Pnp tranzistorji

Prvi bipolarni križni tranzistor je bil izumljen leta 1947 v laboratorijih Bell. "Dve polarnosti" je okrajšana kot bipolarna, od tod tudi ime Bipolar junction tranzistor. BJT je tri terminalna naprava z zbiralnikom (C), dnom (B) in oddajnikom (E). Za prepoznavanje sponk tranzistorja je potreben pin-diagram določenega dela BJT. Na voljo bo v obrazcu. Obstajata dve vrsti BJT - NPN in PNP tranzistorji. V tej vadnici bomo govorili o PNP tranzistorjih. Oglejmo si dva primera tranzistorjev PNP - 2N3906 in PN2907A, prikazana na zgornjih slikah.

Glede na postopek izdelave se lahko spremeni konfiguracija zatiča in te podrobnosti so na voljo v ustreznem obrazcu tranzistorja. Večinoma so vsi PNP tranzistorji zgoraj pin konfiguracije. Ko se moč tranzistorja poveča, je treba na telo tranzistorja pritrditi potreben hladilnik. Nepristranski tranzistor ali tranzistor brez potenciala, ki se uporablja na terminalih, je podoben dvema diodama, povezanima med seboj, kot je prikazano na spodnji sliki. Najpomembnejša uporaba PNP tranzistorja je visoko bočno preklapljanje in kombinirani ojačevalnik razreda B.

Dioda D1 ima obratno prevodno lastnost, ki temelji na vodenju diode D2 naprej. Ko tok teče skozi diodo D2 od oddajnika do baze, dioda D1 zazna tok in sorazmerni tok bo smel teči v obratni smeri od terminala oddajnika do terminala kolektorja, če bo na kolektorskem terminalu uporabljen potencial tal. Sorazmerna konstanta je dobiček (β).

Delovanje PNP tranzistorjev:

Kot smo že omenili, je tranzistor trenutno nadzorovana naprava, ki ima dve plasti izpraznitve s specifičnim pregradnim potencialom, ki sta potrebni za difuzijo osiromašene plasti. Pregradni potencial za silicijev tranzistor je 0,7 V pri 25 ° C in 0,3 V pri 25 ° C za germanijev tranzistor. Najpogostejši uporabljeni tranzistor je silicij, ker je najpogostejši element na zemlji po kisiku.

Notranje delovanje:

Konstrukcija pnp tranzistorja je, da so zbiralna in oddajna območja dopirana z materialom tipa p, osnovno območje pa z majhno plastjo materiala tipa n. Območje oddajanja je močno dopirano v primerjavi z območjem zbiralnika. Te tri regije tvorijo dve križišči. So križišče kolektor-osnova (CB) in križišče osnova-oddajnik.

Ko se negativni potencial VBE uporabi preko križišča Base-Emiter, ki se zmanjša od 0V, se elektroni in luknje začnejo kopičiti na območju izčrpavanja. Ko se potencial še zmanjša pod 0,7 V, se doseže pregradna napetost in pride do difuzije. Zato elektroni tečejo proti pozitivnemu koncu, osnovni tokovi (IB) pa so nasprotni elektronskemu toku. Poleg tega začne tok od emitorja do kolektorja teči pod pogojem, da se na priključku kolektorja uporablja napetost VCE. PNP tranzistor lahko deluje kot stikalo in ojačevalnik.

Regija delovanja v primerjavi z načinom delovanja:

1. Aktivno območje, IC = β × IB– delovanje ojačevalnika

2. Območje nasičenja, IC = nasičeni tok - delovanje stikala (popolnoma vklopljeno)

3. Mejno območje, IC = 0 - delovanje stikala (popolnoma izklopljeno)

Tranzistor kot stikalo:

Uporaba PNP tranzistorja deluje kot visoko stransko stikalo. Za razlago z modelom PSPICE je bil izbran tranzistor PN2907A. Prva pomembna stvar, ki jo je treba upoštevati, je uporaba omejevalnega upora na dnu. Višji osnovni tokovi bodo poškodovali BJT. Iz podatkovnega lista je največji neprekinjeni kolektorski tok -600mA in ustrezni ojačevalnik (hFE ali β) je v obrazcu naveden kot preskusni pogoj. Na voljo so tudi ustrezne nasičene napetosti in osnovni tokovi.

Koraki za izbiro komponent:

1. Poiščite kolektorski tok, ki ga porabi vaš tovor. V tem primeru bo 200 mA (vzporedne LED ali obremenitve) in upor = 60 ohmov.

2. Za vklop tranzistorja v stanje nasičenosti je treba izvleči dovolj osnovnega toka, da je tranzistor popolnoma vklopljen. Izračun osnovnega toka in ustreznega upora, ki se bo uporabil.

Za popolno nasičenost je osnovni tok približno 2,5 mA (ne previsok ali prenizek). Tako je spodaj vezje z 12V do osnove enako kot oddajnik glede na zemljo, med katerim je stikalo izklopljeno.

Teoretično je stikalo popolnoma odprto, vendar lahko praktično opazimo pretok toka uhajanja. Ta tok je zanemarljiv, ker sta v pA ali nA. Za boljše razumevanje krmiljenja toka lahko tranzistor štejemo za spremenljiv upor med kolektorjem (C) in oddajnikom (E), katerega upor se spreminja glede na tok skozi osnovo (B).

Sprva, ko skozi osnovo ne teče tok, je upor čez CE zelo velik, da skozi njega ne teče tok. Ko se na osnovnem spoju pojavi potencialna razlika 0,7 V in več, se spoj BE razprši in povzroči, da CB razpusti. Zdaj tok teče od emitorja do kolektorja sorazmerno s tokom toka toka od emitorja do baze, tudi dobiček.

Zdaj pa poglejmo, kako nadzirati izhodni tok z nadzorom osnovnega toka. Fix IC = 100mA kljub obremenitvi 200mA je ustrezen dobiček iz podatkovnega lista nekje med 100 in 300 in po isti zgornji formuli dobimo

Sprememba praktične vrednosti od izračunane vrednosti je posledica padca napetosti na tranzistorju in uporovne obremenitve, ki se uporablja. Prav tako smo uporabili standardno vrednost upora 13kOhm namesto 12,5kOhm na osnovnem terminalu.

Tranzistor kot ojačevalec:

Ojačanje je pretvorba šibkega signala v uporabno obliko. Proces ojačevanja je bil pomemben korak v mnogih aplikacijah, kot so brezžični prenos signalov, brezžični prejeti signali, MP3 predvajalniki, mobilni telefoni itd., Tranzistor lahko ojača moč, napetost in tok pri različnih konfiguracijah.

Nekatere konfiguracije, ki se uporabljajo v tranzistorskih ojačevalnih vezjih, so

1. Skupni oddajniški ojačevalnik

2. Skupni kolektorski ojačevalnik

3. Skupni osnovni ojačevalnik

Od zgornjih vrst je običajna vrsta oddajnika priljubljena in večinoma uporabljena konfiguracija. Operacija se izvaja v aktivnem območju, primer zanj je enostopenjski ojačevalnik skupnega oddajnika. Pri načrtovanju ojačevalnika sta pomembna stabilna točka pristranskosti enosmernega toka in stabilno ojačanje AC. Ime enostopenjski ojačevalnik, kadar se uporablja samo en tranzistor.

Zgoraj je enostopenjski ojačevalnik, kjer se šibek signal, uporabljen na osnovnem sponki, pretvori v β-kratnik dejanskega signala na kolektorskem terminalu.

Namen dela:

CIN je sklopni kondenzator, ki poveže vhodni signal z dnom tranzistorja. Tako ta kondenzator izolira vir od tranzistorja in omogoča prehod samo izmeničnega signala. CE je obvodni kondenzator, ki deluje kot pot z nizkim uporom za ojačani signal. COUT je sklopni kondenzator, ki povezuje izhodni signal iz kolektorja tranzistorja. Tako ta kondenzator izolira izhod iz tranzistorja in omogoča prehod samo izmeničnega signala. R2 in RE zagotavljata stabilnost ojačevalnika, medtem ko R1 in R2 skupaj zagotavljata stabilnost v točki pristranskosti DC, tako da delujeta kot potencialni delilnik.

Delovanje:

V primeru PNP tranzistorja beseda common označuje negativno napajanje. Zato bo oddajalec v primerjavi s kolektorjem negativen. Vezje deluje v trenutku za vsak časovni interval. Preprosto, da razumemo, ko izmenična napetost na osnovnem priključku poveča ustrezno povečanje toka skozi upor oddajnika.

Tako to povečanje emiterskega toka poveča višji kolektorski tok, ki teče skozi tranzistor, kar zmanjša padec VCE kolektorja. Podobno, ko se vhodna izmenična napetost eksponentno zmanjša, se napetost VCE začne povečevati zaradi zmanjšanja toka oddajnika. Vse te spremembe napetosti se takoj odrazijo na izhodu, ki bo obrnjena valovna oblika vhoda, vendar ojačana.

Značilnosti	Skupna osnova	Skupni oddajnik	Skupni zbiralec
Povečanje napetosti	Visoko	Srednje	Nizko
Trenutni dobiček	Nizko	Srednje	Visoko
Povečanje moči	Nizko	Zelo visoko	Srednje

Tabela: Tabela primerjanja dobičkov

Na podlagi zgornje tabele je mogoče uporabiti ustrezno konfiguracijo.