elementy elektroniczne

Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
p-n-p
n-p-n
KOLEKTOR
BAZA
KOLEKTOR
BAZA
EMITER
EMITER
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
Prąd nasycenia
Nośniki
mniejszościowe
P
np0
E
n
pn0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
Prąd płynący przez złącze p-n
spolaryzowane w kierunku zaporowym
zależy od koncentracji nośników
mniejszościowych po obu stronach złącza
 D p  pn 0 Dn  n p 0 
I S  qA  


Ln 
 L p
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
np0
pn0
Wzrost koncentracji
nośników
mniejszościowych
skutkuje wzrostem
wartości prądu nasycenia
IS
P
E
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
1.
2.
Jak zwiększyć koncentrację nośników
mniejszościowych docierających do
obszaru złącza p-n?
Poprzez wywołanie zjawiska generacji par
elektron dziura
Poprzez „dobudowanie”, spolaryzowanego
w kierunku przewodzenia, złącza p-n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
hf
hf
hf
hf
TRANZYSTOR BIPOLARNY
P
Generacja par
elektron-dziura
n
np0
np>np0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
n
v
P
n
v
np0
np>np0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
E
emiter
n
v
B
C
baza
kolektor
n
p
v
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
C
n-p-n
B
p-n-p
E
C (KOLEKTOR)
n
p
n
B
(BAZA)
E
(EMITER)
B
(BAZA)
B
C
E
C (KOLEKTOR)
p
n
p
E (EMITER)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY)
E złącze E-B B
n
v
p
złącze B-C
E
v
C
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY)
E złącze E-B B
n
v
p
złącze B-C
E
v
C
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY)
E złącze E-B B
n
v
p
złącze B-C
E
v
C
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY)
E złącze E-B B
n
v
p
złącze B-C
E
v
C
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY)
E złącze E-B B
n
v
p
złącze B-C
E
v
C
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (DRYFTOWY)
E złącze E-B B
n
v
E
złącze B-C
E
v
C
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY– ZASADA DZIAŁANIA
1.
2.
3.
Złącze E-B, spolaryzowane w kierunku
przewodzenia, wprowadza do obszaru
bazy nośniki mniejszościowe
Nośniki te dyfundują, poprzez bazę, w
tranzystorze bezdryftowym, lub są
unoszone w tranzystorze dryftowym
Po dotarciu do, spolaryzowanego w
kierunku zaporowym, złącza B-C,
nośniki są unoszone przez obszar złącza
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
E
n
UBE
IE
B
C
IC
p
n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
IE
IC
UBE
Napięcie bazaemiter (UBE )
steruje prądem
kolektora ( IC)
I E  f U BE 
IC  I E
I C  f U BE 
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
WZMACNIACZ
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ
„Wzmacniacz jest przyrządem
umożliwiającym sterowanie większej mocy
– mniejszą”
Do uzyskania efektu wzmocnienia konieczne
są dwie rzeczy:
- źródło energii,
- przyrząd do sterowania przepływu tej
energii „wzmacniacz”
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ
Załóżmy, że spolaryzowane w kierunku przewodzenia złącze
EMITER-BAZA jest reprezentowane przez rezystor o wartości
100Ω
Wartość prądu:
10V
0.1A
U 10V
IE  
 0.1A
R 100
100Ω

Rozpraszana moc:

P  I R  01 100 W  1W
2
2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ
Załóżmy, że spolaryzowane w kierunku zaporowym złącze
BAZA-KOLEKTOR jest reprezentowane przez rezystor o
wartości 10kΩ
Wartość prądu:
0.1A
10kΩ

I C  I E  0.1A
Rozpraszana moc:

P  I R  01 10000 W  100W
2
2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ
W rezultacie, tracąc 1W mocy tranzystor pozwala na sterowanie
sygnałem o mocy 100W
1W
E B
emiter
baza
n
p
C
kolektor
n
100W
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
W rzeczywistości, część nośników (elektronów) rekombinuje z dziurami w obszarze
bazy, co, ze względu na neutralność elektryczną obszaru bazy, wymusza dopływ
niewielkiego prądu dziurowego do bazy
emiter
baza
kolektor
IC  I E
Strumień
elektronów
IE
n
Strumień dziur
IC
p
IB
I B  I E
n
I B  I C
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI
EB C
IE
IC
I E  I B  IC
I B  I E  IC
IC  I E  I B
IB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY- DEFINICJE
PARAMETRÓW
Wzmocnienie prądowe (dla prądu
stałego) – parametr βDC
Stosunek prądu kolektora do
prądu emitera (dla prądu stałego)
– parametr αDC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI
EB C
IE
IC
 DC
IC

IB
 DC  h21  h f
IB
 DC  20  200
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI
EB C
IE
IC
 DC
IC

IE
 DC  0.95  0.99
IB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
WYKRESY PASMOWE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY- WYKRES PASMOWY
n
n
n
W
P
n
P
n n
WC
WF
Wi
WV
x
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY- WYKRES PASMOWY
UE
n
W
WC
WF
Wi
WV
P
n
P
UC
n
n
qUE
qUC
x
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
UKŁADY
POLARYZACJI
(WSPÓLNA BAZA)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI
WB
UE< UB< UC
IE
IC
E
n
n
p
IB B
C
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI
WB
UE> UB> UC
IE
IC
E
p
p
n
IB B
C
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
PRZEPŁYW STRUMIENIA
NOŚNIKÓW PRZEZ
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRZEPŁYW STRUMIENIA
NOSNIKÓW PRZEZ STRUKTURĘ TRANZYSTORA
emiter
baza
n
p
100%
kolektor
n
92%÷98%
2%÷8%
Strumień
elektronów
WB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
UKŁADY
POLARYZACJI
(WSPÓLNY EMITER)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI
WE
IC
RC
UBB
RB
B
n
p
C
n
IB
E
IE
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI
WE
IC
RC
UBB
RB
B
p
n
C
p
IB
E
IE
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRZEPŁYW STRUMIENIA
NOSNIKÓW PRZEZ STRUKTURĘ TRANZYSTORA
WE
2%÷8%
emiter
p
baza
n
Strumień
elektronów
kolektor
92%÷98%
n
100%
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – STANY PRACY
Ponieważ każde złącze może być
polaryzowane na dwa sposoby:
Złącze B-E(kier.przewodzenia) UBE(+)
Złącze B-E(kierunek zaporowy) UBE(-)
Złącze B-C(kier.przewodzenia) UBC(+)
Złącze B-C(kierunek zaporowy) UBE(-)
istnieją cztery stany pracy tranzystora
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
(+)UBC
(-)UBE
aktywny
inwersyjny
przewodzenie
TRANZYSTOR BIPOLARNY – STANY PRACY
(+)UBE
przewodzenie
zatkania
(-)UBC
zaporowy
zaporowy
nasycenia
aktywny
normalny
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
CZWÓRNIK
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY
I2
I1
U1
CZWÓRNIK
NIELINIOWY
U2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY
I2
I1
U1
CZWÓRNIK
NIELINIOWY
Równania impedancyjne
U 1  f  I1 , I 2 
U 2  f  I1 , I 2 
U2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY
I2
I1
U1
CZWÓRNIK
NIELINIOWY
Równania admitancyjne
I1  f U1 , U 2 
I 2  f U1 , U 2 
U2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY
I2
I1
U1
CZWÓRNIK
NIELINIOWY
Równania mieszane
U 1  f  I1 , U 2 
I 2  f  I1 , U 2 
U2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTKI
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
CHARAKTERYSTYKI
układ WB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WB
U 1  f  I1 , U 2 
E
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
wejściowa
I2=IC
I1=IE
C
B
B
U1=UEB
B
U2=UCB
U1  f I1 U2 const  U EB  f I E UCB const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB)
Charakterystyka
wejściowa:
podobna kształtem
do charakterystyki
złącza p-n
spolaryzowanego
w kierunku
przewodzenia
-IE [mA]
12
WEJŚCIOWA
UCB=5
-UCB=0
8
4
0.3
UEB=f(IE) dla UCB=const
0.6 UEB [V]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WB
U 1  f  I1 , U 2 
E
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
wyjściowa
I2=IC
I1=IE
C
B
B
U1=UEB
B
U2=UCB
I 2  f U 2 I1 const  IC  f UCB I E const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB)
Charakterystyka
wyjściowa:
podobna kształtem
do charakterystyki
złącza p-n
spolaryzowanego
w kierunku
zaporowym
-IC [mA]
WYJŚCIOWA
IE=9 [mA]
IE=6 [mA]
IE=3 [mA]
2
4
IC=f(UCB) dla IE=const
6
8 -UCB [V]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WB
U 1  f  I1 , U 2 
E
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
przejściowa
I2=IC
I1=IE
C
B
B
U1=UEB
B
U2=UCB
I 2  f I1 U2 const  IC  f I E UCB const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB)
Charakterystyka
przejściowa:
Przedstawia
zależności
pomiędzy prądami
na wejściu i
wyjściu czwórnika
-IC [mA]
PRZEJŚCIOWA
9
|-UCB|>0V
6
UCB=0V
3
3
IC=f(IE) dla UCB=const
6
9
IE [mA]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WB
U 1  f  I1 , U 2 
E
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
sprzęż. zwrotnego
I2=IC
I1=IE
C
B
B
U1=UEB
B
U2=UCB
U1  f U 2 I1 const  U EB  f UCB I E const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB)
Charakterystyka
sprzężenia zwrotnego:
przedstawia wpływ
napięcia wyjściowego
na napięcie wejściowe
UBE [V]
0.6
SPRZĘŻENIA
ZWROTNEGO
0.4
IE=12mA
IE=6mA
IE=0mA
0.2
2
4
6
UBE=f(UCB) dla IE=const
8
10 -UCB [V]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB)
IE=-10mA
PRZEJŚCIOWA
IC
[mA]
UCB =5V
UCB =0V
IE [mA]
-10
-5
10
8
6
4
2
-200
-400
-600
UCB =0V
UCB =5V
WEJŚCIOWA
-800
UEB
[mV]
WYJŚCIOWA
IE=-8mA
IE=-6mA
IE=-4mA
IE=-2mA
2
4
6
IE=-1mA
IE=-3mA
IE=-5mA
IE=-10mA
8 UCB [V]
ZWROTNA
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTKI
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
CHARAKTERYSTYKI
układ WE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WE
U 1  f  I1 , U 2 
B
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
wejściowa
I2=IC
I1=IB
C
B
E
U1=UBE
E
U2=UCE
U1  f I1 U2 const  U BE  f I B UCE const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE)
Charakterystyka
wejściowa:
podobna kształtem
do charakterystyki
złącza p-n
spolaryzowanego
w kierunku
przewodzenia
-IB [µA]
120
WEJŚCIOWA
UCE=0
UCE>0
80
40
0.3
UBE=f(IB) dla UCE=const
0.6 UBE [V]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WE
U 1  f  I1 , U 2 
B
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
wyjściowa
I2=IC
I1=IB
C
B
E
U1=UBE
E
U2=UCE
I 2  f U 2 I1 const  IC  f UCE I B const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE)
Charakterystyka
wyjściowa:
podobna kształtem
do charakterystyki
złącza p-n
spolaryzowanego
w kierunku
zaporowym
-IC [mA]
WYJŚCIOWA
IB=60 [μA]
IB=40 [μA]
IB=20 [μA]
2
4
IC=f(UCE) dla IB=const
6
8 -UCE [V]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WE
U 1  f  I1 , U 2 
B
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
przejściowa
I2=IC
I1=IB
C
B
E
U1=UBE
E
U2=UCE
I 2  f I1 U2 const  IC  f I B UCE const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE)
Charakterystyka
przejściowa:
Przedstawia
zależności
pomiędzy prądami
na wejściu i
wyjściu czwórnika
-IC [mA]
PRZEJŚCIOWA
9
|-UCE|>0V
6
3
UCE=0V
20
60
IC=f(IB) dla UCE=const
100 IB [μA]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI
WE
U 1  f  I1 , U 2 
B
I 2  f  I1 , U 2 
Charakterystyka
sprzęż. zwrotnego
I2=IC
I1=IB
C
B
E
U1=UBE
E
U2=UCE
U1  f U 2 I1 const  U BE  f UCE I B const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE)
Charakterystyka
sprzężenia zwrotnego:
przedstawia wpływ
napięcia wyjściowego
na napięcie wejściowe
UBE [V]
0.6
SPRZĘŻENIA
ZWROTNEGO
IB=120μA
0.4
IB=40μA
0.2
IB=0
2
4
6
UBE=f(UCE) dla IB=const
8
10 -UCE [V]
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WE)
IB=1.00mA
IC [mA]
PRZEJŚCIOWA
UCE =10V
UCE =2V
IB [mA]
1.0
100
80
60
40
20
0.5
WYJŚCIOWA
IB=0.75mA
IB=0.50mA
IB=0.25mA
IB=0mA
0.2
2
4
6
8 UCE [V]
0.4
0.6
UCE =2V
IB=0.2mA
0.8
UCE =10V
WEJŚCIOWA
UEB
[mV]
IB=1.0mA
ZWROTNA
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
PARAMETRY
STATYCZNE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
Charakterystyki prądowonapięciowe tranzystora
pozwalają na określenie
parametrów statycznych
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
CHARAKTERYSTYKA
WYJŚCIOWA
TRANZYSTORA W
UKŁADZIE WB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
Parametry statyczne ukazują ograniczenia dozwolonego
obszaru pracy aktywnej tranzystora bipolarnego
IC
WB IE=4mA
IE=3mA
IE=2mA
IE=1mA
UCB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
1. Moc admisyjna P=U·I
WB IE=4mA
IC
IE=3mA
P=IU
IE=2mA
IE=1mA
UCB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
2. Prąd maksymalny ICmax
IC
WB IE=4mA
ICmax
IE=3mA
P=IU
IE=2mA
IE=1mA
UCB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
3. Napięcie maksymalne UCBmax
WB IE=4mA
IC
ICmax
IE=3mA
P=IU
IE=2mA
IE=1mA
UCBmax
UCB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
4. Prąd „zerowy” ICB0
WB IE=4mA
IC
ICmax
IE=3mA
P=IU
IE=2mA
UCBmax
IE=1mA
ICBO
UCB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
5. Napięcie nasycenia UCB=0
WB IE=4mA
IC
ICmax
IE=3mA
P=IU
UCB=0
IE=2mA
UCBmax
IE=1mA
ICBO
UCB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
Obszary pracy tranzystora –aktywny, odcięcia, nasycenia
WB IE=4mA
NASYCENIE
IC
IE=3mA
IE=2mA
AKTYWNY
ODCIĘCIE
IE=1mA
ICBO
UCB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
CHARAKTERYSTYKA
WYJŚCIOWA
TRANZYSTORA W
UKŁADZIE WE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
Parametry statyczne ukazują ograniczenia dozwolonego
obszaru pracy aktywnej tranzystora bipolarnego
IC
WE IB=50μA
IB=30μA
IB=20μA
IB=10μA
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
1. Moc admisyjna P=U·I
WE IB=50μA
IC
IB=30μA
P=IU
IB=20μA
IB=10μA
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
2. Prąd maksymalny ICmax
WE IB=50μA
IC
ICmax
IB=30μA
P=IU
IB=20μA
IB=10μA
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
3. Napięcie maksymalne UCEmax
WE IB=50μA
IC
ICmax
IB=30μA
P=IU
IB=20μA
IB=10μA
UCEmax
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
4. Prąd „zerowy” ICE0
WE IB=50μA
IC
ICmax
IB=30μA
P=IU
IB=20μA
UCEmax
IB=10μA
ICEO
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
5. Napięcie nasycenia UCEsat
WE IB=50μA
IC
ICmax
IB=30μA
P=IU
IB=20μA
UCEsat
UCEmax
IB=10μA
ICEO
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY STATYCZNE
Obszary pracy tranzystora –aktywny, odcięcia, nasycenia
WE IB=50μA
NASYCENIE
IC
IB=30μA
IB=20μA
AKTYWNY
ODCIĘCIE
IB=10μA
ICEO
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE
PRĄDY ZEROWE
TRANZYSTORA
BIPOLARNEGO
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE
PRĄD ICB0
B
C
ICB0
RC
E
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE
PRĄD ICB0
ICB0
C n
B p
E n
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE
PRĄD ICE0
B
C
ICE0
RC
E
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE
PRĄD ICE0
ICE0
C n
B
ICB0
p
E n
βICB0
ICE0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRĄDY ZEROWE
PRĄD ICE0
I CE 0   DC  I CB 0  I CB 0
I CE 0    1  I CB 0
I CE 0    I CB 0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
UKŁAD POLARYZACJI
TRANZYSTORA
BIPOLARNEGO
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI
WE
RC
RB B
UBB
C
E
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI
WE
IC
RC
RB B
UBB
IB
C
E
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI
WE
IC
RC
UCB
RB B
UBB
C
E
IB
UBE
UCC
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁAD POLARYZACJI
WE
I B , IC , I E
IC
RC
UCB
RB
UCE
UBB
IB
UBE
IE
UCC
U BE , U CE , U CB
U BB  I B  RB  U BE
U CC  I C  RC  U CE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – RÓWNANIA
U BB  I B  RB  U BE
U BB  U BE
IB 
RB
U BB  U BE
RB 
IB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – RÓWNANIA
Dla tranzystora krzemowego
U BE  0.7V
U BB  0.7V
IB 
RB
U BB  0.7V
RB 
IB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – RÓWNANIA
U CC  I C  RC  U CE
U CC  U CE
IC 
RC
U CE  U CC  I C  RC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
KSZTAŁT
CHARAKTERSYTYKI
WYJŚCIOWEJ
TRANZYSTORA
PRACUJĄCEGO W
UKŁADZIE WE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY– IC=f(UCE)
RC
n C
UBB
RB
p B
n E
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Charakterystyka
wyjściowa
IC
B
C
określony prąd bazy IB
A
0.7V
Obszar nasycenia
UCEmax
Obszar aktywny
UCE
Obszar przebicia
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Punkt -A
RC
UCB
n C
UBB
przewodzenie
p B
przewodzenie
n E
RB
UBE
0.7V
UCC=0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
1. Napięcie UBB jest na tyle duże, ze wywołuje przepływ prądu
IB. Napięcie UCC jest równe zero.
2. Oba złącza BAZA-EMITER i BAZA-KOLEKTOR są
spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Ponieważ
potencjał na BAZIE jest równy 0.7V, a potencjały
EMITERA i KOLEKTORA wynoszą 0V
3. Ze względu na mniejszą rezystancję ścieżki prąd bazy
zamyka się przez złącze BAZA-EMITER
4. W rezultacie prąd kolektora:
IC=0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
STAN PRACY:
NASYCENIE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Charakterystyka
wyjściowa
IC
B
C
określony prąd bazy IB
A
0.7V
Obszar nasycenia
UCEmax
Obszar aktywny
UCE
Obszar przebicia
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY– IC=f(UCE)
mniejszy niż
na bazie
A-B
UCB
RC
n C
UBB
przew.
p B
przew.
n E
RB
UBE
0.7V
UCE
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
WYSOKI
NISKI
Potencjał
Baza
Złącze
EMITERBAZA
przewodzenie
P
Złącze BAZAKOLEKTOR
przewodzenie
n Kolektor
n
Emiter
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
1. Napięcie UBB pozostaje na niezmienionym poziomie,
Napięcie UCC zaczyna wzrastać, ale potencjał KOLEKTORA
jest stale niższy niż potencjał BAZY
2. Oba złącza BAZA-EMITER i BAZA-KOLEKTOR są nadal
spolaryzowane w kierunku przewodzenia (ponieważ
potencjał na BAZIE jest równy 0.7V, potencjał EMITERA
wynosi 0V, a potencjał kolektora jest niższy niż BAZY)
3. Oba złącza, EMITER-BAZA i BAZA-KOLEKTOR
wprowadzają nośniki (elektrony) do obszaru bazy
4. W rezultacie prąd kolektora IC rośnie wraz ze wzrostem
napięcia UCC (UCE)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
STAN PRACY:
AKTYWNY
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Charakterystyka
wyjściowa
IC
B
C
określony prąd bazy IB
A
0.7V
Obszar nasycenia
UCEmax
Obszar aktywny
UCE
Obszar przebicia
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY– IC=f(UCE)
B-C
RC
UCB
n
UBB
zaporowy
p B
przew.
n E
RB
UBE
C
0.7V
UCE
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
NISKI
Potencjał
WYSOKI
Kolektor
Złącze BAZAKOLEKTOR
zaporowy
Baza
n
P
Złącze
EMITERBAZA
przewodzenie
n
Emiter
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
1. Napięcie UBB pozostaje na niezmienionym poziomie,
Napięcie UCC wzrasta i przewyższa potencjał BAZY
2. Gdy napięcie UCE przekroczy wartość 0.7V następuje
przełączenie złącza KOLEKTOR-BAZA z polaryzacji w
kierunku przewodzenia na kierunek zaporowy
3. W tym momencie tranzystor wchodzi w aktywny stan pracy
4. W tym stanie pracy duże zmiany napięcia UCE nie wpływają
już znacząco na wartość prądu kolektora IC, ponieważ o jego
wartości decyduje teraz złącze BAZA-KOLEKTOR
spolaryzowane w kierunku zaporowym (prąd płynący przez
złącze spolaryzowane w kierunku zaporowym nie zależy od
wartości napięcia polaryzującego w szerokim zakresie tego
napięcia)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
STAN PRACY:
PRZEBICIE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Charakterystyka
wyjściowa
IC
B
C
określony prąd bazy IB
A
0.7V
Obszar nasycenia
UCEmax
Obszar aktywny
UCE
Obszar przebicia
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
1. Zbyt wysoka wartość napięcia UCC powoduje pojawienie się
przebicia złącza p-n (spolaryzowanego w kierunku
zaporowym złącza BAZA-KOLEKTOR), co w konsekwencji
prowadzi do gwałtownego wzrostu wartości prądu IC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY
CHARAKTERSYTYKA
WYJŚCIOWA
TRANZYSTORA
UKŁAD WE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Obszar nasycenia
ICmax
Obszar aktywny
Obszar odcięcia
IB6
IB5
IB4
IB3
IB2
IB1
IB0
UCEmax
IB6> IB5> IB4> IB3> IB2> IB1> IB0
Obszar przebicia
IC
Charakterystyka
wyjściowa
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
PROSTA
OBCIĄŻENIA
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
RC
WE
RB B
UBB
C
E
IC
UCC
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
U CC  I C  RC  U CE
I C  RC  U CE  U CC
U CC
1
I C   U CE 
RC
RC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
U CC
1
I C   U CE 
RC
RC
y  mx  b
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
U CC
1
I C   U CE 
RC
RC
1
U CE  0
U CC
IC 
RC
2
IC  0
U CE  U CC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
UCC
IC=
RC
1
współczynnik
kierunkowy
prostej
IB4
IB3
m=-1/RC
IB2
2
IB1
IC=0
UCE=0
UCE=UCC UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Zmiana prądu bazy, czyli „przejście”
na charakterystykę IC=f(UCE)
odpowiadającą danej wartości IB
pozwala na przesuwanie punktu pracy
z obszaru odcięcia, poprzez zakres
aktywny normalny do obszaru
nasycenia
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
IB4
ICmax
IB3
IB2
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
IB4
ICmax
IB3
IB2
IC1
UCE1 UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
IB4
ICmax
IB3
IB2
IC2
UCE2
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
IB4
ICmax
IC3
IB3
IB2
UCE3
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
IB4
ICmax
IC4
IB3
IB2
UCE4
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
IB5
IB4
ICmax
IC5
IB3
IB2
UCE5
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
IC
IB5
IB4
ICmax
IC(sat)
IB3
IB2
UCE(sat)
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Dalsze zwiększanie prądu bazy, czyli
„przechodzenie” na kolejne
charakterystyki IC=f(UCE) dla IB=const
nie powoduje już widocznego
przesunięcia punktu pracy
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – IC=f(UCE)
Obserwujemy sytuację, gdy ustala się prąd
kolektora na poziomie zbliżonym do
maksymalnej wartości prądu kolektora:
I C  I C max  U CC / RC
a napięcie UCE osiąga minimalną wartość
określaną jako „napięcie nasycenia”:
U CE  U CE ( sat)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY - KLUCZ
PRZEŁĄCZANIE
TRANZYSTORA
PRACA TRANZYSTORA
BIPOLARNEGO W
CHARAKTERZE
„KLUCZA”
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ
IC
IB4
ICmax
IB3
IB2
odcięcie
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ
IC
IB4
ICmax
IB3
IB2
odcięcie
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ
IC
IB4
ICmax
nasycenie
IB3
IB2
odcięcie
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ
IC
IB4
ICmax
nasycenie
IB3
IB2
odcięcie
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ
IC
IB4
ICmax
nasycenie
IB3
IB2
odcięcie
UCC
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF)
PRZEŁĄCZANIE
TRANZYSTORA
PRACA TRANZYSTORA W
OBSZARZE ODCIĘCIA
(CUTOFF)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF)
RC
WE
RB B
C
ICE0
UCE= UCC
IB=0
E
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF)
1. Jeżeli wartość prądu bazy IB=0 – tranzystor
jest w obszarze (w stanie) odcięcia (cutoff)
2. W tym stanie pracy oba złącza (B-E i B-C)
są spolaryzowane zaporowo
3. Przez strukturę płynie niewielki prąd ICE0
(na skutek generacji termicznej nośników),
który może być pominięty
4. W rezultacie napięcie UCE=UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF)
UCC
RB B
we IB=0
RC
C
IC=0
UCE= UCC wy
E
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – ODCIĘCIE (CUTOFF)
UCC
IC=0
IB=0
we
we
wy
UCE=UCC
0
1
niskie
wysokie
wy
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION)
PRZEŁĄCZANIE
TRANZYSTORA
PRACA TRANZYSTORA W
OBSZARZE NASYCENIA
(SATURATION)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION)
RC
WE
UBB
RB
B
C
IC
UCE= UCC - ICRC
IB
E
UCC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION)
1. Złącze BAZA-EMITER jest polaryzowane
w kierunku przewodzenia
2. Rośnie prąd bazy IB
3. Wzrost prądu bazy wywołuje prąd
kolektora IC=βIB
4. Wzrost prądu kolektora powoduje spadek
napięcia UCE=UCC-ICRC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIA (SATURATION)
5. Spadek napięcia UCE doprowadza do
sytuacji przełączenia złącza BAZAKOLEKTOR w kierunku przewodzenia.
Ma to miejsce wówczas gdy UCE=UCE(sat).
Tranzystor wchodzi w stan nasycenia
6. W stanie nasycenia prąd kolektora nie
wzrasta osiągając maksymalną wartość:
IC=(UCC-UCE(sat))/RC=UCC/RC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION)
5. Jeżeli tranzystor znajduje się w stanie
nasycenia, wówczas dalsze zwiększanie
prądu bazy IB nie powoduje już wzrostu
prądu kolektora – ponieważ w obszarze
nasycenia nie obowiązuje zależność
IC=βIB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION)
UCC
RB B
we
RC
C
IC
UCE= 0
IB
E
IE
UCC
IC=UCC/RC
wy
RC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – NASYCENIE (SATURATION)
UCC
IC
IB
UCE=0 wy
we
IE
we
1
wysokie
wy
0
niskie
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – KLUCZ
IC
Klucz
zamknięty
nasycenie
ICmax
IB4
IB3
Klucz
otwarty
odcięcie
UCC
IB2
IB1
IB0
UCE
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
CZWÓRNIK LINIOWY
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY
Analiza pracy tranzystora
bipolarnego dla prądu zmiennego
jest złożona
Przyjęto, że dla małych amplitud
prądu zmiennego parametry
tranzystora nie zależą od amplitudy
tego prądu
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY
Tranzystor bipolarny – czwórnik liniowy
i2
i1
u1
CZWÓRNIK
LINIOWY
i1, i2, u1, u2 – chwilowe wartości prądów i
napięć małych sygnałów zmiennych
u2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY
i2
i1
u1
CZWÓRNIK
LINIOWY
Równania impedancyjne
u1  z11i1  z12i2
u2  z21i1  z 22i2
u2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY
i2
i1
u1
CZWÓRNIK
LINIOWY
Równania admitancyjne
i1  y11u1  y12u2
i2  y21u1  y22u2
u2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY
i2
i1
u1
CZWÓRNIK
LINIOWY
Równania mieszane (hybrydowe)
u1  h11i1  h12u2
i2  h21i1  h22u2
u2
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK LINIOWY
CZWÓRNIK LINIOWY
iB
uB
iC
B
C
E
E
Równania mieszane (hybrydowe)
u B  h11eiB  h12euC
iC  h21eiB  h22euC
uC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY hij
OKREŚLANIE PARAMETRÓW
TYPU hij
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h11e (WE)
PARAMETR h11e
IMPEDANCJA WEJŚCIOWA
(UKŁAD WE)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h11e
u B  h11eiB  h12euC
iC  h21eiB  h22euC
h11e
uB

iB
iB
uB
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h11e (WE)
-IB [µA]
120
WEJŚCIOWA
UCE=0
U BE
h11e 
I B
80
40
UCE>0
ΔIB
ΔUBE
0.3
U CE  const
h11e – kilka kiloomów
0.6 UBE [V]
Sposób wyznaczania impedancji wejściowej z charakterystyk
wejściowych tranzystora UBE=f(IB) dla UCE=const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h12e (WE)
PARAMETR h12e
WSPÓŁCZYNNIK
SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO
(UKŁAD WE)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h12e
u B  h11eiB  h12euC
iC  h21eiB  h22euC
h12e
uB

uC
iB=0
uB
uC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h12e (WE)
UBE [V]
0.6
SPRZĘŻENIA
ZWROTNEGO
IB=120μA
0.4
IB=40μA
0.2
IB=0
4
I B  const
-4
h12e – (0.1÷8) 10
ΔUBE
ΔUCE
2
h12e
U BE

U CE
6
8
10 -UCE [V]
Sposób wyznaczania współczynnika sprzężenia zwrotnego z
charakterystyk sprzężenia zwrotnego UBE=f(UCE) dla IB=const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h21e (WE)
PARAMETR h21e
ZWARCIOWY WSPÓŁCZYNNIK
WZMOCNIENIA PRĄDOWEGO
(UKŁAD WE)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h21e
u B  h11eiB  h12euC
iC  h21eiB  h22euC
h21e
iC

iB
iB
iC
uC=0
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h21e (WE)
-IC [mA]
PRZEJŚCIOWA
9
|-UCE|>0V
h21e
6
ΔIC
3
UCE=0V
I C

I B
U CE  const
h21e – 20÷200
ΔIB
20
60
100 IB [μA]
Sposób wyznaczania zwarciowego współczynnika wzmocnienia
prądowego z charakterystyk przejściowych tranzystora IC=f(IB)
dla UCE=const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY –PARAMETR h22e (WE)
PARAMETR h22e
ADMITANCJA WYJŚCIOWA
(UKŁAD WE)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h22e
u B  h11eiB  h12euC
iC  h21eiB  h22euC
h22e
iC

uC
iC
iB=0
uC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETR h22e (WE)
-IC [mA]
WYJŚCIOWA
IB=60 [μA]
h22e
IB=20 [μA]
I C

U CE
I B  const
h22e – (10÷100) μS
IB=0
ΔUCE
2
4
ΔIC
6
8 -UCE [V]
Sposób wyznaczania admitancji wyjściowej z charakterystyk
wyjściowych tranzystora IC=f(UCE) dla IB=const
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY hij
PARAMETRY TYPU hij
Symbol
Symbol
Opis
h11
hi
h12
hr
h21
hf
h22
ho
Impedancja wejściowa
(input impedance)
Wsp. sprzężenia zwrot.
(voltage ratio)
Wsp. wzmocnienia prąd.
(forward current gain)
Admitancja wyjściowa
(output admitance)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY hij
PARAMETRY TYPU hij
WE
WB
WC
e
b
c
układ pracy
parametry h
wspólny emiter hie, hre, hfe, hoe,
wspólna baza
hib, hrb, hfb, hob,
wspólny kolektor hic, hrc, hfc, hoc,
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY hij
PARAMETRY TYPU hij
Wspólny emiter
Wspólna baza
Wspólny kolektor
hie  u B / iB hib  u E / iE hic  u B / iB
hre  u B / uC hrb  u E / uC hrc  u B / u E
h fe  iC / iB h fb  iC / iE
h fc  iE / iB
hoe  iC / uC hob  iC / uC hoc  iE / u E
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – PARAMETRY
PORÓWNANIE PARAMETRÓW βDC I βac
IC
ICQ
0
IC
Q
IBQ
ΔIC
IB
0
Q (IC, IB)
ΔIB
IB
 DC  I C / I B  ac  I C / I B
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
SCHEMAT ZASTĘPCZY
TRANZYSTORA
BIPOLARNEGO
WYKORZYSTUJĄCY
PARAMETRY TYPU h
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
SCHEMAT ZASTĘPCZY - OGÓLNY
hi
iwe
hruwy
hf iwe
ho uwy
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
SCHEMAT ZASTĘPCZY – UKŁAD WE
baza
kolektor
hie
iB
hfe iB
hreuC
emiter
hoe uC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
SCHEMAT ZASTĘPCZY – UKŁAD WB
emiter
kolektor
hib
iE
hfb iE
hrbuC
baza
hob uC
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
TRANZYSTOR BIPOLARNY
PARAMETRY TYPU „r”
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
parametr
opis
αac
Parametr alfa (ac) (iC/iE)
βac
Parametr beta (ac) (iC/iB)
r`e
Rezystancja emitera (ac)
r`b
Rezystancja bazy (ac)
r`c
Rezystancja kolektora (ac)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
SCHEMAT ZASTĘPCZY
TRANZYSTORA
BIPOLARNEGO
WYKORZYSTUJĄCY
PARAMETRY TYPU „r”
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])r
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
rc `
Emiter
αac ie
re `
ie
ib
rb `
Baza
Kolektor
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])r
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
Uproszczenie schematu zastępczego:
1. Ze względu na niewielkie wartości
rezystancji bazy, można „rezystor
bazowy” w schemacie zastępczym
pominąć (zwarcie)
2. Ze względu na duże, rzędu setek
kiloomów wartości rezystancji
kolektora, można „rezystor
kolektorowy” pominąć (rozwarcie)
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])r
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
Emiter
re `
αac ie=βac ib
Kolektor
Baza
rb` - zwarcie, rc` - rozwarcie
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])r
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
Rezystancja emitera re`
O wartości tej rezystancji decyduje rezystancja
(różniczkowa) złącza p-n spolaryzowanego w
kierunku przewodzenia, dla określonego
punktu pracy IE (T=300K)
r  25,8mV  / I E
,
e
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected])r
Elementy Elektroniczne
TRANZYSTOR BIPOLARNY – SCHEMAT ZASTĘPCZY
C
C
βac ib
βac ib
B
B
ib
re`
re `
E
E