|
VI BOB. BIPOLYAR TRANZISTORLARNI SXEMAGA ULANISH USULLARI
|
| bet | 32/125 | | Sana | 16.11.2023 | | Hajmi | 4,71 Mb. | | #99646 |
Bog'liq ENG SO\'NGGI Birinchi qism tipografiya uchun (1)VI BOB. BIPOLYAR TRANZISTORLARNI SXEMAGA ULANISH USULLARI
§ 6.1.Bipolyar trazistorlarning asosiy tavsiflari va turlari
Tranzistorlar radiosxemada ishlatilganda uning elektrodlaridan biri hamma vaqt zanjirning kirishi va chiqishi uchun umumiy bo’lgan simga - yerga ulangan bo’ladi. Shunga ko’ra bipolyar tranzistorlarning uch xil ulanish sxemasi mavjud (6.1-rasm).
6.1-rasm. Tranzistorning sxemaga ulanish turlari: a – UB sxema, b – UE sxema, v – UK sxema
Umumiy bazali sxema - UB,
Umumiy emitterli sxema - UE,
Umumiy kollektorli sxema - UK.
Bular ichida UB sxema tranzistorlarning xususiyatlarini tekshirishda eng qulayi hisoblanadi. Shuning
uchun tranzistorlarning fizik kattaliklari shu sxema asosida tekshiriladi va u qolgan ikki ulanish sxema- siga tatbiq etiladi. 6.1-rasmda keltirilgan sxema UB sxemadir. Undagi emitter o’tishining kavak tokini Iep va elektron tokini Iep deb belgilasak, emitter toki uchun quyidagi ifoda o’rinli bo’ladi:
Ie = Iep + Iep (6.1)
Bu tok butun emitter o’tishi davomida doimiy bo’ladi. Uning Iep tashkil etuvchisi bazadan emitterga elektronlarning o’tishidan hosil bo’ladi. U emitter o’tishidan biror masofaga uzoqlashgach (4÷5 diffuzion uzunlikda) emitterdagi kavaklar bilan to’la rekombinatsiyalanadi va nolgacha kamayadi. Natijada kavak toki Iep ortadi.
Xuddi shunga o’xshash kollektor o’tishi toki Ik ham ikki tashkil etuvchiga ega bo’ladi: Ikr - kavak toki va Ikp - elektron toki. Ikr ning kattaligi emitterdan ba- zaga o’tib kollektor o’tishga yetib keladigan kavaklar miqdori bilan, Ikp esa, kollektordan bazaga utadigan elektronlar soni bilan xarakterlanadi.
Emitter o’tishining kuchlanishi o’zgarsa, emitter toki o’zgaradi. Buning natijasida kollektor tokining Ikr tashkil etuvchisi o’zgarib, Ikp tashkil etuvchi o’zgarishsiz qoladi. 1kp ning o’zgarishi kollektorning hajmiy qarshnligi o’zarishiga bog’liq bo’ladi. Shuning uchun kollektor tokining Ikr tashkil etuvchisi boshqariluvchi foydali tok, Ikp - boshqarilmaydigan zararli tok deb qaraladi va hamma vaqt Ikp << Ikr bo’ladi. Umuman olganda natijaviy kollektor toki kollektor o’tishi uzunligi bo’yicha doimiy tok hisoblanadi:
Ik = Ikr + Ikp (6.2)
Agar 6.1- rasmda keltirilgan sxemaning emitter o’tishi uzilsa (E1 manba uzilsa), kollektor o’tishidan Ikt ga teng teskari tok o’tadi. Uning qiymati kollektorning Ikp elektron tokidan katta bo’ladi. Chunki bunda Ikp ga bazadan kollektorga o’tib turuvchi (muvozanatdagi) kavaklar toki Ibr ham qo’shiladi.
Ikt boshqarilmaydigan kollektor toki yoki temperatura toki deb ataladi. Uni kollektorning sokinlik toki deb xam ataladi. Bu tokning kattaligi kollektor kuchlanishining yetarlicha katta o’zgarishlarida hamdo- imiy qoladi. Lekin tashqi muhit haroratiga juda bog’liq bo’ladi:
(6.3)
Bunda koeffitsient yarim o’tkazgichning materialiga bog’liq bo’lib, germaniy kristali uchun 8400 ga teng. Ikt tokning ixtiyoriy temperaturadagi ifodasi
(6.3a)
ko’rinishda bo’ladi. Demak, germaniyli triodning sokinlik toki temperatura har 10°ga o’zgarganda ikki baravar o’zgarar ekan. Masalan, temperatura 20°S dan 50°S ga ortsa, Ikt sokinlik toki 23 = 8 marta o’sadi.
Ikt sokinlik tokining temperaturaga bunday kuchli bog’liq bo’lishi tranzistor parametrlariniig keskin o’zgarnshiga olib keladi. Shuning uchun tranzistorni ishlatishda buni albatta hisobga olish kerak.
Shunday qilib, umumiy holda kollektor tokining kattaligi boshqariluvchi Ikr va boshqarilmaydigan Ikt toklarning yig’indisidan iborat bo’ladi:
Ik = Ikr + Ikt (6.4)
Emitter toki «+E1→emitter→baza-+→ - E1» zanjir bo’yicha, kollektor toki - «+E2→baza→kollektor→ - E2» zanjir bo’yicha oqadi. Shunga ko’ra baza tokining kattaligi Ib= Ie-Ik ko’rinishda ifodalanishi kerak.
Qulaylik uchun baza toki «emitter→baza→tashqi zanjir→emitter» zanjiri bo’yicha oqadi, deb qarala- di. Bu holda kollektor toki o’tadigan zanjir o’zgaradi, ya’ni: « + E2→emitter→kollektor→E2» bo’lib, baza zanjiridan o’tmaydi. Shunga asosan, tranzistorning tok tenglamasi qilib
Ie = Ik + Ib (6.5)
tenglik olinadi.
(6.5) ifoda kollektor tokining emitter tokiga bog’liq bo’lishini ko’rsatadi. Bu bog’lanish inersial bo’ladi. Chunki emitterdan bazaga kavaklar o’tganda, baza elektrodi yaqinida elektronlar konsentratsiyasi keskin ortadi va ularning zaryadi kavaklar zaryadini kompensatsiyalaydi. Shuning uchun kollektor zanjirdagi tok o’zgarishi uchun emitterdan bazaga o’tgan kavaklarning yetarlicha miqdori kollektor o’tishiga yetib kelishi kerak, ya’ni bazada ularning juda oz miqdori rekombinatsiyalanishi kerak. Bunday o’tishning effektivligi uzatish koeffitsienta degan kattalik bilan belgilanadi va quyidagicha ifodalanadi:
(6.6)
Uning qiymati hamma vaqt birdan kichik bo’lib, eng yaxshi tranzistorlarda 0,99 gacha yetadi.
Odatda a koeffitsient umumiy bazali ulanishda tranzistorning tok bo’yicha kuchaytirish koeffitsiyent deb ataladi va yuklama qarshiligi nolga teng bo’lgan hol uchun aniqlanadi.
Kollektor toki kollektor kuchlanishiga kam bog’liq bo’lgani uchun koeffitsiyent kollektor kuchlanishiga bog’liq bo’lmagan kattalik hisoblanadi. Kollektor o’tishining differensial qarshiligi yetarlicha katta miqdor bo’lgani uchun unga katta qarshilikli Ryuk tashqi yuklama ulanishi kerak (6.1a-rasm). U kollektor kuchlanishining katta o’zgarishlarida ham tranzistorning ish rejimini o’zgartirmaydi. Shuning uchun kollektor tokining kichik o’zgarishi xam Ryuk da katta kuchlanish o’zgarishini hosil qiladi. Haqiqatan ham, kirish kuchlanishining o’zgarishini emitter toki orqali ∆U1=Rkir·∆IE ko’rinishida ifodalansa, chiqish kuchlanishining o’zgarishi bo’lib, kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti
(6.7)
bo’ladi. Bundi Ryuk>> Rkir bo’lgani uchun K > 1.
Shunday qilib, umumiy bazali sxemada tranzistor kuchlanish (quvvat) bo’yicha kuchaytirish xususiyatiga ega bo’lib, tokni kuchaytirmas ekan. Chunki uning chiqish qarshiligi kirish qarshiligidan yetarlicha katta bo’ladi.
Umumiy emitterli va umumiy kollektorli sxemalarning xususiyatlarini aniqlaylik. Umumiy emitterli sxemaning tok bo’yicha uzatish koeffitsienti
(6.8)
umumii kollektorli sxemaniki esa,
(6.9)
bo’ladi.
Agar (6.6) va (6.7) ifodalarni hisobga olsak, (6.8) va (6.9) ifodalar quyidagi ko’rinishga keladi:
va (6.10)
va hamma vaqt birdan katta qiymatga ega bo’ladi. Bu UE va UK sxemalarning tokni kuchaytirish xususiyatiga ega ekanini ko’rsatadi. Umumiy emitterli sxemaning kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti
(6.11)
umumiy kollektorli sxema uchun esa,
(6.11a)
bo’ladi.
UE sxemaning kirish qarshiligi chiqish qarshiligidan kichik (Rkipchiq), ammo UB sxemaning kirish, qarshiligidan kattaroq bo’ladi. Shuning uchun UE sxema kuchlanishni kuchaytirish xususiyatiga ega. UK sxemada esa, kirish qarshiligi chiqish qarshiligidan katta. Rn qarshilik chiqish qarshiligi tartibida bo’lgani uchun u kuchlanish bo’yicha ko’naytirish xususiyatiga ega emas. Shunday qilib, UE sxema ham tok, ham kuchlanish bo’yicha kuchaytirish xususiyatiga ega. Shuning uchun bu sxemada quvvat bo’yicha eng katta kuchaytirishga erishiladi.
|
| |
