Классификация транзисторов

1.

2. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

3.

К
ЕК
IБ
Б
ЕЭ
IК
К
nК
К
КП
ЭП
pБ
IБ
Б
nЭ
Э
ЕК
Э
Б
ЕЭ
IК
pК
К
КП
ЭП
nБ
Б
pЭ
Э
IЭ
а) БТ n p n-типа
IЭ
б) БТ p n p-типа
Структуры биполярных транзисторов
Э

4.

Режимы работы БТ и полярности ИП.
1. Линейный (активный) режим: ЭП-отперт ; КП- заперт
n-p- n транзистор
p- n-p транзистор
Основные особенности:
Rкэ изменяется от Rmin до Rmax ;
β =ΔIк / ΔIб ˃˃ 1
При - Iб =const транзистор- cтабилизатор тока Iк =const.

5.

2. Режим насыщения (отперт)
Оба перехода отперты
3. Режим отсечки(заперт)
Оба перехода заперты
Rкэ отп= Rнас -мало; состояние лог. «0»
Rкэ зап = Rотс. - велико; состояние
лог. «1»
4. Инверсный режим – обратный линейному (КП –отперт; ЭП заперт) Полярности ИП
и направление токов противоположны.

6.

Схемы включения БТ
Rвх ≈ h11
Rвых ≈ Rк
Ku = h21*Rк / Rвх ˃˃1
Rвх ≈ (1+ h21) Rэ - велико
Rвых = Rэ ǁ rэб ≈ rэб -мало
Ku = Uвых / Uвх = Uвх – Uбэ / Uвх˂1
Rвх = Rэ ǁ rэб ≈ rэб -мало
Rвых = R к ǁ rкб ≈ R к
Ku = α* Rк / Rвх ˃ 1

7.

Принцип работы БТ в схеме с ОЭ и соотношение токов
nэ ˃˃ pб
Iб = Iрб + Inэ рек ≈ Iрб - ток базы;
2. Iк = I1nэ + Iк0 , где: I1nэ –ток, перенесённый
из Э в К; Iк0 = Iрк + I nб - тепловой ток транзистора;
3. Iэ = Iк + Iб - закон Кирхгофа для транзистора;
4. Iк /Iб = β = h11 ˃˃ 1 - коэффициент усиления;
5. Iк /Iэ = α ˂ 1 - коэффициент усиления БТ с ОБ;
6. Iэ / Iб = (Iк + Iб) / Iб = 1+ β.
1.

8.

Работа УК в схеме с ОЭ (главная цепь).
Iб = Uбэ / h11
Iк = β* Iб
Uкэ = Uп - Iк * Rк

9.

Основные характеристики и параметры БТ в схеме с ОЭ
1. Входные характеристики
IБ = f(UЭБ) при UКЭ = const.
2. Выходные характеристики
IК = f(UКЭ) при IБ = const.
˂

10.

Схема замещения БТ с ОЭ в физ. параметрах
1. rб ≈ 100ни Ом -сопротивление базовой области
2. rэ ≈ 10ки Ом –сопротивление ЭП и эмиттерной области
3. rкб ≈100ни кОм- сопротивление КП и коллекторной области
4. β *Iб - эквивалентный генератор тока;
5. rвх = rб + (1+ β)* rэ ≈1цы кОм –входное сопротивление;
6. rвых ≈ rкб ≈100ни кОм - выходное сопротивление

11.

UБЭ = h11Э IБ + h12Э UКЭ;
IК = h21Э IБ + h22Э UКЭ,
Транзистор как активный четырёхполюсник
Эквивалентная схема замещения
БТ в h- параметрах.
h11Э = UБЭ / IБ, [Ом] при UКЭ = const
входное сопротивление транзистора;
h12Э = UБЭ / UКЭ
при IБ = const
коэффициент обратной связи;
h21Э = IК / IБ
при UКЭ = const
коэффициент усиления транзистора по току.
h22Э = IК / UКЭ, [1/Ом] при IБ = const
выходная проводимость транзистора.

12.

Экспериментальное определение параметров БТ
h11Э = UБЭ / IБ, = rвх
при UКЭ = const;
h12Э = UБЭ / UКЭ
при IБ = const
h21Э = IК / IБ = β
при UКЭ = const
h22Э = IК / UКЭ, = 1/rвых
при IБ = const

13.

Работа УК в схеме с ОЭ (главная цепь).
Iб = Uбэ / h11
Iк = β* Iб
Uкэ = Uп - Iк * Rк

14.

15.

Примеры использования БТ в электронных схемах
Rвх = Uвх /Iвх = R1ǁ R2ǁ h11 ≈ h11
т.к. R1 и R2 ˃˃ h11;
Rвых = Δ Uвых / Δ Iвых = Rк ǁ 1/ h22 ≈ Rк т.к 1/ h22 –велико;
Ku = Uвых / Uвх = h11*Rк / Rвх ˃˃ 1

16.

17.

Особенности работы БТ в ключевом режиме