TRANZISTORY

STRUKTURA PRVNÍHO TRANZISTORU V ROCE 1956 OBDRŽELI J.BARDEEN, W.H.BRATTAIN A W.SHOCKLEY ZA OBJEV TRANZISTOROVÉHO JEVU A VÝZKUM POLOVODIČŮ NOBELOVU CENU

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR PNP NPN C B E C B E N P N P N C B E C B E E C B UEC = UEB + UBC BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR E C B UCE = UBE + UCB C B E PNP NPN C B E IE IC UBC UEB ELEKTRON N P N P N C B E C B E IE IC UBC UEB IB DÍRA

PRINCIP TRANZISTORU IE = IB + IC + - + - MALÝ PROUD TEKOUCÍ OBVODEM BÁZE - EMITOR DOPROVÁZÍ VELKÝ PROUD V OBVODU KOLEKTOR - EMITOR IE = IB + IC Ic + - UCB IB B C E + - IE UBE BÁZE JE EXTRÉMNĚ TENKÁ - cca 0,01 mm

POPIS TRANZISTOROVÉHO JEVU Po připojení báze k malému kladnému napětí, přechod B-E se otevírá, protože je takto polarizován v propustném směru a zaplaví ho volné nosiče náboje. Pak ovšem elektrony, jakmile přejdou přes první přechod do prostoru báze, jsou kladným napětím kolektoru protaženy napříč tenkou bází a vtaženy přes přechod C-B ke kolektoru. Přitom část nosičů, i když jen v nepatrné míře odbočí a odteče obvodem báze. Tak vzniká proud báze IB. IE = IB + IC IE =  IB +  IC

MALÝ PROUD TEKOUCÍ OBVODEM BÁZE - EMITOR DOPROVÁZÍ VELKÝ PROUD V OBVODU KOLEKTOR - EMITOR

SIMULACE PRINCIPU TRANZISTORU B C IB =0,05mA UBE =0,1V IK =1,5mA N P C E B E

SIMULACE PRINCIPU TRANZISTORU B C IK =4,0mA N P C E B IB =0,15mA E UBE =0,2V

NEJJEDNODUŠŠÍ ZAPOJENÍ BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU 25k Neprochází-li obvodem C-E proud, na kolektoru je plné napětí zdroje. Se vzrůstajícím kolektorovým proudem napětí na kolektoru klesá. Prochází-li obvodem C-E největší proud, napětí na kolektoru je nejmenší. 4k7 6V/0,1A Když napětí na bázi dostoupí přibližně 0,7 V proti emitoru, začne bází procházet proud a současně teče kolektorový proud.

POZNÁMKA POZOR : Zvětší-li se z nějakých důvodů proud v obvodu C-E (např. nadměrným zatížením), zakonitě se zvětší i proud v obvodu B-E.

ZÁKLADNÍ ZAPOJENÍ TRANZISTORU SE SC VSTUP VÝSTUP VÝSTUP SB VSTUP VÝSTUP VSTUP RVST = malý RVÝST = velký U zes. = velké I zes. = velké P zes. = zn.velké RVST = zn.malý RVÝST = velmi velký U zes. = zn.velké I zes. = menší než 1 P zes. = malé až střední RVST = velmi velký RVÝST = velmi malý U zes. = menší než 1 I zes. = velké P zes. = malé až stř.

PRAKTICKÉ POUŽITÍ SE SC VÝSTUP SB VSTUP DŘÍVE SE ZAPOJENÍ UPLATNILO VE VF OBVODECH - MALÝ RVST BYL PODMÍNKOU KE STABILNÍ ČINNOSTI VF ZESIL. V TÉTO PODOBĚ SE ZAPOJENÍ TÉMĚŘ NEPOUŽÍVÁ VSTUP NEJČASTĚJI POUŽÍVANÉ ZAPOJENÍ

URČENÍ PROUDOVÉHO ZESILOVACÍHO ČINITELE SE uA mA  IB, IB=0,002  IC, IC=-0,998mA + - UBE=0,7V UCE=7,7V  IE, IE=-1mA SC - + uA mA  IB, IB=0,002mA UCB=-7V UCE=-7,7V h21E =  IC UCE = konst. = -0,998 0,002 = -499  IB h21C =  IE  IB UEC= konst. = -1 0,002 = -500

URČENÍ PROUDOVÉHO ZESILOVACÍHO ČINITELE SB - + mA1 mA2 IE, IE IC, IC IB, IB UBE UCB UBE = 0,7V UCB = 7V IE = -1 mA IC = 0,998 mA h21B =  IC  IE UCB = konst. = 0,998 -1 = -0,998

ROZBOR VÝKONU PRO ZÁKLADNÍ ZPŮSOBY ZAPOJENÍ TRANZISTORU SB Výkon : ICUCB = - 9,98 IEUEB SE Výkon : ICUCE = 5,49*103 IBUBE SC Výkon : IEUEC = - 550 IBUBC

VA - CHARAKTERISTIKY A DIFERENCIÁLNÍ PARAMETRY

LINEARIZOVANÝ NÁHRADNÍ OBVOD NELINEÁRNÍHO DVOJBRANU S PARAMETRY y y12 u2 y11 i1 = y11 u1 + y12u2 i2 = y21 u1 + y22u2 u1 y22 y21 u1 u2 i1 i2

LINEARIZOVANÝ NÁHRADNÍ OBVOD NELINEÁRNÍHO DVOJBRANU S PARAMETRY y u1 = h11 i1 + h12u2 i2 = h21 i1 + h22u2 i2 i1 i2 i2 u1 h12 u2 h21 ui1 h22 u2

= = ZAPOJENÍ SE SPOLEČNOU BÁZÍ Ie m A mA Ic 10-20V 2V mV Ube Uce Rp1 VÝSTUPNÍ IE = konst. VSTUPNÍ VÝSTUPNÍ UBE = konst. IE mA IC mA IC mA -15 UCB 10 10 UBE -10 5 -5 5 IE 0,5 -1 10 20 UBE V UCB V UCB V

= ZAPOJENÍ SE SPOLEČNÝM EMITOREM Ib mV A mA Rp1 Ic Uce Rp2 10-20V Ube VÝSTUPNÍ IB = konst. VSTUPNÍ VÝSTUPNÍ UBE = konst. IB uA UCE=k IC mA IC mA 60 20 20 UBE 40 10 20 10 IB uA 0,5 1 10 20 UBE V UCE V UCE V

mV 1 = A V 2 mA Rp1 Ic Uce Rp2 10-20V Ib Ube 2V

UNIPOLÁRNÍ TRANZISTORY