בייפּאָולער טראַנסיסטאָר: סוויטשינג סערקאַץ. די קרייַז סוויטשינג פון די בייפּאָולער טראַנזיסטאָר מיט אַ פּראָסט emitter

איינער פון די דרייַ-ילעקטראָוד טיפּ סעמיקאַנדאַקטער דיווייסאַז זענען בייפּאָולער טראַנזיסטערז. פון די קרייַז דעפּענדס אויף צי זיי האָבן קאַנדאַקטיוואַטי (לאָך אָדער עלעקטראָן) און פֿעיִקייטן.

קלאַסיפֿיקאַציע

טראַנזיסטערז זענען צעטיילט אין גרופּעס:

1. לויט צו די מאַטעריאַלס: די מערסט קאַמאַנלי געוויינט גאַלליום אַרסענידע און סיליציום.
2. ווי דער סיגנאַל אָפטקייַט: נידעריק (אַרויף צו 3 מהז), מיטל (אַרויף צו 30 מהז), הויך (אַרויף צו 300 מהז), הינטער-הויך (אויבן 300 מהז).
3. פֿאַר מאַקסימום מאַכט דיסיפּיישאַן: אַרויף צו 0.3 וו, אַרויף צו 3 וואטס, מער ווי 3 וו.
4. לויט צו דעם טיפּ פון מיטל: דרייַ קאָננעקטעד מיט די סעמיקאַנדאַקטער שיכטע דורך אָלטערנאַטלי טשאַנגינג די דירעקט און פאַרקערט מעטהאָדס טומע קאַנדאַקשאַן.

ווי טאָן די טראַנזיסטערז?

די ויסווייניקסט און ינער Layers פון די טראַנזיסטאָר זענען קאָננעקטעד צו די פירן ילעקטראָודז, ריספּעקטיוולי האָט גערופֿן דעם emitter, זאַמלער און באַזע.

די emitter און זאַמלער זענען נישט אַנדערש פון יעדער אנדערע טייפּס פון קאַנדאַקטיוואַטי, אָבער דעם דיפּלאָם פון דאָפּינג ימפּיוראַטיז פון די יענער איז פיל נידעריקער. דעם ינשורז אַ פאַרגרעסערן אין די אַלאַואַבאַל רעזולטאַט וואָולטידזש.

די באַזע, וואָס איז אַ מיטל שיכטע האט אַ הויך קעגנשטעל, ווי געמאכט פון אַ סעמיקאַנדאַקטער מיט אַ שוואַך דאָפּינג. עס האט אַ גרויס קאָנטאַקט געגנט מיט די זאַמלער, וואָס ימפּרוווז די באַזייַטיקונג פון היץ דזשענערייטאַד רעכט צו פאַרקערט פאָרורטייל די יבערגאַנג, און פאַסיליטאַטעס די דורכפאָר פון די מיעט קאַריערז - עלעקטראָנס. טראָץ דער פאַקט אַז די יבערגאַנג Layers זענען באזירט אויף דער זעלביקער פּרינציפּ, דער טראַנזיסטאָר איז אַסיממעטריק מיטל. דורך טשאַנגינג ערטער עקסטרעם Layers פון דער זעלביקער קאַנדאַקטיוואַטי קענען נישט באַקומען די קאָראַספּאַנדינג פּאַראַמעטערס פון די סעמיקאַנדאַקטער מיטל.

סטשעמאַטיקס פון בייפּאָולער טראַנזיסטערז זענען ביכולת צו האַלטן עס אין צוויי שטאַטן: עס קענען זיין אָפֿן אָדער פֿאַרמאַכט. אין די אַקטיוו מאָדע, ווען די טראַנזיסטאָר עפענען emitter פאָטאָ יבערגאַנג איז געמאכט אין די פאָרויס ריכטונג. צו אילוסטרירן דעם באַטראַכטן, פֿאַר למשל, אַ טראַנזיסטאָר פון נפּן טיפּ, עס זאָל זיין ענערדזשייזד פֿון די מקור, ווי געוויזן אין די פיגור אונטן.

דער גרענעץ פון די רגע קאַלעקטער קנופּ ווען דעם איז פֿאַרמאַכט און אַ קראַנט צו לויפן דורך עס זאָל ניט. אבער אין פיר, די פאַרקערט אַקערז ווייַל פון די נאָענט אָרט פון די טראַנזישאַנז פֿאַר יעדער אנדערער און זייער קעגנצייַטיק השפּעה. זינט די emitter קשר צו די "מינוס" באַטאַרייע עפענען יבערגאַנג אַלאַוז עלעקטראָנס צו לויפן אין די באַזע זאָנע, ווו זיי זענען פּאַרטיייש רעקאָמבינאַטיאָן מיט האָלעס - הויפּט קעריערז. געגרינדעט באַזע איצטיקן איך _ב. דער שטארקער עס איז, די פּראָפּאָרטיאָנאַטעלי מער רעזולטאַט קראַנט. אויף דעם פּרינציפּ אַרבעט אַמפּליפיערס ניצן בייפּאָולער טראַנזיסטערז.

נאָך די באַזע איז סאָוללי דיפפוסיווע אַריבערפירן פון עלעקטראָנס, ווייַל עס איז קיין קאַמף פון עלעקטריש פעלד. רעכט צו קליין שיכטע גרעב (מייקראַנז) און אַ גרויס מאַגנאַטוד פון די קאַנסאַנטריישאַן גראַדיענט פון נעגאַטיוולי אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז, כּמעט אַלע פון זיי פאַלן אין די זאַמלער געגנט, כאָטש די באַזע קעגנשטעל איז גענוג גרויס. עס זיי באַוועגן דראָז עלעקטריש פעלד, פּראַמאָוטינג זייער אַקטיוו אַריבערפירן. די זאַמלער און emitter קעראַנץ זענען סאַבסטאַנשאַלי גלייַך, אויב ניט נעגלאַדזשאַבאַל אָנווער פון אָפּצאָל געפֿירט דורך די רעקאָמבינאַטיאָן אין די באַזע: איך _E = איך _B + איך _ק.

די פּאַראַמעטערס פון טראַנזיסטערז

1. די געווינס סיבות פֿאַר דעם וואָולטידזש ו _עק / ו _זיין און קראַנט: β = איך _אַ / איך _B (פאַקטיש ווערט). טיפּיקאַללי, די קאָעפפיסיענט β טוט ניט יקסיד 300, אָבער קען דערגרייכן וואַלועס פון 800 און העכער.
2. ינפּוט ימפּידאַנס.
3. די אָפטקייַט ענטפער - פון די טראַנזיסטאָר פאָרשטעלונג אַרויף צו אַ פּרידיטערמינד אָפטקייַט אויבן וואָס טראַנסיענץ עס טוט נישט האָבן צייַט צו די ענדערונגען פון די געווענדט סיגנאַל.

בייפּאָולער טראַנסיסטאָר: סוויטשינג סערקאַץ, אָפּעראַציע מאָדעס

אַפּערייטינג מאָדעס אַנדערש זייַן דיפּענדינג אויף ווי די קרייַז איז אַסעמבאַלד. סיגנאַל מוזן זיין געווענדט און אַוועקגענומען בייַ צוויי ווייזט פֿאַר יעדער פאַל, אָבער עס זענען בלויז דרייַ פּינס. עס גייט אַז איינער ילעקטראָוד מוזן ביידע געהערן צו די ינפּוט און רעזולטאַט. אַזוי אַרייַננעמען קיין בייפּאָולער טראַנזיסטערז. פון די קרייַז: אויף, אָע און גוט.

1. אַוטאָ א דרייווינג מיט גוט

די קרייַז סוויטשינג פון די בייפּאָולער טראַנזיסטאָר מיט אַ פּראָסט קאַלעקטער: דער סיגנאַל איז געפֿיטערט צו רעסיסטאָר ר _ל, וואָס איז אויך ינקלודעד אין די זאַמלער קרייַז. אַזאַ אַ קשר איז רעפעררעד צו ווי אַ פּראָסט-זאַמלער.

דעם אָפּציע בלויז קריייץ אַ איצטיקן געווינען. די מייַלע פון די emitter נאכגייער איז צו צושטעלן אַ גרויס ינפּוט ימפּידאַנס (10-500 אָומז), וואָס אַלאַוז באַקוועם קאָואָרדאַנאַט קאַסקיידז.

2. אַוטאָ א דרייווינג מיט אויף

די קרייַז סוויטשינג פון די בייפּאָולער טראַנזיסטאָר אין אַ פּראָסט באַזע: ינקאַמינג סיגנאַל דורך די C ₁ און נאָך פאַרברייטערונג איז אַוועקגענומען אין די פּראָדוקציע פון די זאַמלער קרייַז, ווערין דער באַזע ילעקטראָוד איז שערד. אין דעם פאַל, אַ וואָולטידזש געווינען איז ענלעך צו ארבעטן מיט די מאַ.

די כיסאָרן איז אַ קליין ינפּוט ימפּידאַנס (30-100 אָומז), און קרייַז מיט אויף איז געניצט ווי אַ אַסאַלייטער.

3. דיאַגראַם מיט מאַ

אין פילע עמבאָדימענץ, ווען בייפּאָולער טראַנזיסטערז זענען געניצט, סוויטשינג סערקאַץ מערסטנס געמאכט מיט אַ פּראָסט emitter. די צושטעלן וואָולטידזש איז געפֿיטערט דורך אַ מאַסע רעסיסטאָר ר _ל, און אַ emitter קאָננעקטעד צו די נעגאַטיוו פלאָקן פון אַ פונדרויסנדיק מאַכט צושטעלן.

אַק סיגנאַל פון די ינפּוט וואָקזאַל גייט אריין די emitter און געמיין ילעקטראָודז (V _אין), און עס ווערט גרעסער אין מאַגנאַטוד (וו _סע) אין די זאַמלער קרייַז. די גרונט קרייַז עלעמענטן: אַ טראַנזיסטאָר, אַ רעסיסטאָר ר _ל און דער רעזולטאַט פון די אַמפּליפיער קרייַז מיט אַ פונדרויסנדיק מאַכט צושטעלן. אַוקסיליאַרי: קאַפּאַסאַטער C ₁ אַז פּריווענץ די דורכפאָר פון דירעקט קראַנט אין די קאָרמען קרייַז פון די ינפּוט סיגנאַל, און אַ רעסיסטאָר ר _1, דורך וואָס טראַנזיסטאָר אָפּענס.

די זאַמלער וואָולטידזש פון די טראַנזיסטאָר קרייַז און דער רעזולטאַט פון די רעסיסטאָר ר _ל צוזאַמען גלייַך מאַגנאַטוד _{עמף: אין סיסי = איך C ר ל} + V סע.

אזוי, וו _אין די קליין סיגנאַל אין די ינפּוט איז געגעבן דורך די ווערייישאַן פון דק מאַכט צו אַק רעזולטאַט ינווערטער טראַנזיסטאָר געראטן. דער סכעמע גיט אַ פאַרגרעסערן אין די ינפּוט איצטיקן 20-100 מאל, און די וואָולטידזש - אין 10-200 מאל. אַקקאָרדינגלי, די מאַכט אויך ינקריסאַז.

מאַנגל סכעמע: אַ קליין ינפּוט קעגנשטעל (500-1000 אָומז). פֿאַר דעם סיבה, עס זענען פּראָבלעמס אין די פאָרמירונג פון פאַרברייטערונג סטאַגעס. דער רעזולטאַט קעגנשטעל איז 2-20 אָומז.

די דייאַגראַמז ווייַזן ווי די בייפּאָולער טראַנזיסטאָר. אויב איר טאָן ניט נעמען ווייַטער קאַמף אויף זייער אויפֿפֿירונג וועט זיין זייער אַפפעקטעד דורך פונדרויסנדיק ינפלוענסעס, אַזאַ ווי אָוווערכיטינג און סיגנאַל אָפטקייַט. אויך, דער emitter גראַונדינג קריייץ האַרמאָניק דיסטאָרשאַן בייַ די פּראָדוקציע. צו פֿאַרבעסערן רילייאַבילאַטי, די קרייַז איז קאָננעקטעד פעעדבאַקקס, Filters, און אַזוי אויף. ען אין דעם פאַל די געווינען איז רידוסט, אָבער די מיטל ווערט מער עפעקטיוו.

מאָדעס פון אָפּעראַציע

די טראַנזיסטאָר פֿונקציע איז משפּיע די ווערט פון די קאָננעקטעד וואָולטידזש. אַלע מאָדעס קענען זיין געוויזן אויב געווענדט קרייַז פון די בייפּאָולער טראַנזיסטאָר צוגעשטעלט ביז אַהער מיט אַ פּראָסט emitter.

1. די שנייַדן-אַוועק מאָדע

דעם מאָדע איז Created ווען די וו _זיין וואָולטידזש דיקריסאַז צו 0.7 ך אין דעם פאַל, די emitter קנופּ איז פֿאַרמאַכט און די קראַנט קאַלעקטער איז ניטאָ, זינט קיין פּאָטער עלעקטראָנס אין דער באַזע. אזוי, דער טראַנזיסטאָר בלאַקס.

2. אַקטיוו מאָדע

אויב אַ וואָולטידזש איז געווענדט צו דער באַזע וואָס איז גענוג צו עפענען די טראַנזיסטאָר, עס איז אַ קליין ינפּוט קראַנט און אַ געוואקסן פּראָדוקציע, דיפּענדינג אויף די מאַגנאַטוד פון די געווינען. דעמאָלט דער טראַנזיסטאָר וועט אַרבעטן ווי אַ אַמפּליפיער.

3. זעטיקונג מאָדע

עס דיפפערס פֿון די אַקטיוו מאָדע אַזוי אַז די טראַנזיסטאָר איז גאָר אָפֿן, און די זאַמלער איצטיקן ריטשאַז די מאַקסימום מעגלעך ווערט. זייַן פאַרגרעסערן קענען בלויז זיין אַטשיווד דורך טשאַנגינג די געווענדט עלעקטראָמאָטיווע קראַפט אָדער מאַסע אין די רעזולטאַט קרייַז. ווען טשאַנגינג באַזע איצטיקן קאַלעקטער איז ניט געביטן. זעטיקונג רעזשים קעראַקטערייזד דורך דעם פאַקט אַז די טראַנזיסטאָר איז זייער אָפֿן, און דאָ עס באדינט ווי אַ באַשטימען איז אויסגעדרייט אויף. סטשעמאַטיקס פון בייפּאָולער טראַנזיסטערז דורך קאַמביינינג די שנייַדן-אַוועק און זעטיקונג מאָדעס לאָזן איר צו שאַפֿן מיט זייער עלעקטראָניש שליסלען.

אַלע מאָדעס פון אָפּעראַציע אָפענגען אויף די נאַטור פון די פּראָדוקציע טשאַראַקטעריסטיקס געוויזן אין די גראַפיק.

זיי קענען באַווייַזן, אויב עס איז אַסעמבאַלד וויירינג דיאַגראַמע פון די בייפּאָולער טראַנזיסטאָר מיט אָע.

אויב איר שטעלן אויף די ווערטיקאַל אַקס און די האָריזאָנטאַל סעגמאַנץ פאָרשטעלן די מאַקסימום קאַלעקטער קראַנט און די סומע פון צושטעלן וואָולטידזש וו _סיסי, און דעמאָלט פאַרבינדן די ענדס צו יעדער אנדערע, באַקומען אַ מאַסע שורה (רויט). עס איז דיסקרייבד דורך די _{אויסדרוק: איך C = (V סיסי -} וו סע) / ר סי פון די רעכענען עס גייט אַז די אַפּערייטינג פונט וואָס דאַטערמאַנז די זאַמלער איצטיקן איך _C און די וואָולטידזש וו _סע, וועט זיין דיספּלייסט צוזאמען די מאַסע שורה פון די דנאָ אַרויף מיט ינקריסינג באַזע איצטיקן איך _בי

זאָנע וו _סע צווישן די אַקס און דער ערשטער רעזולטאַט קוואַליטעט (שיידיד) ווו איך _ב = 0 קעראַקטערייזאַז קאַטאָף מאָדע. אין דעם פאַרקערט איצטיקן איך _C איז נעגלאַדזשאַבאַל און די טראַנזיסטאָר איז פֿאַרמאַכט.

די אַפּערמאָוסט קוואַליטעט אין די פונט א ינטערסעקץ די שורה מאַסע, נאָך וואָס, מיט ווייַטער פאַרגרעסערן _{אין די} זאַמלער איצטיקן איך האט ניט געביטן. זעטיקונג געגנט אין די גראַפיק איז די שיידיד געגנט צווישן די אַקס איך _C און די סטיפּאַסט קוואַליטעט.

ווי גייט דער טראַנזיסטאָר אין פאַרשידענע מאָדעס?

די טראַנזיסטאָר אַפּערייץ מיט בייַטעוודיק אָדער קעסיידערדיק סיגנאַלז סאַפּלייד צו די ינפּוט קרייַז.

בייפּאָולער טראַנסיסטאָר: סוויטשינג סערקאַץ, מאַכט

מערסטנס טראַנזיסטאָר באדינט ווי אַ אַמפּליפיער. די אָלטערנייטינג ינפּוט סיגנאַל ז אַ ענדערונג אין זייַן רעזולטאַט קראַנט. איר קענען צולייגן די סכעמע מיט גוט אָדער מיט די מאַ. אין די פּראָדוקציע קרייַז פֿאַר סיגנאַל required מאַסע. טיפּיקלי נוצן אַ רעסיסטאָר מאָונטעד אין די זאַמלער רעזולטאַט קרייַז. אויב רעכט אויסגעקליבן, די רעזולטאַט וואָולטידזש ווערט איז באטייטיק העכער ווי די ינפּוט.

אַמפּליפיער אַרבעט געזונט ילאַסטרייטיד אין די טיימינג דייאַגראַמז.

ווען די קאָנווערטעד דויפעק סיגנאַלז, אַ מאָדע איז די זעלבע ווי אַז פֿאַר די סינוסאָידאַל. קוואַליטעט קאַנווערטינג זיי האַרמאָניק קאַמפּאָונאַנץ באשלאסן דורך די אָפטקייַט טשאַראַקטעריסטיקס פון טראַנזיסטערז.

אַרבעט אין סוויטשינג מאָדע

טראַנזיסטאָר סוויטשיז זענען דיזיינד פֿאַר ניט-קאָנטאַקט סוויטשינג קאַנעקשאַנז אין ילעקטריקאַל סערקאַץ. דער פּרינציפּ איז די סטעפּוויסע טוישן אין די קעגנשטעל פון די טראַנזיסטאָר. בייפּאָולער טיפּ איז געזונט סוטאַד צו די רעקווירעמענץ פון די שליסל מיטל.

סאָף

סעמיקאַנדאַקטער יסודות געניצט אין סערקאַץ פֿאַר קאַנווערטינג עלעקטריש סיגנאַלז. ווערסאַטאַל און גרויס גריידינג לאָזן ברייט נוצן פון בייפּאָולער טראַנזיסטערז. סוויטשינג סערקאַץ באַשטימען זייער פֿעיִקייטן און מאָדעס פון אָפּעראַציע. פיל דעפּענדס אויף די קעראַקטעריסטיקס.

די הויפּט קרייַז סוויטשינג בייפּאָולער טראַנזיסטערז אַמפּליפי, גער און דזשענערייט ינפּוט סיגנאַלז, און באַשטימען סערקאַץ.