A bipol áris tranzisztor III.

A bipoláris tranzisztor III.A bipoláris tranzisztor III.

BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Elektronikus Eszközök Tanszéke

Székely Vladimír

2001 március

BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Elektronikus Eszközök Tanszéke

Székely Vladimír

2001 március

Segédanyag a Villamosmérnöki Szak Elektronika I. tárgyához

Belső használatra!

Segédanyag a Villamosmérnöki Szak Elektronika I. tárgyához

Belső használatra!

Az ideális tranzisztor karakterisztikái

Az ideális tranzisztor karakterisztikái

Közös emitteres alapkapcsolásKözös emitteres alapkapcsolás

A valóságos tranzisztor karakterisztikái


• Másodlagos hatások:

• Parazita CB dióda

• Soros ellenállások

• Early hatás

• Áramkiszorítás

• Az áramerősítés munkapontfüggése



A parazita CB dióda hatásaA parazita CB dióda hatása

ITCES AUU

1ln0

Az inverz áramerősítés leromlik



A soros ellenállások hatása - a báziskivezetésA soros ellenállások hatása - a báziskivezetés

A “belső bázispont” mint ésszerű közelítésA “belső bázispont” mint ésszerű közelítés



A soros ellenállások hatása: a kollektor-kivezetésA soros ellenállások hatása: a kollektor-kivezetés


Az Early hatás


Az Early hatás

A valóságos tranzisztor

karakterisztikái

Az Early hatás


karakterisztikái

Az Early hatás


karakterisztikái

Az Early feszültség


karakterisztikái

Az Early feszültség

C

E

C

CEki I

U

dI

dUr


Early hatás a földelt bázisú tranzisztornál


Early hatás a földelt bázisú tranzisztornál


Early hatás: a visszahatás mechanizmusa


Early hatás: a visszahatás mechanizmusa

~exp(UBE/UT)~exp(UBE/UT)

FBFB FEFE

Az Early hatásAz Early hatás

PÉLDA

Mekkora a földelt emitteres kimeneti ellenállása a tranzisztornak, ha az Early feszültség 80 V és a munkaponti kollektoráram 5 mA?

Mekkora a földelt emitteres kimeneti ellenállása a tranzisztornak, ha az Early feszültség 80 V és a munkaponti kollektoráram 5 mA?

C

Eki I

Ur k

mA

Vrki 16

5

80

Az áramkiszorításAz áramkiszorítás

UBE Imax/Imin

1 mV 1,04

10 mV 1,47

50 mV 6,84

Segítség:

több báziskivezetés

nagy kerületű E

Segítség:

több báziskivezetés

nagy kerületű E

Az áramerősítés munkapontfüggéseAz áramerősítés munkapontfüggése

Feszültségfüggés: az Early hatás miattFeszültségfüggés: az Early hatás miatt

BC

B

B

N

BC

N

dU

dw

dw

dA

dU

dA

EE

BB

n

pe Nw

Nw

D

D1

2

2

11

n

Btr L

w

CBBMB Uconstww

CB

BCtre

BC

N

U

wS

dU

dA /)1(2)1(

2

1 '

Az áramerősítés munkapontfüggéseAz áramerősítés munkapontfüggése

Feszültségfüggés: az Early hatás miatt

Áramfüggés:

Feszültségfüggés: az Early hatás miatt

Áramfüggés:

A BJT kisjelű helyettesítőképeiA kisjelű működés jellege: a munkaponti beállításhoz képest kis megváltozások

A BJT kisjelű helyettesítőképeiA kisjelű működés jellege: a munkaponti beállításhoz képest kis megváltozások

21

2

BB

BtB RR

RUU

E

BE R

UI

7,0

CEtCCtC RIURIUU

Ut A munkaponti beállítás:

Feltételek: Ib~0, és

EECCtCES RIRIUU

Az előbbiek alapján:

Ib~0

A BJT kisjelű helyettesítőképei

A kisjelű működés jellege

A BJT kisjelű helyettesítőképei

A kisjelű működés jellege

Feszültséggenerátor, nagy kapacitás: rövidzáráramgenerátor:

szakadás

A BJT kisjelű helyettesítőképeiA helyettesítőképek fajtái

A BJT kisjelű helyettesítőképeiA helyettesítőképek fajtái

1. Fizikai

“kételemes”

“háromelemes”

“ötelemes”

2. “Fekete doboz” (négypólus)

h paraméteres

y paraméteres

s paraméteres

1. Fizikai

“kételemes”

“háromelemes”

“ötelemes”

2. “Fekete doboz” (négypólus)

h paraméteres

y paraméteres

s paraméteres

Mindegyikben: FB, FEMindegyikben: FB, FE

Kisjelű fizikai helyettesítőképekKisjelű fizikai helyettesítőképek

Kételemes

• IE arányosan vezérli IC-t

• véges bemeneti ellenállás

Kételemes

• IE arányosan vezérli IC-t

• véges bemeneti ellenállás

FB

ec

eeeb

ii

iru


Kételemes, FBKételemes, FB

e

c

E

C

i

i

I

I

E

NEN dI

dAIA

E

T

E

BEe I

U

dI

dUr

0CBENC IIAI


Kételemes, FEKételemes, FE

ec

eeeb

ii

iru

cbe iii

bccbc iiiii

1

b

c

B

C

i

i

I

I

1bc

bebe

ii

iru

)1(

FE

)( cbebe iiru


KételemesKételemes

e

ebc r

ui

eb

c

EB

Cm u

i

U

Ig

ebmc ugi T

C

T

E

em U

I

U

I

rg 1

ec

eeeb

ii

iru

FB FE


Egy tranzisztor kisjelű áramerősítési tényezője az IE = 1 mA munkapontban = 200. Határozzuk meg a kételemes közös bázisú és közös emitteres helyettesítőkép elemértékeit!

261

26

mA

mV

I

Ur

E

Te

995,0201

200

1

PÉLDA

FB

FE 520020126)1( er


HáromelemesHáromelemes

FB FE


FB FE

ÖtelemesEarly Giacolett

o

PÉLDA

kmA

VRR BB 60

1,0

621

kI

UR

E

BE 3,5

1

7,067,0

Határozzuk meg az alábbi kapcsolás erősítését és bemeneti ellenállását!

Adatok: = 200, Ut = 12 V, UB=6 V, IE = 1 mA, a bázisosztó árama 0,1 mA, UC=9 V.

kI

UUR

C

CtC 3

1

912

Cmbe

Cbem

be

kiu Rg

u

Rug

u

uA

VmAV

mA

U

I

U

Ig

T

E

T

Cm /38

026,0

1

114338 uA

52001

26201)1()1(

E

Te I

Ur

krRRr eBBbe 43,42,56060)1(21

A kapacitások figyelembevételeA kapacitások figyelembevétele

BE

E

E

B

BE

BDe dU

dI

dI

dQ

dU

dQC

T

EDe U

ITC 0

T0 a bázis-áthaladási időT0 a bázis-áthaladási idő

nB

nB

En

rtr

T

TQ

Q

I

I

0

0

1/

/11

T

EtrnDe U

IC )1(

0TIQ EB

A kapacitások figyelembevételeA kapacitások figyelembevétele

en

BEDe

DeTeTe UU

UCC

0

cn

BCDc

DcTcTc UU

UCC

0

A bipol áris tranzisztor III.

Documents

Transcript of A bipol áris tranzisztor III.