Fakta o bipolárním tranzistoru: Režimy a charakteristiky

• Definice BJT
• Druhy BJT
• Konfigurace
• Aplikace
• Výhody nevýhody
• Různé režimy a vlastnosti.

Definice bipolárního spojovacího tranzistoru:

Tranzistor bipolárního spojení (také známý jako BJT) je speciální typ polovodičového zařízení se třemi svorkami vyrobenými z pn spojení. Jsou schopni zesílit signál a také řídit proud, to znamená, že se jim říká proudově řízené zařízení. Tři terminály jsou Base, Collector & Emitter.

Typy BJT:

Existují dva typy BJT -

• Tranzistor PNP.
• NPN tranzistor.

BJT má tři části pojmenované emitor, kolektor a základna. Zde jsou křižovatky založené na emitorech předpjaté a křižovatky založené na kolektorech jsou předpjaté.

Bipolární tranzistor PNP:

Tyto typy tranzistorů mají dvě oblasti p a jednu oblast n. Oblast n je vložena mezi dvě oblasti p.

Tranzistor NPN s bipolárním spojem:

"NPN tranzistor je typ bipolárního spojovacího tranzistoru (BJT), který se skládá ze tří terminálů a tří vrstev a funguje jako zesilovače nebo elektronické spínače."

NPN BJT s dopředně předpojatým spojem E – B a zpětně předpjatým spojem B – C

Co je to průlom v rozdělení v BJT?

V konfiguraci reverzního předpětí je spojení kolektoru zvýšeno, efektivní základní oblast klesá. Při určitém zpětném zkreslení spojení kolektoru oblast vyčerpání pokrývá základnu a snižuje efektivní šířku základny na nulu. Jakmile napětí kolektoru pronikne základnou, sníží se potenciální bariéra na křižovatce emitoru. Ve výsledku proudí nadměrně velký emitorový proud. Tento jev je známý jako Punch Through.

Aplikace bipolárního tranzistoru:

Existuje tolik aplikací BJT, některé z nich jsou -

• V logických obvodech se používá BJT.
• Bipolární přechodový tranzistor se používá jako zesilovač.
• Tento typ tranzistoru se používá jako spínače.
• Pro návrh ořezových obvodů je pro obvody tvarování vln preferován bipolární spojovací tranzistor.
• In demodulace obvody, používají se také BJT.

Výhody a nevýhody bipolárního tranzistoru:

BJT je jeden typ výkonového tranzistoru. Používá se v zesilovačích, multivibrátorech, oscilátorech atd. BJT má kromě svých výhod také několik nevýhod:

Výhody -

1. BJT má lepší zisk napětí.
2. BJT má vysokou proudovou hustotu.
3. Vyšší šířka pásma
4. BJT poskytuje stabilní výkony na vyšších frekvencích.

Nevýhody-

1. Bipolární tranzistor má nízkou tepelnou stabilitu.
2. Obvykle produkuje více šumu. Takže obvod náchylný k hluku.
3. Má malou spínací frekvenci.
4. Spínací čas BJT není příliš rychlý.

Charakteristika bipolárního přechodu:

Charakteristiky tranzistoru

Tranzistorové režimy:

Tři režimy tranzistoru jsou

• CB (společná základna)
• CE (běžný vysílač)
• CC (společný sběratel)

CB-Common Base, CE-Common Emitter a CC- Common Collector Mode of PNP and NPN Transistor byl pojednán takto:

Vstupní charakteristiky:

Vstup vlastnosti tranzistoru je nakreslen mezi proudem emitoru a základním napětím emitoru s napětím báze kolektoru jako konstantou.

Výstupní charakteristiky:

Out charakteristiky tranzistoru jsou čerpány mezi proudem kolektoru a napětím kolektorové báze s emitorovým proudem jako konstantou.

Výstupní charakteristiky jsou rozděleny do různých sekcí:

Aktivní region -

V tomto aktivním režimu jsou všechny spoje v opačném směru a obvodem neprochází žádný proud. Tranzistor proto zůstává v režimu OFF; fungovat jako otevřený spínač.

Oblast nasycení -

V tomto režimu saturace jsou oba křižovatky předpjaté dopředu a proud prochází obvody. Tranzistor proto zůstává v režimu ZAPNUTO; fungovat jako uzavřený spínač.

Cut-off Region -

V tomto režimu Cut-off je jeden ze spojů předpjatý a druhý je spojen se zpětným předpětím. Tento cut-off režim se používá pro účely zesílení proudu.

CB (společná základna)

V režimu režimu Common Base je základna uzemněna. Spojení EB je připojeno v předpětí předpjatého během standardního provozu; vstupní charakteristiky jsou analogické s pn diodou. Já_E zvyšte s nárůstem | V_CB|. Pokud funkční napětí při | V_CB| zvětšuje se, velikost oblasti vyčerpání na křižovatce CB se zvětšuje, čímž se snižuje efektivní základní oblast. „Variace efektivní šířky základny“ napětím aplikovaným v terminálu kolektoru se nazývá časný účinek.

Z uzlové analýzy víme,

I_E=I_B+I_C

Nyní α = poměr I_C & Já_E

Takže α = I_C/I_E

       I_C= aI_E

       I_E=I_B+ αI_E

      I_B=I_E (1-α)

Vstupní charakteristika silikonového tranzistoru se společnou bází:

Výstupní charakteristika silikonového tranzistoru na společné bázi:

CE (společný vysílač)

V režimu CE je emitor uzemněn a vstupní napětí je přivedeno mezi emitor a základnu a výstup je měřen z kolektoru a emitoru.

β = poměr mezi I_C & Já_B

β = I_C/I_B

I_C= βI_B

I_E=I_B+ βI_B

I_E=I_B (1+ β)

V režimu společného vysílače je emitor společný pro vstup a výstup obvodů. Vstupní proud I_B  je vyneseno na napětí V_BE s výstupním napětím V_CE v současné době. Je to proto, že šířka oblasti vyčerpání na křižovatce emitoru kolektoru se zvyšuje. Tomu se říká Včasný účinek.

Vstupní charakteristika silikonového tranzistoru společného emitoru

Výstupní charakteristika silikonového tranzistoru se společným emitorem

CC (společný sběratel)

V režimu CC nebo Common Collector musí být kolektor uzemněn a vstup je aplikován ze základního kolektoru a výstup je veden z kolektoru do emitoru.

Poměr, I_E/I_B = I_E/I_C.I_C/I_B

Nebo já_E/I_B = β / α

Známe α = β (1- α)

                 β = α β + α

               I_E=I_B (1+ β)

Vztah mezi α & β: -

Víme,

vědět více o tranzistoru klikněte zde

Soumali Bhattacharya

Ahoj, jsem Soumali Bhattacharya. Vystudoval jsem elektroniku.
V současné době investuji do oblasti elektroniky a komunikace.
Mé články jsou zaměřeny na hlavní oblasti základní elektroniky ve velmi jednoduchém, ale informativním přístupu.
Jsem živý student a snažím se udržovat si aktuální informace o všech nejnovějších technologiích v oblasti elektronických domén.

Spojme se přes LinkedIn –