50 kali. Transistor dengan keuntungan yang sama tetapi konduktans keluaran yang lebih tinggi akan mempunyai penurunan keuntungan yang lebih kecil. Pilihan yang ideal ialah apabila kekonduksian keluaran adalah infiniti (atau rintangan keluaran R keluar = 0 (R keluar = 0)).