Čtvrté laboratorní cvičení

Prezentace na téma: "Čtvrté laboratorní cvičení"— Transkript prezentace:

1 Čtvrté laboratorní cvičení
Prvky počítačů (IPR) Čtvrté laboratorní cvičení Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií v Brně Božetěchova 2, Brno Cvičící: Gabriela Nečasová Gabriela Nečasová Petr Veigend 2014/2015

2 Zapojení bipolárního tranzistoru Dvouvstupé hradlo v logice RTL
Obsah Bipolární tranzistor Co to je a jak to funguje? Bipolární tranzistor jako spínač Zapojení bipolárního tranzistoru Dvouvstupé hradlo v logice RTL IPR cvičení 4

3 Bipolární tranzistor Teoretický úvod IPR cvičení 4

4 Bipolární tranzistor má tři elektrody
V podstatě se skládá ze dvou diod, podle typu jejich orientace můžeme rozlišit dva typy: NPN a PNP Bipolární tranzistor má tři elektrody Báze Kolektor Emitor Bázový proud řídí průchod proudu mezi kolektorem a emitorem Pokud přivedeme proud do báze, tranzistor se otevře a prochází proud IPR cvičení 4

5 Typy bipolárních tranzistorů ještě jednou
IPR cvičení 4

6 Typy bipolárních tranzistorů ještě jednou
IPR cvičení 4

7 Bipolární tranzistor jako spínač
Dva pracovní stavy Rozepnuto - velký R spínače 𝑀Ω, malý 𝐼 𝐶 Sepnuto - malý R spínačekΩ, velký 𝐼 𝐶 Změny stavů Pomocí (spínacího) bázového proudu 𝑰 𝑩  sepnutí/rozepnutí smyčky, poté jíž protéká (spínaný) kolektorový proud 𝑰 𝑪 IPR cvičení 4

8 Pracovní bod bipolárního tranzistoru (rozepnut)
Je-li tranzistor rozepnut (bod P1), je napětí 𝑈 𝐶𝐸 prakticky rovno napájecímu napětí 𝑈 𝐶𝐶 𝐼 𝐶 →0: 𝑈 𝐶𝐸 = 𝑈 𝐶𝐶 − 𝑅 𝐶 ∗ 𝐼 𝐶 = 𝑈 𝐶𝐶 IPR cvičení 4

9 Pracovní bod bipolárního tranzistoru (sepnut)
Je-li tranzistor sepnut (bod P2), začne jím protékat proud 𝐼 𝐶 velikostně omezený jen odporem 𝑅 𝐶 a přímo úměrně závislý velikosti proudu 𝐼 𝐵 IPR cvičení 4

10 Pracovní bod bipolárního tranzistoru
Sepnutí: pokud je proud 𝐼 𝐵 takový, že 𝑈 𝐵𝐸 ≈0,7𝑉 Po sepnutí tranzistoru začne kolektorem protékat proud 𝐼 𝐶 =𝛽∗ 𝐼 𝐵 = 𝑈 𝐶𝐶 − 𝑈 𝐶𝐸 𝑅 𝐶 𝛽= 𝐼 𝐶 / 𝐼 𝐵 je proudové zesílení daného typu tranzistoru 𝑈 𝐶𝐶 = 𝑈 𝐶𝐸 + 𝑅 𝐶 ∗ 𝐼 𝐶 𝑈 𝐶𝐸 klesne po sepnutí z hodnoty cca 𝑈 𝐶𝐶 typicky na hodnotu několika desetin 𝑉. IPR cvičení 4

11 Zapojení bipolárního tranzistoru
Jako spínač IPR cvičení 4

12 Laboratorní přípravek + nepájivé kontaktní pole NPN tranzistor
Potřebné součástky Laboratorní přípravek + nepájivé kontaktní pole NPN tranzistor Pracovní krabička Propojovací vodiče Rezistory (2,2Ω) LED dioda IPR cvičení 4

13 Důležité informace před zapojováním
Připomínám strukturu nepájivého kontaktního pole NEVYPOJUJTE TRANZISTOR!!! IPR cvičení 4

14 Důležité informace před zapojováním
IPR cvičení 4

15 Důležité informace před zapojováním
IPR cvičení 4

16 Budete zapojovat následující obvod v nepájivém poli
Schéma zapojení Budete zapojovat následující obvod v nepájivém poli Napětí 𝑼 𝟏 – přes potenciometr Napětí 𝑼𝒄𝒄 – přímo, bez potenciometru Použijte žlutou napájecí zdířku NE červenou ani modrou napájecí zdířku !!! IPR cvičení 4

17 Vstupně-výstupní chování tranzistorového spínače
Měření Vstupně-výstupní chování tranzistorového spínače závislost výstupního (spínaného) napětí 𝑈2 na vstupním (spínacím) napětí 𝑈1 Vyneste grafy závislosti 𝑼𝟐=𝒇(𝑼𝟏), 𝑼 𝑩𝑬 =𝒈(𝑼𝟏) Proč bývá tranzistor-spínač označován pojmem invertor logické úrovně? log.0: 𝑈 < 0,4𝑉 a log.1 : 𝑈 >0,6𝑉 IPR cvičení 4

18 Dvouvstupé hradlo IPR cvičení 4

19 Logika RTL = rezistor-tranzistorová logika
Dvouvstupé hradlo Logika RTL = rezistor-tranzistorová logika Jakou logickou funkci hradlo realizuje? Log.0: <0𝑉, 4𝑉> Log.1: <0,6𝑉, 5𝑉> IPR cvičení 4

20 Reference [1] Webové stránky cvičení IPR, dostupné online z: IPR cvičení 4

21 Děkuji Vám za pozornost!