Struktura bipolárního tranzistoru opakování z přednášek Bipolární tranzistor Struktura bipolárního tranzistoru opakování z přednášek n-Si … emitor p-Si … báze n-Si … kolektor n + -Si E … emitorový kontakt B … kontakt báze kolektorový kontakt … C SiO 2 řez strukturou pro jednorozměrný model Zjednodušený jednorozměrný model E C n p n emitor báze kolektor B Verze ze dne 26.03.2003

++ ++ + => + => = Normální aktivní režim náhradní model přechod CB - zavřen ++ U BE BC I C E B ++ + U U BE BC CE I C E B BC I C + I B => => U CE U CE = I E U BE přechod EB - otevřen

++ + NPN = Normální aktivní režim, NPN, SE, ss pr. bod přechod EB - otevřen UCE IC přechod CB - zavřen 50 uA I C I B 5 mA U CE I E ++ U 10 V BE 10 V Příklad pracovního bodu: UBE = 0,6 V IB = 50 uA h21 = 100 UCE = 10 V IC = h21*IB = 5mA 50 uA I 5 mA I C U BE I B + B h21 = 100 U CE U BE = I 50 uA E 0,6 V Pro IB >0 a UCE > 0 Pro UCE > UCES 0,6 V

REŽIMY ČINNOSTI TRANZISTORU opakování z přednášek UCE IC IB = 0 IB UBC = 0 hranice režimu saturace režim závěrný UBE < 0, UBC < 0 UBE = 0 hranice závěrného režimu režim saturace UBE > 0, UBC > 0 režim aktivní normální UBE > 0, UBC < 0

Charakteristiky bipolárního tranzistoru tranzistor NPN, zapojení SE (opakování z přednášek) výstupní proudová převodní zpětná vstupní UCE > 0,5 V IB [A] IB UBE [mV] UCE = 0 UCE > 5 V UCE [V] IC [mA]

Tranzistor NPN v zapojení SE, nastaveni ss pracovního bodu BE BC CE U1 Obvod TR1.

TR1. Tranzistor NPN v zapojení SE, NAR, ss pracovní bod A. pomocí rovnic1. UBE = 0,7 V IC = IB * h21 U1 = IB * RB + UBE UN = IC * RC + UCE + U N R C B I E U BE BC CE U1 B. logika V obvodu si postupně doplńujeme hodnoty R,U,I Základ - Ohmúv zákon I = U/R U BE I B C. grafické řešení UCE IC UBE = U1 - IB * RB U1 U1/RB UCE = UN - IC * RC UN UN/RC

Příklady Příklad 1A. Dáno: UN = 15 V, U1 = 5,7 V, h21 = 200, UCE = 8 V, IC = 5 mA Určete: RB, RC Příklad 1B. Dáno: UN = 20 V, U1 =10,7 V, h21 = 100, RB = 1MO, RC = 1kO Určete: UCE, IC, IB Příklad 1C. Dáno: UN = 20 V, U1 =20 V, h21 = 500, RB = 1 MO, RC = 2,2 kO Určete: UCE, IC, IB Příklad 1D. Dáno: UN = 20 V, U1 =20 V, h21 = 500, RC = 2,2 kO Určete: RB, aby tranzistor pracoval v NAR

Řešení Řešení 1A: RC = (UN - UCE) / IC = (15 – 8) / 5 kO = 1,4 kO IB = IC / h21 = 5/200 mA = 25 uA RB = (U1 – UBE) / IB = (5,7 – 0,7) / 0,025 kO = 200 kO Řešení 1B: IB = (U1 – UBE) / RB = (10,7 – 0,7) / 1 uA = 10 uA IC = IB * h21 = 10 * 100 uA = 1 mA UCE = UN – IC * RC = 20 – 1*1 V = 19 V Řešení 1C: IB = (U1 – UBE) / RB = (20 – 0,7) / 1 uA = 19,3 uA = 20 uA IC = IB * h21 = 0.02 * 500 uA = 10 mA UCE = UN – IC * RC = 20 – 10 * 2,2 = 20-22 V = -2 V POZOR !! UCE < UCES V ..... TRANZISTOR PRACUJE V SATURACI !!! zvolíme UCE = UCES = 0,2 V IC = (UN - UCES) / RC = (20 - 0,2) / 2,2 mA = 9 mA Řešení 1D: UBE <= UCE U1 – IB * RB <= UN – IB * h21 * RC RB >= (U1 – UN)/IB + h21 * RC RB >= h21 * RC RB >= 1,1 MO

Vyzkoušejte si v Excelu (TR1.XLS) N R C B I E U BE BC CE U1 Vyzkoušejte si v Excelu (TR1.XLS)

Navrhněte stabilizátor se stabilizační diodou, kde Opakování U1 R UD ID I U2 RZ IZ Navrhněte stabilizátor se stabilizační diodou, kde U1ss = 15 V, u1str = +- 5V Rzmin = 0 , Rzmax = 1kO D: Uz = 10V, rd = 1O, Izmax = 50 mA Určete: Stabilizační činitel pro Rz = 500 O Výkonové zatížení všech součástek Verze ze dne 26.03.2003

Nakreslete zapojení hradla OR pomocí diod. Vstupní napětí U1 a U2 je 0V a 5V, zatěžovací odpor je 1kO. Vypočtěte napětí a proudy pro všechny možné kombinace vstupních napětí.

Obvod TR1 Musíte dokonale porozumět tomuto obvodu Výpočet jednoho příkladu je 2 minuty. Pokud vám výpočet trvá déle, opakujte Nejlépe si zapamatujete, při opakování za 2 dny za 7 dni za měsíc Pokud nejdete chybu, nebo Vám nebude něco jasné, pište trunky@trunky.cz