Транзистори pnp

Перший транзистор з біполярним переходом був винайдений в 1947 році в лабораторіях Bell. «Дві полярності» скорочено називається біполярним, звідси і назва Біполярний транзистор переходу. BJT - це три кінцеві пристрої з колектором (C), базою (B) та випромінювачем (E). Ідентифікація клем транзистора вимагає схеми контактів певної частини BJT. Він буде доступний у таблиці даних. Існує два типи BJT - транзистори NPN і PNP. У цьому уроці ми поговоримо про транзистори PNP. Давайте розглянемо два приклади транзисторів PNP - 2N3906 та PN2907A, показані на зображеннях вище.

Залежно від процесу виготовлення конфігурація контактів може змінюватися, і ці деталі доступні у відповідній таблиці даних транзистора. Переважно всі транзистори PNP мають конфігурацію вище. У міру збільшення номінальної потужності транзистора необхідний тепловідвід потрібно прикріплювати до корпусу транзистора. Непредмещений транзистор або транзистор без потенціалу, що застосовується на клемах, схожий на два діоди, з'єднані між собою, як показано на малюнку нижче. Найважливішим застосуванням транзистора PNP є перемикання з високої сторони та комбінований підсилювач класу B.

Діод D1 має властивість зворотної провідності на основі прямої провідності діода D2. Коли струм протікає через діод D2 від випромінювача до основи, діод D1 відчуває струм, і пропорційний струм буде пропускатись у зворотному напрямку від виводу випромінювача до виводу колектора за умови, що на клем колектора подається потенціал заземлення. Пропорційною константою є коефіцієнт посилення (β).

Робота транзисторів PNP:

Як обговорювалося вище, транзистор - це пристрій з керованим струмом, який має два шари виснаження зі специфічним бар'єрним потенціалом, необхідним для дифузії шару виснаження. Бар'єрний потенціал для кремнієвого транзистора становить 0,7 В при 25 ° С і 0,3 В при 25 ° С для германієвого транзистора. В основному типовим транзистором, що використовується, є кремній, оскільки це найпоширеніший елемент на землі після кисню.

Внутрішня робота:

Конструкція транзистора pnp полягає в тому, що області колектора та випромінювача леговані матеріалом типу p, а область основи легована невеликим шаром матеріалу типу n. Область випромінювача сильно легована в порівнянні з областю колектора. Ці три регіони утворюють два стики. Це перехід колектор-база (CB) і перехід база-емітер.

Коли негативний потенціал VBE застосовується через перехід базового випромінювача, що зменшується від 0 В, електрони і дірки починають накопичуватися в області виснаження. Коли потенціал далі зменшується нижче 0,7 В, напруга бар'єру досягається і відбувається дифузія. Отже, електрони течуть до позитивного терміналу, а потоки базового струму (IB) протилежні потоку електронів. Крім того, струм від емітера до колектора починає надходити за умови подачі напруги VCE на клему колектора. Транзистор PNP може виконувати роль перемикача та підсилювача.

Регіон експлуатації проти режиму роботи:

1. Активна область, IC = β × IB– робота підсилювача

2. Область насичення, IC = струм насичення - перемикач (повністю увімкнений)

3. Область відсікання, IC = 0 - Перемикач (повністю ВИМК.)

Транзистор як перемикач:

Застосування транзистора PNP полягає у роботі високого бічного перемикача. Для пояснення з моделлю PSPICE був обраний транзистор PN2907A. Перше, що важливо мати на увазі, використовувати резистор, що обмежує струм, в основі. Вищі базові струми можуть пошкодити BJT. З таблиці даних максимальний безперервний струм колектора становить -600 мА, і відповідний коефіцієнт підсилення (hFE або β) вказується в таблиці як умова випробування. Також доступні відповідні напруги насичення та струми бази.

Кроки для вибору компонентів:

1. Знайдіть колектор струму струму споживаного вашим навантаженням струму. У цьому випадку це буде 200 мА (паралельні світлодіоди або навантаження), а резистор = 60 Ом.

2. Для переведення транзистора в стан насичення необхідно вивести достатній струм бази, щоб транзистор був повністю увімкнений. Розрахунок струму бази та відповідного резистора, який буде використовуватися.

Для повного насичення базовий струм наближається до 2,5 мА (не надто високий або занадто низький). Таким чином, нижче наведена схема з 12 В на базі така ж, як і на випромінювачі щодо землі, під час якої перемикач вимкнений.

Теоретично перемикач повністю відкритий, але практично можна спостерігати потік струму витоку. Цей струм незначний, оскільки вони знаходяться в рА або нА. Для кращого розуміння управління струмом транзистор можна розглядати як змінний резистор на колекторі (С) і випромінювачі (Е), опір якого змінюється залежно від струму через базу (В).

Спочатку, коли через основу не протікає струм, опір СЕ дуже високий, і через нього не протікає струм. Коли на базовому терміналі з'являється різниця потенціалів 0,7 В і вище, перехід BE дифузує і викликає дифузію переходу CB. Тепер струм протікає від емітера до колектора пропорційно потоку струму від емітера до бази, а також коефіцієнт підсилення.

Тепер давайте подивимося, як управляти вихідним струмом, керуючи базовим струмом. Виправити IC = 100mA, незважаючи на навантаження 200mA, відповідний коефіцієнт посилення з таблиці десь між 100 і 300, і, дотримуючись тієї ж формули вище, ми отримуємо

Відхилення практичного значення від розрахункового значення зумовлене падінням напруги на транзисторі та використовуваним резистивним навантаженням. Крім того, ми використовували стандартне значення резистора 13 кОм замість 12,5 кОм на базовій клеммі.

Транзистор як підсилювач:

Посилення - це перетворення слабкого сигналу в придатну для використання форму. Процес посилення був важливим кроком у багатьох додатках, таких як бездротові передані сигнали, бездротові сигнали, що приймаються, MP3-плеєри, мобільні телефони тощо. Транзистор може посилювати потужність, напругу та струм при різних конфігураціях.

Деякі з конфігурацій, що використовуються в схемах транзисторних підсилювачів, є

1. Підсилювач загального випромінювача

2. Спільний колекторний підсилювач

3. Підсилювач загальної бази

З наведених типів загальним типом випромінювачів є популярна і в основному використовувана конфігурація. Операція відбувається в активній області. Прикладом для цього є одноступенева схема підсилювача загального випромінювача. Стабільна точка зміщення постійного струму та стабільний коефіцієнт підсилення змінного струму важливі для проектування підсилювача. Назва однокаскадного підсилювача, коли використовується лише один транзистор.

Вище знаходиться одноступінчастий підсилювач, де слабкий сигнал, поданий на базовій терміналі, перетворюється в β, кратний фактичному сигналу на терміналі колектора.

Призначення частини:

CIN - це конденсатор зв'язку, який з'єднує вхідний сигнал з базою транзистора. Таким чином, цей конденсатор ізолює джерело від транзистора і дозволяє проходити лише змінного сигналу. CE - це байпасний конденсатор, який діє як шлях низького опору для посиленого сигналу. COUT - це з'єднувальний конденсатор, який з'єднує вихідний сигнал з колектора транзистора. Таким чином, цей конденсатор ізолює вихід з транзистора і дозволяє проходити лише змінного сигналу. R2 і RE забезпечують стійкість підсилювача, тоді як R1 і R2 разом забезпечують стабільність в точці зміщення постійного струму, діючи як потенційний дільник.

Операція:

У випадку транзистора PNP, слово загальне означає негативне живлення. Отже, випромінювач буде негативним у порівнянні з колектором. Схема працює миттєво для кожного інтервалу часу. Просто зрозуміти, коли змінна напруга на базовій клемі збільшується відповідно збільшенням струму, що протікає через емітерний резистор.

Таким чином, це збільшення струму випромінювача збільшує вищий струм колектора, який протікає через транзистор, що зменшує падіння випромінювача колектора VCE. Подібним чином, коли вхідна змінна напруга експоненціально зменшується, напруга VCE починає збільшуватися через зменшення струму емітера. Всі ці зміни напруг миттєво відображаються на виході, який буде інверсованим сигналом входу, але посиленим.

Характеристика	Загальна база	Загальний випромінювач	Спільний колектор
Посилення напруги	Високий	Середній	Низький
Поточний приріст	Низький	Середній	Високий
Приріст потужності	Низький	Дуже високо	Середній

Таблиця: Таблиця порівняння прибутків

Виходячи з наведеної таблиці, може бути використана відповідна конфігурація.