ลักษณะของทรานซิสเตอร์สองขั้ว

ในตอนท้ายของบทความก่อนหน้านี้มีการ“ ค้นพบ” ความหมายของมันคือกระแสฐานขนาดเล็กควบคุมกระแสขนาดใหญ่ นี่คือคุณสมบัติหลักอย่างแม่นยำ ทรานซิสเตอร์ความสามารถในการขยายสัญญาณไฟฟ้า เพื่อให้การบรรยายต่อไปมีความจำเป็นต้องเข้าใจว่าความแตกต่างของกระแสเหล่านี้มีขนาดใหญ่เพียงใดและการควบคุมนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

เพื่อให้สามารถจดจำสิ่งที่ถูกกล่าวถึงได้ดีขึ้นรูปที่ 1 แสดงทรานซิสเตอร์ n-p-n พร้อมพาวเวอร์ซัพพลายสำหรับวงจรพื้นฐานและวงจรตัวสะสมที่เชื่อมต่ออยู่ ภาพวาดนี้ได้รับการแสดงแล้ว ในส่วนก่อนหน้าของบทความ.

คำพูดเล็ก ๆ : ทุกอย่างที่บอกเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์ของโครงสร้าง n-p-n ค่อนข้างเป็นจริงสำหรับทรานซิสเตอร์ p-n-p เฉพาะในกรณีนี้ควรกลับขั้วของแหล่งพลังงาน และในคำอธิบายตัวเอง "อิเล็กตรอน" ควรถูกแทนที่ด้วย "หลุม" ไม่ว่าจะเกิดขึ้นที่ไหน แต่ในปัจจุบันทรานซิสเตอร์ของโครงสร้าง n-p-n มีความทันสมัยมากขึ้นและมีความต้องการมากขึ้นดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับพวกเขาส่วนใหญ่

รูปที่ 1

ทรานซิสเตอร์พลังงานต่ำ แรงดันไฟฟ้าและกระแส

แรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้กับตัวแยกอีซีแอล (ตามปกติจะเรียกว่าชุมทางอีมิตเตอร์) เป็นต่ำสำหรับทรานซิสเตอร์พลังงานต่ำไม่เกิน 0.2 ... 0.7V ซึ่งช่วยสร้างกระแสไมโครแอมป์หลายสิบในวงจรฐาน ฐานกระแสกับแรงดันไฟฟ้าฐานเรียกว่าตัวปล่อย ลักษณะอินพุตของทรานซิสเตอร์ซึ่งจะถูกลบออกที่แรงดันไฟฟ้าสะสมคงที่

แรงดันไฟฟ้าของลำดับ 5 ... 10 V ถูกนำไปใช้กับชุมทางตัวเก็บรวบรวมของทรานซิสเตอร์พลังงานต่ำ (นี่คือการวิจัยของเรา) แม้ว่ามันจะมากขึ้น ที่แรงดันไฟฟ้าดังกล่าวกระแสของตัวสะสมสามารถอยู่ในช่วง 0.5 ถึงหลายสิบล้านมิลลิวินาที ภายในกรอบของบทความเราจะ จำกัด ตัวเองในปริมาณดังกล่าวเนื่องจากเชื่อว่าทรานซิสเตอร์นั้นใช้พลังงานต่ำ

ลักษณะการส่ง

ดังกล่าวข้างต้นกระแสไฟฟ้าพื้นฐานขนาดเล็กจะควบคุมกระแสตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ดังแสดงในรูปที่ 2 ควรสังเกตว่ากระแสไฟฟ้าพื้นฐานบนกราฟถูกระบุใน microamps และตัวสะสมกระแสไฟฟ้าเป็นมิลลิพัน

รูปที่ 2

หากคุณตรวจสอบพฤติกรรมของเส้นโค้งอย่างระมัดระวังคุณจะเห็นว่าในทุกจุดในกราฟอัตราส่วนของตัวสะสมกระแสไฟฟ้าต่อกระแสไฟฟ้าพื้นฐานจะเท่ากัน สำหรับเรื่องนี้มันก็เพียงพอที่จะให้ความสนใจกับจุด A และ B ซึ่งอัตราส่วนของนักสะสมในปัจจุบันต่อกระแสไฟฟ้าในฐานที่แน่นอนคือ 50 นี่จะเป็น ACCUR CENTRENT h21e - กำไรปัจจุบัน

h21e = Ik / Ib

การรู้อัตราส่วนนี้จึงไม่ยากที่จะคำนวณ Ik ปัจจุบันของสะสม = Ib * h21e

แต่ไม่ว่าในกรณีใดคุณควรคิดว่าการได้รับทรานซิสเตอร์ทั้งหมดเท่ากับ 50 อย่างที่แสดงในรูปที่ 2 ในความเป็นจริงขึ้นอยู่กับประเภทของทรานซิสเตอร์มันมีตั้งแต่หน่วยถึงหลายร้อยหรือหลายพัน!

หากคุณจำเป็นต้องรู้ถึงการเพิ่มขึ้นของทรานซิสเตอร์ที่เฉพาะเจาะจงซึ่งอยู่บนโต๊ะของคุณสิ่งนี้ค่อนข้างง่าย: มัลติมิเตอร์สมัยใหม่ตามกฎแล้วมีโหมดการวัดที่ h21e ต่อไปเราจะอธิบายวิธีกำหนดอัตราขยายโดยใช้แอมป์มิเตอร์แบบทั่วไป

การพึ่งพาของนักสะสมในปัจจุบันในฐานปัจจุบัน (รูปที่ 2) เรียกว่า การตอบสนองของทรานซิสเตอร์. รูปที่ 3 แสดงลักษณะการถ่ายโอนของทรานซิสเตอร์เมื่อเปิดใช้งานตามวงจรที่มี OE คุณสมบัติจะถูกนำไปใช้ที่แรงดันไฟฟ้าตัวเก็บรวบรวมคงที่

รูปที่ 3 ตระกูลลักษณะการถ่ายโอนของทรานซิสเตอร์เมื่อเปิดใช้งานตามแบบแผนด้วย OE

หากคุณดูครอบครัวนี้อย่างใกล้ชิดคุณสามารถสรุปได้หลายข้อประการแรกลักษณะการถ่ายโอนไม่ใช่แบบเส้นตรงมันเป็นเส้นโค้ง (แม้ว่าจะมีส่วนเส้นตรงตรงกลางของเส้นโค้ง) มันเป็นเส้นโค้งนี้ที่นำไปสู่การผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นหากทรานซิสเตอร์ถูกใช้เพื่อขยายสัญญาณเช่นเสียงหนึ่ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้อง "เลื่อน" จุดทำงานของทรานซิสเตอร์ไปยังส่วนเชิงเส้นของคุณลักษณะ

ประการที่สองลักษณะที่ใช้แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน Uke1 และ Uke2 นั้นมีระยะเวลาเท่ากัน (ระยะห่างจากกันและกัน) สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถสรุปได้ว่าอัตราขยายของทรานซิสเตอร์ (พิจารณาจากมุมของเส้นโค้งไปยังแกนพิกัด) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับแรงดันสะสม - อิมิตเตอร์

ประการที่สามลักษณะไม่เริ่มที่จุดเริ่มต้น นี่แสดงให้เห็นว่าแม้ที่ศูนย์ฐานปัจจุบันกระแสบางตัวไหลผ่านตัวสะสม นี่คือกระแสเริ่มต้นที่แน่นอนซึ่งถูกอธิบาย ในส่วนก่อนหน้าของบทความ. กระแสเริ่มต้นสำหรับเส้นโค้งทั้งสองนั้นแตกต่างกันซึ่งบ่งชี้ว่าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสม

วิธีการลบคุณสมบัติการถ่ายโอน

วิธีที่ง่ายที่สุดในการลบคุณสมบัตินี้คือถ้าคุณเปิดทรานซิสเตอร์ตามวงจรที่แสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4

ด้วยการหมุนลูกบิดของโพเทนชิออมิเตอร์ R คุณสามารถเปลี่ยนกระแสเบสขนาดเล็กมากซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนใน Ik กระแสไฟฟ้าสะสมขนาดใหญ่ กระบวนการ“ สร้างสรรค์” ดังกล่าวเมื่อการหมุนของโพเทนชิออมิเตอร์แสดงให้เห็นโดยไม่ได้ตั้งใจ:“ เป็นไปได้ไหมที่จะทำให้กระบวนการบิดของลูกบิดนี้เป็นไปโดยอัตโนมัติ?” ปรากฎว่าคุณสามารถ

ในการทำเช่นนี้แทนที่จะเป็นโพเทนชิออมิเตอร์มันก็เพียงพอที่จะเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเช่นไมโครโฟนคาร์บอน, วงจรการสั่นของเสาอากาศหรือเครื่องตรวจจับของเครื่องรับจากแบตเตอรี่ EB-e ในซีรีส์ จากนั้นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับนี้จะควบคุมกระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ดังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5

ในวงจรนี้แบตเตอรี่ EB-e ทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดไบอัสสำหรับจุดใช้งานของทรานซิสเตอร์และจะขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้า AC หากคุณใช้สัญญาณสลับกันเช่นไซน์อยด์โดยไม่มีอคติวงจรครึ่งบวกจะเปิดทรานซิสเตอร์และอาจขยายได้

แต่ลบครึ่งปิดของทรานซิสเตอร์เพียงแค่ปิดดังนั้นไม่เพียง แต่จะไม่ขยาย แต่จะไม่ผ่านทรานซิสเตอร์ มันเหมือนกับว่าคุณเชื่อมต่อลำโพงผ่านไดโอด: แทนที่จะฟังเพลงและฟังเสียงที่ไพเราะคุณสามารถได้ยินเสียงเขย่าแล้วมีเสียงแปลก ๆ

แต่บ่อยครั้งที่พวกเขาขยายกระแสตรงในขณะที่ทรานซิสเตอร์ทำงานในโหมดคีย์เช่นรีเลย์ แอปพลิเคชั่นนี้มักพบในวงจรดิจิตอล ในบทความถัดไปมันเป็นโหมดที่สำคัญที่สุดและง่ายที่สุดที่เราจะเริ่มพิจารณาการใช้งานโหมดต่างๆของทรานซิสเตอร์

ทรานซิสเตอร์สลับวงจร

รูปที่ 6 วงจรการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์

จนถึงทุกวันนี้ในภาพทั้งหมดทรานซิสเตอร์ปรากฏต่อเราว่าเป็นสี่เหลี่ยมสามตัวที่มีตัวอักษร n และ p ในรูปที่ 6a ทรานซิสเตอร์จะแสดงในวงจรไฟฟ้าจริง ขั้วของการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าชื่อของขั้วไฟฟ้าฐานและกระแส emitter จะแสดงทันที และในรูปที่ 6b ในรูปแบบของการออกแบบไดโอดสองตัวซึ่งมักจะเป็น ใช้เมื่อทดสอบทรานซิสเตอร์ด้วยมัลติมิเตอร์.