Pnp tranzistoriai

Pirmasis bipolinis jungties tranzistorius buvo išrastas 1947 m. Bell laboratorijose. „Du poliškumai“ yra sutrumpintas kaip bipolinis, taigi ir pavadinimas „ Bipolar junction transistor“. BJT yra trijų terminalų įtaisas, turintis kolektorių (C), pagrindą (B) ir emiterį (E). Norint nustatyti tranzistoriaus gnybtus, reikalinga tam tikros BJT dalies kaiščių schema. Tai bus galima rasti duomenų lape. Yra dviejų tipų BJT - NPN ir PNP tranzistoriai. Šioje pamokoje kalbėsime apie PNP tranzistorius. Panagrinėkime du PNP tranzistorių pavyzdžius - 2N3906 ir PN2907A, parodytus aukščiau esančiuose paveikslėliuose.

Atsižvelgiant į gamybos procesą, kaiščių konfigūracija gali pasikeisti, o šią informaciją galite rasti atitinkamame tranzistoriaus duomenų lape. Dažniausiai visi PNP tranzistoriai yra aukščiau kaiščių konfigūracijos. Didėjant tranzistoriaus galingumui, prie tranzistoriaus korpuso reikia pritvirtinti reikiamą šilumos kriauklę. Nešalinis tranzistorius arba tranzistorius be potencialo, įjungtas į gnybtus, yra panašus į du diodus, sujungtus atgal ir atgal, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje. Svarbiausias PNP tranzistoriaus pritaikymas yra aukštasis šoninis perjungimas ir B klasės kombinuotas stiprintuvas.

Diodas D1 turi atvirkštinio laidumo savybę, pagrįstą diodo D2 laidumu į priekį. Kai srovė teka per diodą D2 iš emiterio į pagrindą, diodas D1 pajunta srovę ir proporcingai srovei bus leista tekėti atvirkštine kryptimi nuo emiterio gnybto iki kolektoriaus gnybto su sąlyga, kad kolektoriaus gnybte bus naudojamas žemės potencialas. Proporcinė konstanta yra Gain (β).

PNP tranzistorių darbas:

Kaip aptarta aukščiau, tranzistorius yra srovės valdomas įtaisas, turintis du išeikvojimo sluoksnius su specifiniu barjeriniu potencialu, reikalingu išeikvojimo sluoksniui išsklaidyti. Silicio tranzistoriaus barjerinis potencialas yra 0,7 V, esant 25 ° C, ir 0,3 V, esant 25 ° C, germanio tranzistoriui. Dažniausiai naudojamas tranzistoriaus tipas yra silicis, nes jis yra gausiausias elementas žemėje po deguonies.

Vidinis veikimas:

Pnp tranzistoriaus konstrukcija yra tokia, kad kolektoriaus ir spinduolio sritys yra legiruotos p tipo medžiaga, o pagrindo sritis - mažu n tipo medžiagos sluoksniu. Emiterio sritis yra labai legiruota, palyginti su kolektoriaus sritimi. Šie trys regionai sudaro dvi sankryžas. Jie yra kolektoriaus-pagrindo jungtis (CB) ir bazės-spinduolio jungtis.

Kai neigiamas potencialas VBE taikomas visoje Bazės ir Emiterio sankryžoje, mažėjant nuo 0 V, elektronai ir skylės pradeda kauptis išeikvojimo srityje. Kai potencialas toliau mažėja žemiau 0,7 V, pasiekiama barjero įtampa ir įvyksta difuzija. Vadinasi, elektronai teka link teigiamo terminalo, o bazinės srovės srautai (IB) yra priešingi elektronų srautui. Be to, srovė nuo emiterio iki kolektoriaus pradeda tekėti, jei kolektoriaus gnybte naudojama įtampa VCE. PNP tranzistorius gali veikti kaip jungiklis ir stiprintuvas.

Veikimo regionas, palyginti su veikimo režimu:

1. Aktyvus regionas, IC = β × IB– Stiprintuvo veikimas

2. Sodrumo sritis, IC = prisotinimo srovė - jungiklio veikimas (visiškai įjungtas)

3. Ribinė sritis, IC = 0 - jungiklio veikimas (visiškai išjungtas)

Transistorius kaip jungiklis:

PNP tranzistoriaus taikymas turi veikti kaip aukštasis šoninis jungiklis. Norėdami paaiškinti PSPICE modeliu, pasirinktas tranzistorius PN2907A. Pirmas svarbus dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, naudojant pagrindo srovės ribotuvą. Didesnės bazinės srovės sugadins BJT. Iš duomenų lapo didžiausia nenutrūkstama kolektoriaus srovė yra -600mA, o atitinkamas padidėjimas (hFE arba β) nurodomas duomenų lape kaip bandymo sąlyga. Taip pat yra atitinkamos prisotinimo įtampos ir bazinės srovės.

Komponentų pasirinkimo veiksmai:

1. Suraskite kolektoriaus srovės srovę, kurią sunaudoja jūsų krūvis. Šiuo atveju tai bus 200mA (lygiagrečios šviesos diodai arba apkrovos), o rezistorius = 60 omų.

2. Norint nutiesti tranzistorių į prisotinimo būseną, reikia ištraukti pakankamą bazinę srovę, kad tranzistorius būtų visiškai įjungtas. Apskaičiuojama bazinė srovė ir atitinkamas naudojamas rezistorius.

Norint visiškai prisotinti, bazinė srovė yra apytiksliai 2,5 mA (ne per didelė ar per maža). Taigi žemiau yra grandinė, turinti 12 V pagrindą, tokia pati kaip ir spinduolio, atsižvelgiant į žemę, kurios metu jungiklis yra išjungtas.

Teoriškai jungiklis yra visiškai atidarytas, tačiau praktiškai galima pastebėti nuotėkio srovės srautą. Ši srovė yra nereikšminga, nes jie yra pA arba nA. Norint geriau suprasti srovės valdymą, tranzistorius gali būti laikomas kintamu rezistoriumi kolektoriuje (C) ir spinduolyje (E), kurio varža skiriasi priklausomai nuo srovės per bazę (B).

Iš pradžių, kai srovė nepraeina per pagrindą, varža per CE yra labai didelė, kad srovė per ją neteka. Kai pagrindo gnybte atsiranda 0,7 V ir didesnis potencialų skirtumas, BE jungtis difuzuoja ir sukelia CB jungties difuziją. Dabar srovė teka iš emiterio į kolektorių proporcingai srovės srautui iš emiterio į bazę, taip pat padidėja.

Dabar pažiūrėkime, kaip valdyti išėjimo srovę valdant bazinę srovę. Pataisykite IC = 100mA, nepaisant to, kad apkrova yra 200mA, atitinkamas padidėjimas iš duomenų lapo yra kažkur tarp 100 ir 300 ir pagal tą pačią formulę, kurią gauname

Praktinės vertės pokytis nuo apskaičiuotos vertės yra dėl įtampos kritimo tranzistoriuje ir naudojamos varžinės apkrovos. Be to, baziniame terminale mes naudojome standartinę rezistoriaus vertę 13kOhm, o ne 12.5kOhm.

Transistorius kaip stiprintuvas:

Stiprinimas yra silpno signalo pavertimas tinkama forma. Stiprinimo procesas buvo svarbus žingsnis daugelyje programų, tokių kaip belaidžiai perduoti signalai, belaidžiai priimti signalai, MP3 grotuvai, mobilieji telefonai ir kt., Tranzistorius gali sustiprinti galią, įtampą ir srovę esant skirtingoms konfigūracijoms.

Kai kurios tranzistoriaus stiprintuvo grandinėse naudojamos konfigūracijos yra

1. Bendras emiterio stiprintuvas

2. Bendras kolektoriaus stiprintuvas

3. Bendras pagrindo stiprintuvas

Iš pirmiau minėtų tipų įprasta ir dažniausiai naudojama konfigūracija. Operacija vyksta aktyvioje srityje. Vienos pakopos emiterio stiprintuvo grandinė yra jos pavyzdys. Kuriant stiprintuvą svarbu stabilus nuolatinės įtampos taškas ir stabilus kintamosios srovės stiprinimas. Vienpakopio stiprintuvo pavadinimas, kai naudojamas tik vienas tranzistorius.

Aukščiau yra vienos pakopos stiprintuvas, kuriame silpnas signalas, įjungtas į pagrindinį terminalą, paverčiamas β, lygiu su faktiniu signalu kolektoriaus gnybte.

Dalinis tikslas:

CIN yra jungiamasis kondensatorius, kuris sujungia įvesties signalą su tranzistoriaus pagrindu. Taigi šis kondensatorius izoliuoja šaltinį nuo tranzistoriaus ir leidžia praleisti tik kintamosios srovės signalą. CE yra apeinamasis kondensatorius, kuris veikia kaip mažas pasipriešinimo kelias sustiprintam signalui. COUT yra jungiamasis kondensatorius, kuris sujungia išėjimo signalą iš tranzistoriaus kolektoriaus. Taigi šis kondensatorius izoliuoja išėjimą iš tranzistoriaus ir leidžia praleisti tik kintamosios srovės signalą. R2 ir RE suteikia stiprintuvo stabilumą, o R1 ir R2 kartu užtikrina stabilumą nuolatinės įtampos taške, veikdami kaip galimas daliklis.

Operacija:

PNP tranzistoriaus atveju žodis common rodo neigiamą tiekimą. Taigi, spinduolis bus neigiamas, palyginti su kolektoriumi. Kontūras veikia akimirksniu kiekvienam laiko intervalui. Paprasčiau suprasti, kai kintamosios srovės įtampa pagrindiniame gnybte padidina atitinkamą srovės srauto padidėjimą per emiterio rezistorių.

Taigi šis emiterio srovės padidėjimas padidina didesnę kolektoriaus srovę, tekančią per tranzistorių, o tai sumažina VCE kolektoriaus emiterio kritimą. Panašiai, kai įėjimo kintama įtampa eksponentiškai sumažėja, VCE įtampa pradeda didėti dėl sumažėjusios emiterio srovės. Visi šie įtampos pokyčiai akimirksniu atsispindi išėjime, kuris bus apverstas įvesties bangos forma, bet sustiprinta.

Charakteristikos	Bendra bazė	Paprastasis Emiteris	Bendras kolekcininkas
Įtampos padidėjimas	Aukštas	Vidutinis	Žemas
Dabartinis pelnas	Žemas	Vidutinis	Aukštas
Galios padidėjimas	Žemas	Labai aukštai	Vidutinis

Lentelė: Gainų palyginimo lentelė

Remiantis aukščiau pateikta lentele, galima naudoti atitinkamą konfigūraciją.