Pnp tranzistori

Pirmais bipolārā savienojuma tranzistors tika izgudrots 1947. gadā Bell laboratorijās. “Divas polaritātes” tiek saīsināti kā bipolāri, tāpēc arī nosaukums Bipolar krustojuma tranzistors. BJT ir trīs termināļu ierīce ar kolektoru (C), bāzi (B) un izstarotāju (E). Lai identificētu tranzistora spailes, nepieciešama konkrētas BJT daļas tapu diagramma. Tas būs pieejams datu lapā. Ir divu veidu BJT - NPN un PNP tranzistori. Šajā apmācībā mēs runāsim par PNP tranzistoriem. Apsvērsim divus PNP tranzistoru piemērus - 2N3906 un PN2907A, kas parādīti iepriekš redzamajos attēlos.

Pamatojoties uz ražošanas procesu, tapu konfigurācija var mainīties, un šī informācija ir pieejama attiecīgajā tranzistora datu lapā. Pārsvarā visiem PNP tranzistoriem ir augstāka kontakta konfigurācija. Pieaugot tranzistora jaudai, tranzistora korpusam jāpiestiprina nepieciešamā siltuma izlietne. Neobjektīvs tranzistors vai tranzistors bez sprieguma, kas tiek izmantots spailēs, ir līdzīgs divām diodēm, kas savienotas aizmugurē, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Vissvarīgākais PNP tranzistora pielietojums ir augsta pārslēgšanās un B klases kombinētais pastiprinātājs.

Diodei D1 ir pretēji vadoša īpašība, kuras pamatā ir diode D2 vadīšana uz priekšu. Kad strāva plūst caur diode D2 no emitētāja uz pamatni, diode D1 uztver strāvu un proporcionālajai strāvai būs atļauts plūst pretējā virzienā no izstarotāja spailes uz kolektora spaili ar nosacījumu, ka kolektora spailē tiek izmantots zemes potenciāls. Proporcionālā konstante ir Gain (β).

PNP tranzistoru darbība:

Kā jau tika apspriests iepriekš, tranzistors ir strāvas kontrolēta ierīce, kurai ir divi noplicināšanas slāņi ar specifisku barjeras potenciālu, kas nepieciešami noplicināšanas slāņa izkliedēšanai. Silīcija tranzistora barjeras potenciāls germānija tranzistoram ir 0,7 V pie 25 ° C un 0,3 V pie 25 ° C. Pārsvarā izmantotais tranzistoru veids ir silīcijs, jo tas ir visbagātākais elements uz zemes pēc skābekļa.

Iekšējā darbība:

Pnp tranzistora konstrukcija ir tāda, ka kolektora un emitētāja apgabali ir leģēti ar p veida materiālu, un bāzes reģions ir leģēts ar nelielu n veida materiāla slāni. Emitētāja reģions ir stipri leģēts, salīdzinot ar kolektora reģionu. Šie trīs reģioni veido divus krustojumus. Tie ir kolektora-bāzes savienojums (CB) un bāzes-izstarotāja savienojums.

Lietojot negatīvu potenciālu VBE pāri Bāzes-Emitera krustojumam, samazinoties no 0 V, elektroni un caurumi sāk uzkrāties noplicināšanas reģionā. Kad potenciāls turpina samazināties zem 0,7 V, tiek sasniegts barjeras spriegums un notiek difūzija. Tādējādi elektroni plūst uz pozitīvo spaili, un bāzes strāvas plūsma (IB) ir pretēja elektronu plūsmai. Turklāt strāva no izstarotāja līdz kolektoram sāk plūst, ja kolektora spailē tiek izmantots spriegums VCE. PNP tranzistors var darboties kā slēdzis un pastiprinātājs.

Darbības reģions pret darbības režīmu:

1. Aktīvais reģions, IC = β × IB– Pastiprinātāja darbība

2. Piesātinājuma reģions, IC = piesātinājuma strāva - slēdža darbība (pilnībā ieslēgta)

3. Nozares apgabals, IC = 0 - slēdža darbība (pilnībā izslēgta)

Transistors kā slēdzis:

PNP tranzistora pielietojums ir jādarbojas kā augstas puses slēdzis. Lai izskaidrotu ar PSPICE modeli, ir izvēlēts PN2907A tranzistors. Pirmā svarīgā lieta, kas jāpatur prātā, izmantojot pamatnē strāvas ierobežojošo rezistoru. Lielāka bāzes strāva sabojās BJT. No datu lapas maksimālā nepārtrauktā kolektora strāva ir -600mA, un attiecīgais pieaugums (hFE vai β) datu lapā ir norādīts kā testa nosacījums. Pieejami arī atbilstošie piesātinājuma spriegumi un bāzes strāvas.

Komponentu atlases darbības:

1. Atrodiet kolektora strāvas vedni, ko patērē jūsu slodze. Šajā gadījumā tas būs 200mA (paralēli gaismas diodes vai slodzes) un rezistors = 60 omi.

2. Lai vadītu tranzistoru piesātinājuma stāvoklī, ir jāizņem pietiekama bāzes strāva, lai tranzistors būtu pilnībā ieslēgts. Aprēķinot bāzes strāvu un atbilstošo izmantojamo rezistoru.

Pilnīgai piesātināšanai bāzes strāva ir aptuveni 2,5mA (ne pārāk augsta vai pārāk zema). Tādējādi zemāk ir ķēde ar 12V līdz bāzei tāda pati kā izstarotājam attiecībā pret zemi, kuras laikā slēdzis ir izslēgts.

Teorētiski slēdzis ir pilnībā atvērts, bet praktiski var novērot noplūdes strāvas plūsmu. Šī strāva ir niecīga, jo tie atrodas pA vai nA. Lai labāk izprastu strāvas vadību, tranzistoru var uzskatīt par mainīgu rezistoru pāri kolektoram (C) un izstarotājam (E), kura pretestība mainās atkarībā no strāvas caur bāzi (B).

Sākotnēji, kad caur pamatu neplūst strāva, pretestība visā CE ir ļoti augsta, ka caur to neplūst strāva. Kad bāzes spailē parādās potenciālu starpība 0,7 V un vairāk, BE savienojums izkliedējas un izraisa CB savienojuma izkliedi. Tagad strāva no izstarotāja uz kolektoru proporcionāli strāvas plūsmai no izstarotāja uz bāzi, arī pieaugums.

Tagad ļaujiet mums redzēt, kā kontrolēt izejas strāvu, kontrolējot bāzes strāvu. Fix IC = 100mA, neskatoties uz to, ka slodze ir 200mA, atbilstošais ieguvums no datu lapas ir kaut kur starp 100 un 300 un pēc tās pašas formulas, ko mēs iegūstam

Praktiskās vērtības variācija no aprēķinātās vērtības ir saistīta ar sprieguma kritumu tranzistorā un izmantoto pretestības slodzi. Arī bāzes terminālā esam izmantojuši standarta rezistora vērtību 13kOhm, nevis 12.5kOhm.

Transistors kā pastiprinātājs:

Pastiprināšana ir vāja signāla pārveidošana izmantojamā formā. Pastiprināšanas process ir bijis svarīgs solis daudzās lietojumprogrammās, piemēram, bezvadu pārraidītie signāli, bezvadu saņemtie signāli, Mp3 atskaņotāji, mobilie tālruņi utt. Transistors var pastiprināt jaudu, spriegumu un strāvu dažādās konfigurācijās.

Dažas no konfigurācijām, ko izmanto tranzistora pastiprinātāja ķēdēs, ir

1. Kopējais izstarotāja pastiprinātājs

2. Kopējais kolektora pastiprinātājs

3. Kopējais pamatnes pastiprinātājs

No iepriekš minētajiem tipiem izplatītais izstarotāju tips ir populārā un galvenokārt izmantotā konfigurācija. Darbība notiek aktīvajā reģionā, piemērs tam ir vienpakāpes kopējā izstarotāja pastiprinātāja ķēde. Pastiprinātājs līdzstrāvas novirzes punkts un stabils maiņstrāvas pieaugums ir svarīgi, veidojot pastiprinātāju. Vienpakāpes pastiprinātāja nosaukums, ja tiek izmantots tikai viens tranzistors.

Augšpusē ir vienpakāpes pastiprinātājs, kur vājš signāls, kas tiek izmantots bāzes terminālā, tiek pārvērsts par β reizes lielāku par faktisko signālu kolektora terminālā.

Daļējs mērķis:

CIN ir sakabes kondensators, kas ieejas signālu savieno ar tranzistora pamatni. Tādējādi šis kondensators izolē avotu no tranzistora un ļauj iziet cauri tikai maiņstrāvas signālam. CE ir apvedceļa kondensators, kas darbojas kā zemas pretestības ceļš pastiprinātam signālam. COUT ir savienojuma kondensators, kas savieno izejas signālu no tranzistora kolektora. Tādējādi šis kondensators izolē tranzistora izvadi un ļauj iziet cauri tikai maiņstrāvas signālam. R2 un RE nodrošina pastiprinātāja stabilitāti, savukārt R1 un R2 kopā nodrošina stabilitāti līdzstrāvas novirzes punktā, darbojoties kā potenciāls dalītājs.

Darbība:

PNP tranzistora gadījumā vārds common norāda negatīvo padevi. Tādējādi izstarotājs būs negatīvs, salīdzinot ar kolektoru. Ķēde darbojas uzreiz katram laika intervālam. Vienkārši, lai saprastu, kad maiņstrāvas spriegums bāzes spailē palielina attiecīgo strāvas pieaugumu caur izstarotāja rezistoru.

Tādējādi šis izstarotāja strāvas pieaugums palielina kolektora strāvas plūsmu caur tranzistoru, kas samazina VCE kolektora izstarotāja kritumu. Līdzīgi, kad ieejas maiņstrāvas spriegums eksponenciāli samazina, emitētāja strāvas samazināšanās dēļ VCE spriegums sāk palielināties. Visas šīs sprieguma izmaiņas acumirklī atspoguļojas pie izejas, kas būs apgriezta ieejas viļņu forma, bet pastiprināta.

Raksturlielumi	Kopējā bāze	Parastais Emiters	Kopējais kolekcionārs
Sprieguma pieaugums	Augsts	Vidējs	Zems
Pašreizējais pieaugums	Zems	Vidējs	Augsts
Jaudas pieaugums	Zems	Ļoti augstu	Vidējs

Tabula: Gain salīdzināšanas tabula

Pamatojoties uz iepriekš minēto tabulu, var izmantot atbilstošo konfigurāciju.