Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."— Transkript prezentace:

1 Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

2 Orbis pictus 21. století Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Tranzistory I. Tranzistory I. Obor:Elektriář Ročník: 1. Vypracoval:Ing. Jiří Šebesta, Ph.D.

3  Tranzistor je třívrstvá polovodičová součástka, jejíž hlavní funkcí je zesílení (napětí, proudu, výkonu).  Pouzdra tranzistorů

4  Tranzistory se dělí na bipolární (dva druhy nosičů) a unipolární (jeden druh majoritních nosičů – v kanále)  Bipolární tranzistory  Zapojení SE  Zapojení SC  Zapojení SB

5  Základní katalogové údaje bipolárních tranzisorů  Maximální napětí kolektor – emitor U CEmax  Maximální napětí emitor - báze v závěrném směru U EBmax  Maximální hodnota kolektorového proudu stejnosměrná I C  Maximální hodnota kolektorového proudu špičková I Cmax  Maximální hodnota bázového proudu špičková I Bmax  Dovolená celková výkonová ztráta P Cmax nebo P TOT  Proudový zesilovací činitel v zapojení SE pro stejnosměrný signál h 21E  Saturační napětí kolektor – emitor U CEsat (pro parametr I B a I C )  Napětí v báze – emitor v propustném směru U BE (pro parametr I C a U CE )  Tranzitní kmitočet f T

6  Příklad katalogových parametrů tranzisoru BC337

7  Základní vztahy pro bipolární tranzistor  Zapojení SE – výstupní charakteristiky

8  Nastavení pracovního bodu zapojení SE podle vstupní charakteristiky  Podle požadavků na kolek- torový proud I C a napětí kolektor – emitor U CE určíme z výstupní charakteristiky potřebný budící bázový proud (např. 40  A).  Ze vstupní charakteristiky ur- číme potřebné předpětí báze – emitor (0,67 V).  Nejjednodušší metoda s bá- zovým rezistorem (využívá se společného napájení výstupního i bázového obvodu).

9  Pro napětí U RB na rezistoru R B platí:  Proud rezistorem R B je v klidovém stavu (na vstupu není zesilovaný signál) stej- ný jako žádaný bázový proud. Pak platí:  Např. bude-li napájecí napětí U N = 12 V, pak:  Zvolíme rezistor 270 k  z řady E12.

10  Druhá varianta pro nastavení pracovního bodu využívá rezistorového děliče v obvodu báze.  Proud děličem zvolíme takový, aby byl řádově ná- sobně vyšší než požadovaný proud do báze, v našem případě například I RB = 0,4 mA (10x větší než I B ).  Napětí na rezistoru R B2 je shodné s požadovaným U BE, proto musí platit:  Pro R B1 platí:  Zvolíme rezistor 1,8 k  z řady E12.  Zvolíme rezistor 27 k .

11  Čím větší bude rozdíl proudu děličem oproti bázovému proudu, tím menší bude vliv bázového proudu na určení hodnot odporů děliče. Proud děličem však nelze zvyšovat příliš, jednak by se velký proud děličem projevil vyšší spotřebou celého zesilovače a za druhé by vycházely příliš malé hodnoty rezistorů, což se by se projevilo na snížení vstupního odporu, pro střídavý signál generátoru je vstupní odpor dán paralelní kombinací R PN-BE (odpor přechodu báze – emitor), R B1 a R B2.  U bipolárních tranzistorů vzniká problém s ohříváním PN přechodu BE, který má podobné teplotní charakteristiky jako křemíková dioda (s rostoucí teplotou se vstupní charakteristika posouvá doleva, tzn. prahové napětí se posouvá k 0).  Při ohřívání přechodu tranzistoru (kolektorovou výkonovou ztrátou) se tedy mění původně nastavený pracovní bod. Tranzis-

12 tor se tím stále více otvírá (posuv vstupní charakteristiky doleva způsobí větší bázový proud) a kolektorový proud stále roste a vzrůstá i kolektorová ztráta, která ještě více ohřívá tranzistor. Celý proces končí teplotním zničením tranzistoru.  Pro teplotní stabilizaci je nutné zavedení zpětné vazby.  Princip zpětné vazby spočívá v přičtení (kladná ZV) nebo odečtení (záporná ZV) části výstupní veličiny ke vstupní.  V případě záporné zpětné vazby nárůst veličiny na výstupu (napětí či proudu) se projeví na vstupu omezením řídící veličiny (např. bázového proudu) a tím zpětným poklesem (stabilizaci) výstupní veličiny.  Záporná ZV rovněž přispívá k omezení zkreslení u zesilovačů.

13  Typické řešení záporné zpětné vazby – napěťové  Bázové děliče pro definici pracovního bodu jsou napájeny z uzlu kolektoru a kolektoro- vého rezistoru R C.  Protože je zpětná vazba odvozena od výstupního napětí (kolektorového) jedná se napěťovou zápornou zpětnou vazbu.  Pokud se vlivem zvýšené teploty posune pracovní bod a vzroste kolektorový proud, zvětší se i úbytek napětí na rezistoru R C a tím poklesne napětí na kolektoru. Toto snížené napětí je také napájecí napětí bázového děliče, proto se posune i pracovní bod zpět k menšímu buzení – dochází k teplotní stabilizaci.

14  Pokud je záporná ZV příliš velká, lze ji upravit tím, rozdělíme kolektorový rezistor na dvě části R C1 a R C2 a napájení bázového děliče pro nastavení pracovního bodu posuneme blíže napájecímu napětí.  Záporná zpětná vazba působí jak na stejnosměrné bázové předpětí, tak i na zesilovaný střídavý signál, čímž dochází k omezení přebuzení a zkreslení.

15  Typické řešení záporné zpětné vazby - proudové  Pokud se vlivem zvýšené teploty posune pracovní bod a vzroste kolektorový proud, zvětší se i emitorový proud a vzroste úbytek napětí na rezistoru R E. Tím poklesne napětí báze – emitor U BE a pracovní bod se stabilizuje.  Protože je snímanou výstupní veličinou emitorový proud, hovoří se proudové zpětné vazbě.

16 Děkuji Vám za pozornost Jiří Šebesta Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010


Stáhnout ppt "Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu."

Podobné prezentace


Reklamy Google