4.4. Схемы включения биполярных транзисторов

68 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

данный каскад даѐт чуть меньшее усиление по мощности, чем по напряжению.

Для усиления сигналов любые транзисторные каскады тратят энергии источников питания, к которым подключены, и при этом всегда теряют часть энергии, и мощности потерь вызывают тепловыделения в компонентах.

4.4.1. Схема включения транзистора с общим эмиттером

Между базой и эмиттером транзистора, включѐнного по схеме с общим эмиттером, подсоединяют источник сигнала, а к коллектору

– нагрузку. К эмиттеру транзистора подключают полюсы одинаковых знаков источников питания. Входным током каскада выступает ток базы транзистора, а выходным током – ток коллектора. Это показано на рис. 4.3, на примере включения в электрическую цепь биполярного p-n-p транзистора.

Рис. 4.3. Включение p-n-p транзистора по схеме с общим эмиттером

69 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

На практике обходятся одним источником питания, а не двумя. Направление протекания тока по выводам транзистора дано на рисунке. Включение n-p-n транзистора совершенно аналогично включению p-n-p транзистора, однако в данном случае придѐтся поменять полярность обоих источников питания.

Рис. 4.4. Включение n-p-n транзистора по схеме с общим эмиттером Коэффициент усиления каскада равен отношению тока коллектора к току базы и обычно может достигать от десятков до нескольких сотен. Транзистор, включѐнный по схеме с общим эмиттером, теоретически может дать максимальное усиление сигнала по мощности, относительно других вариантов включения транзистора. Входное сопротивление рассматриваемого каскада, равное отношению напряжения база-эмиттер к току базы, лежит в пределах от сотен до тысяч Ом. Это меньше, чем у каскада с транзистором, подсоединѐнным по схеме с общим коллектором. Выходной сигнал каскада с общим эмиттером обладает фазовым сдвигом в 180° относительно входного сигнала. Флюктуации температуры оказывают значительное влияние на режим работы транзистора, включѐнного по схеме с общим эмиттером, и поэтому следует применять специальные цепи температурной стабилизации. В связи с тем, что сопротивление коллекторного перехода транзистора в рассмотренном

70 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

каскаде выше, чем в каскаде с общей базой, то необходимо больше времени на рекомбинацию носителей заряда, а, следовательно, каскад с общим эмиттером обладает худшим частотным свойством.

4.4.2. Схема включения транзистора с общим коллектором

К эмиттеру транзистора, включѐнного по схеме с общим коллектором, подсоединяют нагрузку, на базу подают входной сигнал. Входным током каскада является ток базы транзистора, а выходным током – ток эмиттера. Это отражено на рис. 4.5, на котором изображена схема включения биполярного p-n-p транзистора.

Рис. 4.5. Включение транзистора по схеме с общим коллектором С нагрузочного резистора, включѐнного последовательно с выводом

эмиттера, снимают выходной сигнал. Вход каскада обладает высоким сопротивлением, обычно от десятых долей мегаома до нескольких мегаом из-за того, что коллекторный переход транзистора заперт. А выходное сопротивление каскада – напротив, мало, что позволяет использовать такие каскады для согласования предшест-

71 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

вующего каскада с нагрузкой. Каскад с транзистором, включѐнным по схеме с общим коллектором, не усиливает напряжение, но усиливает ток (обычно в 10 … 100 раз). Фаза входного напряжения сигнала, подаваемого на каскад, совпадает с фазой выходного напряжения, т.е. отсутствует его инверсия. Именно из-за сохранения фазы входного и выходного сигнала каскад с общим коллектором носит другое название – эмиттерного повторителя. Температурные и частотные свойства эмиттерного повторителя хуже, чем у каскада, в котором транзистор подключѐн по схеме с общей базой.

4.4.3.Схема включения транзистора с общей базой

Вкаскаде, собранном по схеме с общей базой, напряжение входного сигнала подают между эмиттером и базой транзистора, а выходное напряжение снимают с выводов коллектор-база. Включение транзистора p-n-p структуры по схеме с общей базой приведено на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Включение транзистора по схеме с общей базой В данном случае эмиттерный переход компонента открыт и велика

его проводимость. Входное сопротивление каскада невелико и обычно лежит в пределах от единиц до сотни ом, что относят к не-

Общие сведения. Схемы включения биполярных транзисторов — Студопедия

Поделись с друзьями: 

Контрольные вопросы

1) Дайте определение полупроводниковому диоду.

2) Приведите схемы диодов в прямом и обратном включении. Что такое прямой и обратный ток диода?

3) Нарисуйте вольтамперную характеристику диода.

4) Чему равно прямое напряжение кремниевого диода?

5) Приведите формулу аппроксимирующую характеристику диода.

6) Нарисуйте различные модели диода в открытом и закрытом состоянии.

7) При каком условии диод открывается?

8) Дайте определение ТКН диода. Чему он равен?

9) Приведите основные параметры диода.

10) Рассмотрите работу диода в динамическом режиме. Почему происходчт задержки при включении диода?

11) Укажите особенности выпрямительных и импульсных диодов

12) В чем состоят особенности диодов Шотки?

13) Что такое стабилитрон? Приведите характеристику стабилитрона и укажите ее особенности.

14) Нарисуйте схему включения стабилитрона

15) Что такое светодиод? Приведите схеиу включения светодиода.

16) Что такое фотодиод? Приведите характеристики фотодиода и схемы его включения.

17) Что такое оптрон. Приведите схемное изображение диодного оптрона.

Модуль № 2

4. БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Транзистор – полупроводниковый элемент с двумя p-n переходами и тремя выводами, который служит для усиления и переключения сигнала. Различают кремниевые и германиевые транзисторы. Они бывают n-p-n и p-n-p типа. На рис.4.1 показаны их условные обозначения и простейшие модели, отражающие структуру транзисторов.

Транзистор состоит из двух противоположно включенных p-n переходов, которые обладают одним общим n или p слоем.

Вывод транзистора связанный с ним, называется базой (б). Два других вывода называются эмиттером (э) и коллектором (к). Диодная модель транзистора поясняет структуру включения переходов транзистора. Хотя эта схема не характеризует полностью функции транзистора, она дает возможность представить действующие в нем прямые и обратные напряжения. Обычно переход б-э смещен (включен) в прямом направлении, а переход б-к – в обратном.

В зависимости от того, какой вывод транзистора для переменного сигнала является общим, различают три схемы включения транзистора: с общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ). На рис.4.2 показаны три схемы включения для транзистора типа n-p-n. Схемы для p-n-p транзистора будут аналогичными. В этих схемах направление источников напряжений и токов будут противоположными, по сравнению со схемами для n-p-n транзистора. Для любой схемы включения транзистора, как для n-p-n так и p-n-p типа, справедливо соотношение для токов I

э = I_б + I_к.

Усилительные свойства транзистора основаны на том, что малыми токами базы можно управлять относительно большими токами коллектора. При этом ток коллектора I

К является кратным базовому току I_б. Их отношение — называется статическим коэффициентом усиления по току. Коэффициент усиления по току транзистора намного больше 1.

---

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  

---



транзисторов — Понимание схемы переключения PNP

спросил 3 года 4 месяца назад

Изменено 3 года, 4 месяца назад

Просмотрено 258 раз

\$\начало группы\$

Описание

У меня есть следующая схема, на которой переключатель, подключенный к источнику 5 В, должен управлять двумя транзисторами PNP. Я потратил несколько часов, пытаясь лучше понять транзисторы PNP, чтобы лучше понять, что я делаю неправильно, но я все еще не могу ничего добиться. Логика, как я понимаю, должна быть следующей: SW1 не проводит = эмиттер Q1 подключен к GND, и он проводит = Q2 не может подключить эмиттер к GND и, таким образом, разомкнут = Vout равно 0 В.

Упрощенная логика:

1. SW1 не провод = Q1 провод = Q2 не провод = Vout 0V
2. SW1, проводящий = Q1 , а не , проводящий = Q2, проводящий = Vout 3,7 В

^{имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab . Любопытно, что Vout также составляет 3,7 В.}

Заранее спасибо за любую помощь!

• транзисторы
• p-n-p

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Вот схема, которая у вас есть, нарисованная немного по-другому:

^{смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab $Q_1\$ переходит в активное насыщенное состояние, в результате чего \$Q_2\$ становится равным 9.}

0071 от . Однако это означает, что коллектор \$Q_2\$ представляет собой с плавающей запятой (очень высокий импеданс). Если вы хотите, чтобы \$V_\text{OUT}\$ было четко определенным значением, вам нужно его коллектор с каким-то пассивным сопротивлением. Это означает что-то вроде этого:

^{симулировать эту цепь}

Теперь, если переключатель не замкнут, \$R_3\$ потянет \$V_\text{OUT}\$ вниз к земле, и это привести к тому, что \$V_\text{OUT}\$ будет близок к напряжению земли (через \$R_3\, очевидно.)

Если переключатель теперь замкнут, то \$Q_1\$ отключен от , и это позволяет \$R_2\$ включить \$Q_2\$ на , и это потянет коллектор \$Q_2\$ близко к его эмиттеру, так что \$V_\text{OUT}\$ очень близко к напряжению эмиттера \$Q_2\$, равному \$+3,7\:\text{V}\$.

Так что ответ AnalogKid хороший. Просто опустите коллектор \$Q_2\$ резистором, и будет намного лучше, если вы измерите его вольтметром.

\$\конечная группа\$

0

\$\начало группы\$

В схеме явно нет ничего неправильного, но для более стабильной работы она неполная.

Добавьте резистор 1–10 кОм от коллектора Q2 к GND. Это гарантирует, что ток утечки Q2 должен куда-то уйти, когда Q2 выключен, и вы получите надежное показание 0,0 В.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

Как я могу использовать транзистор PNP в качестве переключателя в бистабильной схеме 555?

\$\начало группы\$

Я пытаюсь понять, как работает конфигурация транзистора PNP в этой схеме:

Это взято из этой статьи: Как построить простую схему ИК-передатчика и приемника с помощью таймера 555?

Я полагаю, что во всех статьях, которые я читал об использовании PNP в качестве переключателя, эмиттер подключен к положительному источнику питания с нагрузкой между коллектором и землей. Однако, как дано, кажется, что это работает, но я не думаю, что понимаю, почему. (Обратите внимание, я использую TSOP4838.)

В конечном итоге я хотел бы использовать PNP-транзистор для замены переключателя в этой схеме:

Взято из этой статьи:

Бистабильный мультивибратор с использованием таймера 555

Цель состоит в том, чтобы получить импульс ИК и включить или выключить светодиод в ответ на каждый импульс.

• транзисторы
• 555
• инфракрасный
• pnp

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Ваша схема работает, как показано на рисунке, но полярность база-эмиттер обратная (а не прямая). Транзистор по-прежнему будет работать, но со значительно меньшим усилением.

Что касается вашей предполагаемой схемы, я думаю, вы могли бы просто придерживаться NPN, как показано на схеме 555, но вы также можете использовать транзистор PNP, подключив его эмиттер к стороне питания V +, а лампочку между 0 В и коллектором. .

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Цепь неверна, но она все еще может хромать.

Транзистор будет показывать работу транзистора, когда он подключен в обратном направлении. Это означает, что «официальный» переход база-эмиттер будет смещен в обратном направлении и будет проводить, когда «официальный» переход база-коллектор смещает прямое смещение.