mylms

... web o elektronice


Tranzistory - rozdělení, základní zapojení, výstupní VA charakteristika, použití

Tranzistory jsou zesilovací polovodičové prvky. Je možno je dělit na bipolární a unipolární tranzistory podle toho, zda se na zesilování podílí oba typy nosičů nábojů (vodivostní elektrony a díry), nebo jen jeden typ nosičů.

5-tranzistory-1



Konstrukce bipolárního (NPN) tranzistoru

  • skládá se ze tří na sobě ležících vrstev polovodičového materiálu
  • podle sledu vrstev se dělí bipolární tranzistory na NPN a PNP
  • oba typy tranzistorů (NPN, PNP) se chovají navzájem komplementárně 
5-tranzistory-2

Konstrukce bipolárního tranzistoru

 

Konstrukce unipolárního tranzistoru

Silně dotované zóny hradla (P+) odpuzují kolem procházející nosiče nábojů a vyklánějí jejich dráhy do středu mezi plošky hradla. Při zapojení napětí mezi G a S v závěrném směru se rozšíří kolem plošek hradla (G) zóny bez volných nosičů nábojů a zúží se tím vodivý kanál pro nosiče nábojů. Mimořádně malý hradlový (Gate) proud lze úplně potlačit, odděluje-li kovové elektrody hradla od křemíkového krystalu (vodivého kanálu) izolační vrstva (oxidu křemičitého). Mluvíme pak o FET tranzistorech s izolační vrstvou (IG-FET). Tyto tranzistory se pro svou technologii Nazývají Metal-Oxid- Semiconductors (MOSFET).

  • Izolací hradla se dosáhne extrémně vysokého vstupního odporu (1012 - 1015 Ω)
  • Přes hradlo teče nepatrně malý proud – několik femtoampér (1 fA = 10-15 A)

 

5-tranzistory-3

Konstrukce unipolárního tranzistoru

 

5-tranzistory-4

 

Základní zapojení tranzistorů

Zapojení „dvojbranu“ má čtyři vývody, tranzistor má vývody 3 a proto je nutné připojit jeden vývod společný pro vstup i výstup. Rozlišujeme 3 základní zapojení SB (společná báze), SE (společný emitor) a SC (společný kolektor). Každé z těchto zapojení má své výhody i nevýhody.

Nejpoužívanější zapojení je se společným emitorem (SE), protože má největší zesílení Vu, Vi, i Vp


5-tranzistory-5

 

Výstupní VA charakteristika

 

5-tranzistory-6

Po připojení napětí mezi kolektor a emitor (IB = 0) nebude protékat tranzistorem žádný proud – závěrná oblast. Jakmile se na bázi přivede napětí, začne jí procházet malý proud (řádově mA), který způsobí otevření tranzistoru (proud ICE).

U tranzistoru zapojeného jako zesilovač leží napětí kolektor-emitor UCE v budícím rozsahu mezi UCEsat (oblast přebuzení) a napájecím napětím Ub. V praxi je pracovní bod ve třídě A nastavován na UCE = Ub/2, tj. v polovině pracovní oblasti. Používají se jako zesilovače nf i vf signálů. Spojité zesilovače regulačních odchylek apod.

U tranzistoru zapojeného jako spínač existují pouze dva stavy. Nevodivý tranzistor (stav rozepnuto) pracuje v závěrné oblasti (IB=0). Vodivý tranzistor (stav sepnuto) pracuje v oblasti saturace (přebuzení; IB = k*IBmin). Pracovní bod se volí na kraji oblasti saturace. Spínací časy jsou závislé na typu tranzistoru a na zapojení. K udržení krátkých časů jsou tranzistory buzeny proudem báze k-krát větším než je nejmenší potřebný proud k otevření IBmin.

Používají se jako bezkontaktní spínače SSR (Solid State Relay), spínače ve spínaných zdrojích, apod.



Napsal Petan před čtyřmi týdny v kategorii Elektronika ELN. Připojeno 0 komentářů.
Přečteno 182x.

Na programy zde poskytované není žádná záruka na funkčnost (viz licence). Jednotlivé články, stejně jako celý obsah stránek není návodem a slouží pouze k studijním účelům. Zapojení výše mají pouze informativní charakter! Vždy se řiďte originálním návodem k použití! Na elektrickém (vyhrazeném) zařízení smí pracovat pouze osoba s příslušnou kvalifikací dle vyhlášky 50/78 Sb! Vše tedy děláte na vlastní nebezpečí! Autor stránek nebere žádnou zodpovědnost za případné újmy na zdraví, životě, majetku a jiné!

I když jsou články psány s co největší pečlivostí, mohou obsahovat chyby. Vše tedy bez záruky!

Jakékoliv části webu je zakázáno bez svolení autora a uvedení zdroje publikovat! Některé části článků mohou obsahovat texty, případně obrázky ze stránek Wikipedia a Wikimedia Commons. Tyto části jsou dostupné pod původní licencí Creative Commons.



Doposud nebyl připojen žádný komentář. Buďte první!

Připojte váš komentář!

Hvězdičkou jsou označena povinná pole.
E-mailovou adresu k příspěvku přidávat nemusíte. Autor stránek odpovídá vždy do komentáře, ne na přiložený mail!.
Kvůli zachování kompletnosti komentáře budou vložené odkazy na obrázky vloženy do komentáře přímo jako obrázek. Původní soubor bude zkopírován na tuto stránku.