טרנזיסטורי Pnp

הטרנזיסטור הצומת הדו-קוטבי הראשון הומצא בשנת 1947 במעבדות בל. "שני קוטביות" מקוצר כקוטבי, ומכאן השם טרנזיסטור צומת דו קוטבי. BJT הוא מכשיר בעל שלושה מסופים עם אספן (C), בסיס (B) ופולט (E). זיהוי המסופים של טרנזיסטור מחייב את דיאגרמת הסיכה של חלק BJT מסוים. זה יהיה זמין בגליון הנתונים. ישנם שני סוגים של טרנזיסטורי BJT - NPN ו- PNP. במדריך זה נדבר על טרנזיסטורי PNP. הבה נבחן את שתי הדוגמאות של טרנזיסטורי PNP - 2N3906 ו- PN2907A, המוצגים בתמונות לעיל.

בהתבסס על תהליך הייצור תצורת הסיכה עשויה להשתנות ופרטים אלה זמינים בגיליון הנתונים המתאים של הטרנזיסטור. בעיקר כל טרנזיסטורי PNP הם בעלי תצורת סיכה מעל. מכיוון שדירוג ההספק של הטרנזיסטור עולה כי יש צורך לחבר את גוף הקירור לגוף הטרנזיסטור. טרנזיסטור משוחד או טרנזיסטור ללא פוטנציאל המופעל במסופים דומה לשתי דיודות המחוברות גב אל גב כפי שמוצג באיור להלן. היישום החשוב ביותר של טרנזיסטור PNP הוא מיתוג צד גבוה ומגבר משולב Class B.

לדיודה D1 יש מאפיין מוליך הפוך המבוסס על הולכה קדימה של דיודה D2. כאשר זרם זורם דרך הדיודה D2 מפולט לבסיס, הדיודה D1 חשה את הזרם וזרם פרופורציונלי יורשה לזרום בכיוון ההפוך ממסוף הפולט למסוף הקולט בתנאי שיופעל פוטנציאל הקרקע במסוף הקולט. הקבוע היחסי הוא הרווח (β).

עבודה של טרנזיסטורי PNP:

כפי שנדון לעיל, הטרנזיסטור הוא מכשיר מבוקר זרם שיש לו שתי שכבות דלדול עם פוטנציאל מחסום ספציפי הנדרש להפצת שכבת הדלדול. פוטנציאל המחסום עבור טרנזיסטור סיליקון הוא 0.7 וולט ב 25 מעלות צלזיוס ו 0.3 וולט ב 25 מעלות צלזיוס עבור טרנזיסטור גרמניום. לרוב הסוג הנפוץ של טרנזיסטור המשמש הוא סיליקון מכיוון שהוא היסוד הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ לאחר חמצן.

פעולה פנימית:

הקונסטרוקציה של טרנזיסטור ה- pnp היא שאזורי הקולט והפולט מסוממים בחומר מסוג p ואזור הבסיס מסומם בשכבה קטנה של חומר מסוג n. אזור הפולט מסומם בכבדות בהשוואה לאזור אספנים. שלושת האזורים הללו יוצרים שני צמתים. הם צומת בסיס אספן (CB) וצומת פולט בסיס.

כאשר מוחל פוטנציאל VBE שלילי על פני צומת בסיס-פולט ויורד מ- 0V, האלקטרונים והחורים מתחילים להצטבר באזור הדלדול. כאשר הפוטנציאל יורד עוד יותר מ -0.7 וולט, מתח המכשול מגיע והתפשטות מתרחשת. לפיכך, האלקטרונים זורמים לכיוון הטרמינל החיובי וזרם זרם הבסיס (IB) מנוגד לזרימת האלקטרונים. חוץ מזה, הזרם מפולט לאספן מתחיל לזרום, בתנאי שהמתח VCE מופעל במסוף האספן. הטרנזיסטור PNP יכול לשמש כמתג ומגבר.

אזור הפעלה לעומת אופן פעולה:

1. אזור פעיל, IC = β × IB– פעולת מגבר

2. אזור רוויה, IC = זרם רוויה - פעולת מתג (מופעלת לחלוטין)

3. אזור חיתוך, IC = 0 - הפעלת מתג (לגמרי כבוי)

טרנזיסטור כמתג:

היישום של טרנזיסטור PNP הוא לעבוד כמתג צד גבוה. כדי להסביר באמצעות מודל PSPICE, נבחר טרנזיסטור PN2907A. הדבר החשוב הראשון שיש לזכור להשתמש בנגד מגביל זרם בבסיס. זרמי בסיס גבוהים יותר יפגעו ב- BJT. מגליון הנתונים זרם האספנים הרציף המרבי הוא -600mA והרווח המקביל (hFE או β) ניתן בגליון הנתונים כמצב בדיקה. מתח הרוויה המתאים וזרמי הבסיס זמינים גם כן.

שלבים לבחירת רכיבים:

1. מצא את אשף זרם האספן את הזרם הנצרך על ידי העומס שלך. במקרה זה זה יהיה 200mA (נוריות מקבילות או עומסים) ונגד = 60 אוהם.

2. על מנת להניע את הטרנזיסטור למצב רוויה יש לשלוף זרם בסיס מספיק כך שהטרנזיסטור פועל לחלוטין. חישוב זרם הבסיס והנגד המתאים לשימוש.

לרוויה מלאה זרם הבסיס משוער ל- 2.5mA (לא גבוה מדי או נמוך מדי). להלן המעגל עם 12 וולט לבסיס זהה לזה לפולט ביחס לקרקע שבמהלכה המתג במצב OFF.

תיאורטית המתג פתוח לחלוטין אך כמעט ניתן לראות זרימת זרם דליפה. זרם זה זניח מכיוון שהם נמצאים ב- pA או nA. להבנה טובה יותר של בקרת הזרם, ניתן להחשיב טרנזיסטור כנגד משתנה על פני אספן (C) ופולט (E) שהתנגדותו משתנה בהתאם לזרם דרך הבסיס (B).

בתחילה כאשר שום זרם לא זורם דרך הבסיס, ההתנגדות לאורך CE גבוהה מאוד לכך שזרם לא זורם דרכו. כאשר מופיע הבדל פוטנציאלי של 0.7V ומעלה במסוף הבסיס צומת BE מתפזר וגורם לצומת CB להתפזר. כעת הזרם זורם מפולט לקולט באופן יחסי לזה של זרם הזרם מפולט לבסיס, גם הרווח.

עכשיו בואו נראה כיצד לשלוט על זרם המוצא על ידי שליטה על זרם הבסיס. תקן IC = 100mA למרות העומס שהוא 200mA, הרווח המתאים מגליון הנתונים הוא איפשהו בין 100 ל -300 ובעקבות אותה נוסחה לעיל נקבל

וריאציה של ערך מעשי מערך מחושב נובעת מירידת המתח על פני הטרנזיסטור והעומס ההתנגדות שמשמש. כמו כן, השתמשנו בערך הנגד הסטנדרטי של 13kOhm במקום 12.5kOhm במסוף הבסיס.

טרנזיסטור כמגבר:

הגברה היא המרת אות חלש לצורה שמישה. תהליך ההגברה היה צעד חשוב ביישומים רבים כמו אותות מועברים אלחוטיים, אותות אלחוטיים שהתקבלו, נגני MP3, טלפונים ניידים וכו '. הטרנזיסטור יכול להגביר כוח, מתח וזרם בתצורות שונות.

חלק מהתצורות המשמשות במעגלי מגבר טרנזיסטורים הן

1. מגבר פולט נפוץ

2. מגבר אספנים משותף

3. מגבר בסיס משותף

מבין הסוגים שלעיל סוג הפולט הנפוץ הוא התצורה הפופולרית והמשמשת בעיקר. הפעולה מתרחשת באזור פעיל, מעגל מגבר emitter משותף שלב אחד הוא דוגמה עבורו. נקודת הטיה DC יציבה ורווח AC יציב חשובים בתכנון מגבר. השם מגבר שלב אחד כאשר משתמשים רק בטרנזיסטור אחד.

למעלה נמצא מגבר שלב אחד שבו אות חלש המופעל במסוף הבסיס מומר ל β כאות האות בפועל במסוף הקולט.

מטרת חלק:

CIN הוא קבל ההצמדה שמקשר את אות הכניסה לבסיס הטרנזיסטור. לפיכך, קבלים אלה מבודדים את המקור מהטרנזיסטור ומאפשרים לעבור לאות AC בלבד. CE הוא הקבל העוקף המשמש כנתיב התנגדות נמוך לאות מוגבר. COUT הוא קבל ההצמדה שמקשר את אות הפלט מקולט הטרנזיסטור. לפיכך קבלים אלה מבודדים את הפלט מהטרנזיסטור ומאפשרים לעבור רק אות זרם. R2 ו- RE מספקים את היציבות למגבר ואילו R1 ו- R2 יחד מבטיחים את היציבות בנקודת הטיה של DC על ידי פעולה כמחלק פוטנציאלי.

מבצע:

במקרה של טרנזיסטור PNP, המילה common מציינת את ההיצע השלילי. לפיכך, פולט יהיה שלילי בהשוואה לאספן. המעגל פועל באופן מיידי לכל מרווח זמן. פשוט כדי להבין, כאשר מתח ה- AC במסוף הבסיס מגביר את העלייה המקבילה בזרם הזרם דרך הנגר הפולט.

לפיכך, עלייה זו בזרם הפולט מגדילה את זרם האספן הגבוה יותר לזרום דרך הטרנזיסטור אשר מקטין את ירידת פולט הקולט VCE. באופן דומה כאשר מתח זרם הכניסה פוחת באופן אקספוננציאלי מתח VCE מתחיל לעלות בגלל הירידה בזרם הפולט. כל השינויים הללו במתחים משקפים באופן מיידי ביציאה אשר תהיה צורת הגל ההפוכה של הקלט, אך מוגברת.

מאפיינים	בסיס משותף	פולט נפוץ	אספן משותף
עלייה במתח	גָבוֹהַ	בינוני	נָמוּך
רווח נוכחי	נָמוּך	בינוני	גָבוֹהַ
רווח כוח	נָמוּך	גבוה מאוד	בינוני

טבלה: טבלת השוואת רווחים

בהתבסס על הטבלה לעיל, ניתן להשתמש בתצורה המתאימה.