Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

person.vsb.cz
from person.vsb.cz More from this publisher
31.01.2015 Views

Bipolární tranzistory 3.2.1 Popis a model tranzistoru (stejnosměrný) V běžném aktivním režimu platí pro moderní křemíkové tranzistory (zjednodušené Ebersovy – Mollovy rovnice): kde U BE U T I I 0 e 1 (3.7) I E E C I E U T k T e je teplotní napětí (26 mV při 300 K) α je proudový zesilovací činitel v zapojení SB I E0 je nasycený proud diody B-E U BE je napětí na diodě B-E Vztah (3.7) popisuje výstupní charakteristiky v zapojení SB. Ekvivalentní (zjednodušené) schéma, které vyhovuje pro aktivní režim tranzistoru je na obr. 3.3. α·I C E B i r b I E I CB0 I C C U BE B U CB Obr. 3.3: Zjednodušené ekvivalentní schéma tranzistoru NPN v zapojení SB (pro aktivní režim) Interní báze tranzistoru je označena symbolem B i Odpor r b (běžně 20 Ω až 50 Ω) modeluje odpor bázové oblasti. Mezi interní bází B i a emitorem E je zapojena v propustném směru dioda B-E. Mezi B i a kolektorem C je připojena závěrně polarizovaná dioda a řízený zdroj proudu α I E , který reprezentuje tranzistorový jev (na rozdíl od obr. 3.2). 3.4. Výstupní charakteristiky tranzistoru NPN v zapojení SB jsou kvalitativně zobrazeny na obr. Zajímavé je, že proud I C je (je pro dané I E ) téměř konstantní, ještě i pro U CB = - 0,5 V. Je to tím, že tranzistorový jev zaniká až tehdy, kdy se dostatečně otevře přechod B-C a to je u křemíku až při U CB = - 0,7 V. Další zajímavou vlastností je, že proud kolektoru I C s růstem U CB nepatrně narůstá – viz detail v obr. 3.4, Δ U CB = 3 V, Δ I C = 1 μA. Tomu odpovídá diferenční odpor (důležité: při I E = konst.) báze – kolektor UCB 3 V r CB 3M (3.8) I 1A C 58

Bipolární tranzistory Jedná se o Earlyho jev. S růstem napětí U CB se ochuzená vrstva přechodu C-B rozšiřuje. Tím se vlastně zužuje oblast báze a α se více blíží hodnotě 1. Proudový zesilovací činitel α je tedy funkcí (i a) b) B 2,88 + Δ I C I C (mA) detail A Δ U CB = 3 V 2,88 Δ I C = 1 μA A B 3 mA 2 mA I E 1 mA U CB (V) Obr. 3.4: a) Výstupní charakteristiky I C = f(U CB ) tranzistoru, I E je parametr b) detail když nijak výraznou) napětí U CB (i proudu kolektoru). 3.5. Poněkud jiná je situace, zapojí-li se tentýž tranzistor NPN se společným emitorem (SE) – obr. C I C U CB U BE B N P N U CE I B I E Obr. 3.5: Princip zapojení tranzistoru se společným emitorem (SE) E Z 2. Kirchhoffova zákona platí, že U CB U CE U BE U CE 0,7 V 59

Bipolární tranzistory<br />

Jedná se o Earlyho jev. S růstem napětí U CB se ochuzená vrstva přechodu C-B rozšiřuje. Tím se<br />

vlastně zužuje oblast báze a α se více blíží hodnotě 1. Proudový zesilovací činitel α je tedy funkcí (i<br />

a)<br />

b)<br />

B<br />

2,88 + Δ I C<br />

I C<br />

(mA)<br />

detail<br />

A<br />

Δ U CB = 3 V<br />

2,88<br />

Δ I C = 1 μA<br />

A<br />

B<br />

3 mA<br />

2 mA<br />

I E<br />

1 mA<br />

U CB (V)<br />

Obr. 3.4: a) Výstupní charakteristiky I C = f(U CB ) tranzistoru, I E je parametr<br />

b) detail<br />

když nijak výraznou) napětí U CB (i proudu kolektoru).<br />

3.5.<br />

Poněkud jiná je situace, zapojí-li se tentýž tranzistor NPN se společným emitorem (SE) – obr.<br />

C<br />

I C<br />

U CB<br />

U BE<br />

B<br />

N<br />

P<br />

N<br />

U CE<br />

I B<br />

I E<br />

Obr. 3.5: Princip zapojení tranzistoru se společným emitorem (SE)<br />

E<br />

Z 2. Kirchhoffova zákona platí, že<br />

U<br />

CB<br />

U<br />

CE<br />

U<br />

BE<br />

U<br />

CE<br />

0,7 V<br />

59

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!