Применение биполярных транзисторов: Применение биполярных транзисторов с микроконтроллерами / Хабр — Мир Антенн

Содержание

Применение биполярных транзисторов с микроконтроллерами / Хабр

В современном цифровом мире микроконтроллерам часто требуется выполнять какие-то действия в физическом мире людей с помощью различных механических, оптических, акустических и других внешних устройств. Транзисторы призваны согласовать микроконтроллер с исполнительными устройствами. В статье рассмотрим применение биполярных транзисторов в ключевых режимах.

Биполярный транзистор является по сути токовым прибором, током управляется и током управляет. По типу проводимости биполярные транзисторы бывают pnp и npn типа.

Наиболее часто используется схема включения с общим эмиттером. В этой схеме управление подается на базу через токоограничивающий резистор относительно эмиттера. Нагрузка подключается в цепь коллектора.

Схема управления светодиодом с рабочим током 50 мА

Светодиодом с рабочим током 50 мА нельзя управлять непосредственно от микроконтроллера, так как допустимый выходной ток с ножки обычно ограничен значением 10 мА – 20 мА.

Например, нам нужно включать/выключать инфракрасный светодиод BL-L513IRBC которым мы планируем управлять кондиционером.

Рисунок 1. Управление светодиодом через эмиттерный повторитель

Резистор R1 задает ток базы транзистора при включении и при выключении. Транзистор BC847C довольно маломощный и при токе 50 мА на коллекторе в режиме насыщения будет падать около 200 мВ. Падение на светодиоде составит 2.0 В. Резистор R2 нужно выбрать таким, чтобы ток через светодиод был равен 50 мА. При питании 12 В, и суммарном падении напряжения на транзисторе и светодиоде 2.2 В на резисторе будет напряжение 9.8 В. Чтобы получить ток 50 мА сопротивление резистора R2 должно быть 196 Ом.

Если взять более мощный транзистор, например, BC817-25, то напряжение насыщения коллектора у него будет меньше, около 40 мВ при токе коллектора 50 мА, но у более мощных транзисторов, как правило, меньше коэффициент усиления.

При питании коллекторной цепи от 12 В мы можем соединить несколько светодиодов последовательно и управлять ими одновременно (например, чтобы увеличить дальность работы нашего пульта управления) соответственным образом пересчитав токоограничивающий резистор R2.

Как выбрать резистор в базе транзистора? Транзистор BC847C имеет коэффициент передачи по току h_FE = 400 – 800. В линейном режиме это будет означать что ток базы (управляющий ток) во столько раз меньше тока коллектора (управляемый ток). Так как схема у нас работает в ключевом режиме, то ток базы необходимо установить больше. Чем больше ток базы, тем быстрей транзистор включится. Коэффициент во сколько раз ток базы превышает минимальный называется коэффициентом насыщения. Минимальный ток базы (с коэффициентом насыщения единица) который полностью откроет транзистор будет 50 мА / 400 = 0.125 мА. Так как характеристики транзистора меняются со временем, при изменении температуры, при изменении тока коллектора, от партии к партии, у разных производителей, правильным решением будет задавать коэффициент насыщения больше единицы, иначе может возникнуть ситуация при которой транзистор будет открываться не полностью и схема будет работать при этом не верно. Верхнее значение тока базы ограничено либо максимальным током базы по документации на транзистор, либо максимально допустимым током который может выдать выход микроконтроллера. Пусть максимальный ток базы у нас будет 10 мА.

Рассчитаем базовый резистор для схемы на рисунке 1. Напряжение на базе при насыщении принято считать 0.7 В. При питании микроконтроллера 3.3 В на базовом резисторе будет напряжение 2.6 В. Минимальный базовый ток 0.125 мА будет обеспечен сопротивлением 20800 Ом. Максимальный базовый ток 10 мА будет обеспечен сопротивлением 260 Ом. В данном случае у нас довольно широкий диапазон выбора сопротивления, можем взять 1 кОм.

Рассмотрим схему с другой нагрузкой

Рисунок 2. Управление мощной нагрузкой

Нам нужно включать мотор с рабочим током 0.7 А. Для включения нам потребуется более мощный транзистор. Возьмем транзистор SS8050 с максимально допустимым током коллектора 1.5 А. У этого транзистора минимальный коэффициент передачи тока 120. При токе коллектора 0.7 А, нам необходимо обеспечить минимальный ток базы 5.8 мА. С учетом того что необходимо реализовать коэффициент насыщения больше единицы, у нас остается рабочий вариант для тока базы 10 мА. При заданном токе коллектора 0.7 А напряжение насыщения базы этого транзистора составит около 1.2 В (по документации на транзистор). Напряжение на базовом резисторе получится 2.1 В, Минимальное сопротивление базового резистора получается 2.1 В / 0.010 А = 210 Ом. Максимальное сопротивление базового резистора получается 2.1 В / 0.0058 А = 360 Ом. Если мы поставим базовый резистор больше 360 Ом, транзистор заведомо не будет открываться полностью и не обеспечит ток на выходе в 0.7 А.

При токе коллектора 0.7 А напряжение насыщения коллектора составит около 0.2 В. Мощность рассеиваемая на коллекторе транзистора составит около 0.14 Вт, транзистор при этом будет заметно теплым.

Дополнительно отмечу, что электродвигатель постоянного тока является индуктивной нагрузкой и параллельно ему обязательно нужно ставить защитный диод который защитит транзистор от ЭДС самоиндукции при выключении транзистора. Номинальный ток этого диода должен быть равен или больше рабочего тока индуктивной нагрузки. Рабочее напряжение диода должно быть больше напряжения питания нагрузки.

Нужно указать на важный момент. Чем больше ток базы, тем быстрей включится транзистор, тем больше коэффициент насыщения. Чем больше коэффициент насыщения, там медленней транзистор будет выключаться. Задержка выключения может достигать нескольких сотен наносекунд. На первый взгляд эта величина кажется слишком маленькой чтобы обращать на нее внимание. Фактически, если вы станете управлять током через нагрузку с помощью ШИМ, или постараетесь увеличить скорость передачи данных через инфракрасный канал, вы увидите что задержка выключения транзистора будет очень сильно искажать сигнал.

Например, возьмем ШИМ частотой 20 кГц с разрешением 8 бит. Период ШИМ-а будет 50 микросекунд, разрешение одного шага составит около 200 наносекунд. Задержка выключения транзистора на 400 наносекунд поглотит разрешение двух младших бит и оставит от разрешения 8 бит всего 6 бит динамического диапазона.

Для увеличения скорости выключения транзистора есть способы которые мы рассмотрим позже.

Рассмотрим еще одну схему, которая обладает рядом интересных свойств

Рисунок 3. Схема стабилизации тока

Эта схема также с общим эмиттером. В ней отсутствует резистор в цепи базы, и ток базы задается сопротивлением резистора в цепи эмиттера. Через этот резистор течет ток базы и ток коллектора (ток управления и ток нагрузки). Получается отрицательная обратная связь: при увеличении тока нагрузки, будет увеличиваться ток через эмиттерный резистор и при этом будет увеличиваться падение напряжения на эмиттерном резисторе. Так как напряжение на базе у нас фиксированное, 3.3 В, то при увеличении напряжения на эмиттерном резисторе напряжение на эмиттерном переходе транзистора будет уменьшаться, при этом будет уменьшаться ток базы и транзистор будет закрываться. Таким образом, будет стабилизироваться эмиттерный ток транзистора. Так как базовый ток в коэффициент усиления раз меньше коллекторного, то его влияние на напряжение эмиттерного резистора незначительное и, при первом приближении, его можно не учитывать при расчете и считать что ток эмиттера приблизительно равен току коллектора .

Сопротивление эмиттерного резистора рассчитать довольно просто. При управляющем напряжении 3.3 В, и падении на эмиттерном переходе 0.7 В напряжение на эмиттерном резисторе получается 2.6 В. При целевом токе в нагрузке 50 мА, сопротивление эмиттерного резистора должно быть около 52 Ом.

Эта схема позволяет стабилизировать ток нагрузки, то есть, при изменении напряжения питания нагрузки (или при изменении сопротивления нагрузки) ток через нагрузку останется постоянным. Мы можем поставить один светодиод, два или три при этом эмиттерный резистор менять не придется и ток через светодиоды будет один и тот же. При этом нужно отметить, что в этой схеме избыточное напряжение падает на транзисторе и нужно учитывать мощность рассеиваемую на транзисторе.

Транзистор в этой схеме работает в линейном режиме и не входит в насыщение. Это позволяет транзистору быстро открываться и быстро закрываться.

В этой схеме только один резистор вместо двух, что так же может иметь важное значение в практическом применении.

Важно чтобы напряжение управления базы было стабильным, так как оно является опорным для стабилизации тока.

Для питания коллекторной цепи этой схемы требуется напряжение большее чем напряжение управляющего сигнала.

Способы сократить время выключения транзистора

Если у нас стоит базовый резистор и мы управляем транзистором от вывода микроконтроллера с питанием 3.3 В, то получается что мы включаем транзистор током с 3.3 В , а выключаем транзистор током через тот же резистор, но током с напряжения 0.7 В, то есть ток базы на выключение транзистора получится меньше.

Рисунок 4. Время выключения транзистора 1200 нсек

Это одна из причин почему выключается транзистор медленней. Для увеличения скорости выключения транзистора мы можем применить такую схему.

Рисунок 5. Время выключения транзистора 400 нсек

В схеме на рисунке 5, при выключении, когда выходной сигнал с микроконтроллера становится равным 0 В, получается что оба резистора 300 Ом и 200 Ом соединяются параллельно и суммарное сопротивление становится меньше, что приводит к увеличению тока базы транзистора при выключении. Это увеличивает скорость выключения транзистора.

Еще один способ увеличить скорость выключения транзистора, это сократить глубину насыщения транзистора при включении. Диод подключенный от базы на коллектор уменьшит глубину насыщения. Вначале включения на коллекторе высокое напряжение, диод закрыт и весь ток базового резистора течет через эмиттерный переход транзистора. Когда напряжение на коллекторе станет ниже напряжения базы, этот диод начнет шунтировать эмиттерный переход и часть тока базового резистора потечет через диод при этом ток через эмиттерный переход уменьшится и это сократит глубину насыщения транзистора.

Рисунок 6. Задержка выключения транзистора составляет около 20 нсек

Каскад увеличения выходного тока на биполярных транзисторах.

Эта схема позволяет увеличить ток на выходе. Это полумостовая схема. В ней используется два транзистора различной проводимости, комплементарная пара транзисторов. Оба транзистора, и верхний и нижний, в этой схеме включены по схеме с общим коллектором. Включение с общим коллектором обладает такой особенностью, что выходное напряжение не может быть больше входного напряжения, при этом происходит усиление тока.

Рисунок 7. Схема увеличения выходного тока

При построении полумоста на полевых транзисторах нужно особым образом проектировать схему управления, и если оба транзистора управлять от одного сигнала, то в момент переключения будет течь сквозной ток с питания на землю, так как один транзистор уже включился, а другой еще не успел выключиться.

Сквозной ток плох тем, что он будет увеличивать потребление, сквозной ток будет создавать мощную помеху и может вывести транзисторы из строя. Для устранения этого для управления полумостом полевых транзисторов используют два сигнала, на один транзистор подается сигнал отключения, затем пауза на время отключения транзистора (мертвое время, deadtime), затем подается сигнал на включение второго транзистора. Такой способ заметно усложняет схему управления и требует два различных сигнала управления. Полумостовая схема на биполярных транзисторах включенных с общим эмиттером тоже требует мертвое время при переключении для исключения сквозного тока.

Схема изображенная на рисунке 7 с биполярными транзисторами включенными по схеме с общим коллектором лишена такого недостатка, и полумост может управляться одним сигналом. То есть сквозной ток через оба транзистора при переключении в схеме на рисунке 7 отсутствует.

Дополнительным достоинством этой схемы, является отсутствие резисторов.

Так же, транзисторы в этой схеме работают без насыщения, то есть максимально быстро включаются и отключаются, что позволяет применять эту схему как усилитель ШИМ.

Недостатком этой схемы является падение на транзисторах. На примере нижнего транзистора. Когда мы переводим сигнал управления на базе с 3.3 В на 0 В, нижний транзистор начинает включаться. При этом напряжение на эмиттере транзистора не может стать равным нулю, так как в этом случае через эмиттерный переход будет отсутствовать ток открывающий транзистор. Таким образом минимальное напряжение на выходе этого каскада составит около 0.7 В. Аналогичная ситуация и с верхним транзистором, максимальное напряжение на выходе каскада не может быть больше чем напряжение питания минус 0.7 В.

Как можно использовать каскад усиления тока

Если взять два таких полумоста с питанием равным напряжению питания микроконтроллера, сделать сигнал ШИМ и его инверсию (либо отдельным инвертором, либо конфигурацией выходов в микроконтроллере) и подать каждый сигнал на свой полумост, то получится довольно мощный усилитель, например для генерации звука.

Рисунок 8

При питании усилителя от 3.3 В Размах напряжения на выходе составит 3.3 В — 2 * 0.7 В = 1.9 В. При использовании динамической головки сопротивлением 4 Ом ток через нее составит около 0.4 А и максимальная мощность на нагрузке получится чуть больше половины Ватта. Что довольно таки хорошо для такого простейшего усилителя ШИМ. Питание этой схемы усилителя нужно качественно фильтровать, так как любое изменение напряжения питания будет отражаться на изменении тока через нагрузку.

При применении микроконтроллера с питанием 5 В так же можно увеличить напряжение питания усилителя до 5 В, при этом выходная мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом получится около 3 Вт. При этом нужно взять транзисторы с большим допустимым током коллектора, например комплементарную пару SS8550 (pnp) и SS8050 (npn), они допускают ток коллектора до 1.5 А, транзисторы придется дополнительно охлаждать.

Эту же схему можно использовать для управления коллекторными моторами с применением ШИМ. Схема позволяет менять направление вращения электромотора. При использовании более высокого напряжения питания этого усилителя тока требуется также увеличить напряжение управляющего сигнала.

Рисунок 9. Мост управления коллекторным двигателем

Для приведения уровня управляющего сигнала с 3.3 В до 15 В применен транзистор.

В этой схеме для управления каждым полумостом используется логическая микросхема 4069 (CD4069UB). В этой микросхеме шесть логических инверторов, питание микросхемы может осуществляться от 3 В до 18 В. Для управления мостом необходимо подать питание на эту микросхему от того же напряжения питания что и мост. Эта же микросхема используется для формирования инверсного сигнала для второго полумоста. Для того чтобы на нагрузку можно было подать максимальное напряжение 12 В с учетом падения на транзисторах, увеличено напряжение питания моста до 15 В. В этой схеме реализован режим управления током нагрузки fast decay. Для реализации режима slow decay потребуется отдельное управление для каждого полумоста.

Для упрощения понимания в статье рассматриваются только основные параметры, и характеристики реальных каскадов будут несколько отличаться. Все схемы приведенные в статье промоделированы в LTspice

Раз вы дочитали до этого момента – значит статья вас заинтересовала. Поддержите автора донатом!

https://donate.stream/ya4100117341489066

Применение биполярного плоскостного транзистора, немного истории.

История биполярных плоскостных транзисторов

Данные транзисторы не были первыми устройствами с тремя выводами. До того, как были изобретены транзисторы, уже использовались радиолампы. В электронике триоды в виде радиолампы использовались почти полвека, пока не появились биполярные плоскостные транзисторы. Лампа накаливания, которую придумал Томас Эдисон в начале 80-х годов девятнадцатого столетия, была одним из первых устройств, которые использовали радиолампы в качестве какого-либо электрического применения.

Радиолампы в качестве триодов использовались в разнообразных по конструкции компьютерах вплоть до начала пятидесятых годов 20 века. Однако главная проблема была в том, что более сложные схемы требовали всё больше и больше встроенных в них триодов.

В те дни большой компьютер имел множество стоек, которые занимали радиолампы, что занимало почти целиком большую комнату. Однако размер не был единственной проблемой. Радиолампы потребляли достаточно много энергии. Иногда они подтекали, откуда следовало, что они весьма ненадёжны.

По этой причине учёные и инженеры начали думать о том, как бы изобрести какой-нибудь иной тип устройств с тремя выводами.

Поэтому, вместо контроля электрона в вакууме, они начали задумываться о путях его контроля в твёрдых материалах. В 1947, два физика, Джон Бардин и Уолтер Браттейн, работая в лабораториях Белла, открыли его.

Они сближали две точки очень близко одна к другой, так, чтобы они друг друга касались. В действительности, они могли создать устройство с тремя выводами. Таким образом, первый транзистор с точечным контактом был сделан за счёт использования германия, обрезка бумаги и лезвий бритвы.

Затем, Шокли изобрёл биполярный плоскостной транзистор за счёт сдавливания вместе тонких пластин различных полупроводниковых материалов. Транзисторы заменили радиолампы и свершили гигантские изменения в электронике. Бардин и Браттейн вместе с Вильямом Шокли били награждены Нобелевской премией по физике в 1956 году. Они получили её за то, что придумали принцип работы транзистора.

В течение многих лет транзисторы производились как одиночные компоненты, однако в конце 1950-х годов свет увидели интегральные схемы. В этих схемах все компоненты размещались на одной единственной микросхеме. Это лишь часть бесконечной истории биполярных плоскостных транзисторов.

Как применяют биполярные плоскостные транзисторы?

Существует два способа применения данных транзисторов, переключение (включение/выключение) и усиление.

Транзистор как выключатель

Для того чтобы биполярный плоскостной транзистор действовал как выключатель, транзистор имеет смещение для работы в области насыщения или выключения. Данный транзистор будет работать в области выключения как открытый выключатель. В области насыщения эти транзисторы будут действовать как закрытые выключатели.

Открытый выключатель

В области выключения (оба перехода имеют обратное смещение) напряжение, проходящее через CE переход, очень высокое. Напряжение на входе равно нулю, так что электрический ток на базе и электрический ток на коллекторе равны нулю. Отсюда следует, что сопротивление, которое обеспечивается биполярным плоскостным транзистором, очень высоко (в идеале – бесконечно).

Закрытый выключатель

В области насыщения (оба перехода смещены вперёд) высокое напряжение на входе применяется к базе. Значение сопротивления на базе скорректировано таким образом, что присутствует сильный электрический ток на базе.

Имеется небольшое снижение напряжения через переход коллектора-эмиттера в размере от 0,05 до 0,2 V, и ток на коллекторе очень большой. Очень маленький сброс напряжения появляется при прохождении через биполярный плоскостной транзистор, и в принципе такой транзистор можно назвать эквивалентным по отношению к закрытому выключателю.

Биполярный плоскостной транзистор в качестве усилителя

Однокаскадный усилитель с резистивно-ёмкостной связью CE

Этот усилитель показан на рисунке. C1 и C3 являются соединёнными конденсаторами, они используются для блокировки постоянного тока и пропускают лишь ту часть, которая является переменным током. Также они гарантируют, что базовое положение постоянного тока биполярного плоскостного транзистора останется неизменным, даже когда появится что-то на входе. C2 является обходным конденсатором, который увеличивает коэффициент усиления напряжения и обходит резистор R4 для сигналов переменного тока.

Биполярный плоскостной транзистор, который имеет смещение в активной области, использует необходимые компоненты смещения. Точка Q удерживается стабильной в активной области транзистора. Когда на входе появляется энергия, как показано ниже, электрический ток на базе начинает изменяться то вверх, то вниз, отсюда и ток на коллекторе также изменяется как IC = ẞ x IB. Поэтому напряжение, проходящее через R3, усиливается, и оно прямо противоположно (на 180º) по отношению к сигналу на входе.

Таким образом, напряжение, проходящее через R3, соединено с нагрузкой, и усиление имеет место быть. Если точка Q должна находиться в центре нагрузки, будет иметь место очень небольшое искажение формы волны или его не будет вовсе. Напряжение, также как и коэффициент усиления электрического тока усилителя CE, является высоким (коэффициент усиления является фактором, за счёт которого напряжение тока возрастает от входа к выходу). Это обычно используется в радиоприёмниках и как низкочастотный усилитель напряжения.

Для увеличения коэффициента усиления используются многокаскадные усилители. Они подключаются через конденсатор, электрический трансформатор, R-L или прямо соединены, в зависимости от применения. Общий коэффициент усиления является результатом коэффициентов усиления одиночных каскадов.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Особенности применения биполярных транзисторов с изолированным затвором

Современные силовые устройства преобразования параметров электроэнергии строятся на силовых полупроводниковых ключах, отличающихся от биполярных транзисторов. Особое место среди них занимают рассматриваемые в статье IGBT технологии, то есть устройства с использованием БТИЗ транзисторов (биполярных транзисторов с изолированным затвором) или в английской аббревиатуре IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) транзисторов. Применение этих технологий существенно расширяет энергетические возможностями и повышает надежность силовых электротехнических устройств.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором

Различают две технологии реализации IGBT транзисторов, которые поясняются эквивалентными схемами, приведенными на рис.1а, б, а для маломощных транзисторов – на рис.1, в [2]. Как следует из рис.1, IGBT транзисторы имеют три электрода: эмиттер (э), коллектор (к) и затвор (з).

Рис.1 Tехнологии реализации IGBT транзисторов

Сочетание двух полупроводниковых приборов в одной структуре позволило объединить преимущества полевых и биполярных транзисторов: высокое входное сопротивление и малое сопротивление между силовыми электродами во включенном состоянии.

Обратим внимание на то, что на эквивалентных схемах у силового транзистора в том месте, где обозначен эмиттер, написано «коллектор», а где обозначен коллектор написано «эмиттер». Это общепринятое обозначение по принципу управления, указывающее, что входной сигнал управления подается между затвором и эмиттером.

Кратко охарактеризуем историю создания и развития IGBT транзисторов, являющихся продуктом развития технологии силовых транзисторов. Эта история насчитывает несколько десятилетий. С 80-х годов прошлого века и по сегодняшний день создано четыре поколения этих приборов: первое поколение – с 1985 года, когда были достигнуты максимальные значения напряжения U

макс=1000В, тока I_макс≈ 25А и минимальное значение времени переключения t_{пер.мин}≈1мкс второе – с 1990 года, когда были достигнуты максимальные значения U_макс=1600В, I_макс≈ 50А и минимальное значение времени переключения t_{пер. мин}≈0.5мкс третье – с 1994 года, когда были достигнуты максимальные значения напряжения U_макс=3500В тока I_макс≈ 100А и минимальное значение времени переключения t_{пер.мин}≈0.25мкс и, наконец, четвертое поколение – с 1998 года, для которого характерны следующие достижения:U_макс=4500В, I_макс≈ 150А, время переключения t_{пер.мин}≈0.2мкс

Для входного пробивного напряжение U_вх.пр современных IGBT транзисторов в справочных данных практически всех фирм-производителей транзисторов приводится значение, равное U

вх.пр=±20В, и таким образом при работе с этими приборами необходимо следить, чтобы напряжение затвор-эмиттер не превышало указанное значение напряжения. Далее, напряжение на затворе IGBT транзистора, при котором входной МОП и выходной биполярный транзистор начинают отпираться, составляет от 3,5 до 6,0 В, и гарантированное напряжение, при котором транзистор полностью открыт, то есть может пропускать максимально допустимый ток через коллектор-эмиттерный переход, составляет от 8 до предельного значения 20 В.

Максимальные токи, которые могут коммутировать современные IGBT транзисторы, находятся в пределах от 7 до 150 А, а их допустимый импульсный ток, как правило, в 2,5 – 3,0 раза превышает максимальный. Для больших мощностей выпускаются составленные из нескольких транзисторов модули с предельными значениями тока до 1000 А. Пробивные напряжения IGBT транзисторов находятся в пределах от 400 до 4500 В.

Основные параметры некоторых IGBT транзисторов приведены в табл.1, а параметры модулей, выпускаемых по технологии Trench или NPT, – в табл. 2 [1].

Табл.1
Тип элемента	U_кэ В	U_кэн В	I_кпри t=25°С А	I_кпри t=100°С А	Р Вт
IRG4BC30FD	600	1,6	31	17	100
IRGBC30MD2	600	3,9	26	16	100
IRG4PC30FD	600	1,6	31	17	100
IRG4PC40FD	600	1,5	49	27	160
IRG4PC50FD	600	1,5	70	39	200
IRGPC40MD2	600	4,0	40	24	160
IRGPC50MD2	600	3,0	59	35	200
IRGPh40MD2	1200	4,5	15	9	100
IRGPh50FD2	1200	4,3	29	17	160
IRGPh50MD2	1200	4,4	31	18	160
IRGPH50FD2	1200	3,9	45	25	200
IRGPH50MD2	1200	3,9	42	23	200
OM6516SC	1000	4,0	–	25	125
OM6520SC	1000	4,0	–	25	125

Табл. 2
Тип модуля	U_кэ В	U_кэн В	I_кпри t= 25°С А	I_кпри t= 100°С А	Р Вт
IRGDDN300M06	600	3,0	399	159	1563
IRGDDN400M06	600	3,0	599	239	1984
IRGDDN600M06	600	3,7	799	319	2604
IRGRDN300M06	600	3,0	399	159	1563
IRGRDN400M06	600	3,0	599	239	1984
IRGRDN600M06	600	3,7	799	319	2604
IRGTDN200M06	600	3,0	299	119	1000
IRGTDN300M06	600	3,0	399	159	1316

Где:

U_кэ — Напряжение коллектор-эмиттер
U_кэн— Напряжение коллектор-эмиттер открытого транзистора
I_к— Постоянный ток коллектора
Р — Максимальная рассеиваемая мощность

Напряжение коллектор-эмиттерного перехода открытого транзистора находится в пределах от 1,5 до 4,0 В (в зависимости от типа, значений тока и предельного напряжения IGBT транзистора) в одинаковых режимах работы. Для различных типов приборов напряжение на переходе открытого транзистора тем выше, чем выше значение пробивного напряжения и скорость переключения.

Вследствие низкого коэффициента усиления выходного биполярного транзистора в целом, IGBT транзистор защищен от вторичного пробоя и имеет (что особо важно для импульсного режима) прямоугольную область безопасной работы.

С ростом температуры напряжение на коллектор-эмиттерном переходе транзистора несколько увеличивается, что дает возможность включать приборы параллельно на общую нагрузку и увеличивать суммарный выходной ток.

Также как МОП транзисторы, IGBT транзисторы имеют емкости затвор-коллектор, затвор-эмиттер, коллектор-эмиттер. Величины этих емкостей обычно в 2 – 5 раз ниже, чем у МОП транзисторов с аналогичными предельными параметрами. Это связано с тем, что у IGBT транзисторов на входе размещен маломощный МОП транзистор. Для управления им в динамических режимах нужна меньшая мощность.

Время нарастания или спада напряжения на силовых электродах IGBT транзисторов при оптимальном управлении составляет около 50 – 200 нс и определяется в основном скоростью заряда или разряда емкости затвор-коллектор от схемы управления.

Существенным преимуществом IGBT транзисторов по сравнению с биполярными транзисторами является то, что биполярные транзисторы в структуре IGBT не насыщаются и, следовательно, у них отсутствует время рассасывания. Однако после уменьшения напряжения на затворе ток через силовые электроды еще протекает в течение от 80 – 200 нс до единиц мкс в зависимости от типа прибора. Уменьшить эти временные параметры невозможно, так как база p-n-p транзистора недоступна.

Технологические методы уменьшения времени спада ведут к увеличению напряжения насыщения коллектор-эмиттерного перехода. Поэтому чем более быстродействующим является транзистор, тем выше напряжение насыщения.

IGBT транзисторы по сравнению с МОП транзисторами обладают следующими преимуществами:

Экономичностью управления, связанной с меньшим значением емкости затвора и, соответственно, меньшими динамическими потерями на управление.
Высокой плотностью тока в переходе эмиттер-коллектор – такой же, как и у биполярных транзисторов.
Меньшими потери в режимах импульсных токов.
Практически прямоугольной областью безопасной работы.
Возможностью параллельного соединения транзисторов для работы на общую нагрузку.
Динамическими характеристиками у транзисторов, выпущенных за последние годы, приближающимися к характеристикам МОП транзисторов.

Основным недостатком IGBT транзисторов является сравнительно большое время выключения, что ограничивает частоты переключения до 20 – 100 кГц даже у самых быстродействующих транзисторов. Кроме того, с ростом частоты необходимо уменьшать ток коллектора. Например, из зависимости тока коллектора IGBT транзистора от частоты для транзистора IRGPC50UD2, приведенной на рис. 2, следует, что при частотах работы транзисторов, превышающих 10 кГц, приходится уменьшать ток коллектора более чем в два раза. Но все же для силовых инверторов с увеличением мощности преобразования рабочую частоту необходимо уменьшать также из соображений уменьшения влияния паразитных индуктивностей монтажа.

Рис.2 Зависимость тока коллектора IGBT транзистора от частоты

Процесс включения IGBT транзистора разделяется на два этапа. При подаче положительного напряжения между затвором и истоком открывается полевой транзистор, и далее движение зарядов из области n в область p приводит к открыванию биполярного транзистора, то есть к появлению тока между эмиттером и коллектором. Таким образом, полевой транзистор управляет биполярным.

У IGBT транзисторов с максимальным значением напряжения в пределах 500 – 1200 В падение напряжения в насыщенном состоянии находится в диапазоне 1,2 – 3,5 В, то есть оно приблизительно такое же, как и у биполярных транзисторов. Однако эти значения падения напряжения намного меньшие по сравнению со значениями падения напряжения на силовых MOП транзисторах в проводящем состоянии с аналогичными параметрами.

С другой стороны, MOП транзисторы с максимальными значениями напряжения, не превышающими 200 В, имеют меньшие значения падения напряжения между силовыми электродами во включенном состоянии, чем IGBT транзисторы. В связи с этим применение МОП транзисторов является более предпочтительным в области низких рабочих напряжений и коммутируемых токов до 70 А.

По быстродействию IGBT транзисторы превосходят биполярные транзисторы, однако уступают MOП транзисторам. Значения времен рассасывания накопленного заряда и спада тока при выключении IGBT транзисторов находятся в пределах 0,2 – 0,4 мкс.

Область безопасной работы IGBT транзисторов позволяет обеспечить надежную работу этих устройств без усложнений дополнительными цепями ускорения переключения при частотах от 10 до 20 кГц. Этого не могут обеспечить биполярные транзисторы.

IBGT транзисторы относятся к приборам силовой электроники, и выпускаемые промышленностью на сегодняшний день реальные приборы имеют предпочтение в их использовании в диапазоне мощностей от единиц киловатт до единиц мегаватт. Дальнейшее совершенствование IGBT транзисторов проводится по пути повышения быстродействия, предельных коммутируемых токов и напряжений.

Управление МОП и IGBT транзисторами

МОП и IGBT транзисторы являются полупроводниковыми приборами, управляемыми напряжением. Из обширного круга вопросов, относящихся к проблеме управления этими приборами, особый интерес представляет наиболее сложный случай управления, который имеет место в мостовой или полумостовой схеме включения с индуктивной погрузкой.

Отметим, что управление транзисторами инверторов можно осуществлять через импульсные высокочастотные трансформаторы, хотя такое управление усложняет конструкцию и принципиальную схему инвертора. Отсутствие тока потребления на управление в статических режимах и низкое общее потребление мощности затворами транзисторов позволяют отказаться от трансформаторных схем питания.

Компаниями-производителями силовых полупроводников выпускается ряд драйверов управления, которые согласовывают маломощную схему управления с выходными транзисторами верхнего и нижнего плеча силового инвертора. Выходные каскады этих драйверов выполняются, как правило, в виде двухтактных усилителей мощности на полевых транзисторах, обеспечивающих импульсный выходной ток до 2 А. Организация питания верхнего плеча инвертора осуществляется по схеме зарядного «насоса», показанной на рис. 3.

Рис. 3 Схема питания верхнего плеча инвертора

Схемы формирования, гальваническая развязка и усилитель нижнего плеча драйверов получают питание от низковольтного вспомогательного источника питания U_н. При включении транзистора нижнего плеча VT2 (в первом полупериоде работы) диод VD1 открывается и заряжает накопительный конденсатор С1, в дальнейшем питающий усилитель верхнего плеча. В каждом полупериоде при открытом транзисторе VT2 конденсатор C1 подзаряжается, а при открытом транзисторе VT1 питается выходной усилитель верхнего плеча.

В последнее время фирмы-производители полупроводниковых приборов начали выпускать различные драйверы отдельных транзисторов полумостовых и мостовых схем, выдерживающие напряжение до 600 В. В качестве примера приведем наименование некоторых из этих драйверов [3]:

IR2125 – драйвер верхнего плеча;
IR2110, Н1Р25001Р, PWR 200/201– драйверы полумостового инвертора;
IR2130 – драйвер трехфазной мостовой схемы;
IR2155 – драйвер полумостового инвертора с автогенератором.

Эти драйверы надежно работают и обеспечивают оптимальные параметры в работе с МОП и IGBT транзисторами. К тому же их стоимость небольшая, а схемы инверторов требуют установки всего лишь одного драйвера и нескольких внешних компонентов.

Переключение больших токов с высокими скоростями переключения сопряжено с рядом трудностей. Для получения надежно работающих устройств основные усилия должны быть направлены на создание конструкции с минимизированными величинами паразитных индуктивностей, которые в случае не принятия специальных мер могут запасать значительное количество энергии в силовых шинах тока и вызывать нежелательные переключения силовых ключей, всплески высокого напряжения, дополнительную мощность рассеяния на силовых транзисторах, ложные срабатывания и т.д.

Микросхема драйвера IR2110 является одной из многих схем, применяемых для полумостовых высоковольтных инверторов. Полумостовой инвертор на IGBT транзисторах показан на рис. 4. Резисторы R2 и R3 служат для уменьшения скорости переключения силовых транзисторов. Дело в том, что управление затворами мощных IGBT или МОП транзисторов непосредственно от драйвера IR2110 или ему аналогичного может привести к нежелательно высоким скоростям переключения.

Реальная конструкция инвертора обладает конечными значениями величин индуктивностей соединений, на которых выделяются всплески напряжений при переключениях плеч, причем чем меньше время переключения, тем больше амплитуда всплеска. Величины резисторов R2 и R3 выбираются таким образом, чтобы фронты переключений не порождали значительных потерь и больших импульсных амплитуд, нарушающих работу инвертора.

Рис.4 Схема полумостового инвертора на IGBT транзисторах

На входы 10 и 12 драйвера должны поступать две импульсные последовательности, причем вход 10 управляет транзистором VT1, а вход 12 – транзистором VT2. Вход 11 включает или выключает инвертор и может использоваться для защиты, то есть при подаче напряжения на вход 11 работа преобразователя прекращается.

Драйвер IR2155, позволяющий получить самую простую схему полумостового преобразователя, представляет собой монолитную интегральную схему, способную управлять двумя транзисторами в полумостовом преобразователе. Они могут работать при напряжениях питания до 600 В, имеют четкие формы выходных импульсов с коэффициентами заполнения от 0 до 99 %.

Функциональная схема драйвера IR 2151 показана на рис. 5.

Рис.5 Функциональная схема драйвера IR 2151

Драйвер содержит входную часть на операционных усилителях, которая может работать в автогенераторном режиме. Частота определяется дополнительными навесными элементами, подключаемыми к выводам C1, R1. Генераторы паузы на нуле обеспечивают задержки во включении выходного транзистора на 1 мкс после закрытия предыдущего транзистора. В канале верхнего плеча осуществляется гальваническая развязка, далее напряжение усиливается усилителем мощности на полевых транзисторах и выходное напряжение с выхода HO(7) поступает на затвор силового транзистора. Нижнее плечо работает от задающего генератора через генератор паузы на нуле и устройство задержки.

Для обеспечения стабильности работы драйвера внутри имеется стабилитрон, ограничивающий напряжение Vcc(1) на уровне 15 В.

Литература

Short form catalog International Rectifier. Product Digest.
В.И. Сенько и др. Электроника и микросхемотехника (на укр. яз.). Том 1. – К.: Обереги, 2000.
М. Браун. Источники питания. Расчет и конструирование. Пер. с англ. – К.: МК-Прогрес, 2007.
Микросхемы для импульсных источников питания – 3. – М.: Изд. дом «Додека – ХХI», 2002.

Биполярные транзисторы — это… Что такое Биполярные транзисторы?

Обозначение биполярных транзисторов на схемах

Простейшая наглядная схема устройства транзистора

Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают npn и pnp транзисторы (n (negative) — электронный тип примесной проводимости, p (positive) — дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от других разновидностей, основными носителями являются и электроны, и дырки (от слова «би» — «два»). Схематическое устройство транзистора показано на втором рисунке.

Электрод, подключённый к центральному слою, называют базой, электроды, подключённые к внешним слоям, называют коллектором и эмиттером. На простейшей схеме различия между коллектором и эмиттером не видны. В действительности же коллектор отличается от эмиттера, главное отличие коллектора — бо́льшая площадь p — n-перехода. Кроме того, для работы транзистора абсолютно необходима малая толщина базы.

Принцип действия транзистора

В активном режиме работы транзистор включён так, что его эмиттерный переход смещён в прямом направлении (открыт), а коллекторный переход смещён в обратном направлении. Для определённости рассмотрим npn транзистор, все рассуждения повторяются абсолютно аналогично для случая pnp транзистора, с заменой слова «электроны» на «дырки», и наоборот, а также с заменой всех напряжений на противоположные по знаку. В npn транзисторе электроны, основные носители тока в эмиттере, проходят через открытый переход эмиттер-база (инжектируются) в область базы. Часть этих электронов рекомбинирует с основными носителями заряда в базе (дырками), часть диффундирует обратно в эмиттер. Однако, из-за того что базу делают очень тонкой и сравнительно слабо легированной, большая часть электронов, инжектированных из эмиттера, диффундирует в область коллектора. Сильное электрическое поле обратно смещённого коллекторного перехода захватывает электроны (напомним, что они — неосновные носители в базе, поэтому для них переход открыт), и проносит их в коллектор. Ток коллектора, таким образом, практически равен току эмиттера, за исключением небольшой потери на рекомбинацию в базе, которая и образует ток базы (I_э=I_б + I_к). Коэффициент α, связывающий ток эмиттера и ток коллектора (I_к = α I_э) называется коэффициентом передачи тока эмиттера. Численное значение коэффициента α 0.9 — 0.999. Чем больше коэффициент, тем эффективней транзистор передает ток. Этот коэффициент мало зависит от напряжения коллектор-база и база-эмиттер. Поэтому в широком диапазоне рабочих напряжений ток коллектора пропорционален току базы, коэффициент пропорциональности равен β = α / (1 − α) =(10 − 1000). Таким образом, изменяя малый ток базы, можно управлять значительно большим током коллектора.

Режимы работы биполярного транзистора

Нормальный активный режим;
Инверсный активный режим;
Режим насыщения;
Режим отсечки;

Нормальный активный режим

Переход эмиттер — база включен в прямом направлении (открыт), а переход коллектор — база — в обратном (закрыт)

Инверсный активный режим

Эмиттерный переход имеет обратное включение, а коллекторный переход — прямое.

Режим насыщения

Оба p-n перехода смещены в прямом направлении (оба открыты).

Режим отсечки

В данном режиме оба p-n перехода прибора смещены в обратном направлении (оба закрыты).

Схемы включения

Схема включения с общей базой

Любая схема включения транзистора характеризуется двумя основными показателями:

коэффициент усиления по току I_вых/I_вх.

Для схемы с общей базой I_вых/I_вх=I_к/I_э=α [α<1])

входное сопротивление R_вхб=U_вх/I_вх=U_бэ/I_э.

Входное сопротивление для схемы с общей базой мало и составляет десятки Ом, так как входная цепь транзистора при этом представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора.

Недостатки схемы с общей базой :

Схема не усиливает ток, так как α < 1
Малое входное сопротивление
Два разных источника напряжения для питания.

Достоинства:

Хорошие температурные и частотные свойства.

Схема включения с общим эмиттером

I_вых=I_к

I_вх=I_б

U_вх=U_бэ

U_вых=U_кэ

Достоинства:

Большой коэффициент усиления по току
Большое входное сопротивление
Можно обойтись одним источником питания

Недостатки:

Худшие температурные и частотные свойства по сравнению со схемой с общей базой

Выходное переменное напряжение инвертируется относительно входного.

Схема с общим коллектором

I_вых=I_э

I_вх=I_б

U_вх=U_бк

U_вых=U_кэ

Достоинства:

Большое входное сопротивление
Малое выходное сопротивление

Недостатки:

Не усиливает напряжение

Схему с таким включением также называют «эмиттерным повторителем»

Технология изготовления транзисторов 1

Планарно-эпитаксиальная
Сплавная
- Дифузионный
- Дифузионносплавной

Применение транзисторов

Ссылки и литература

Введение в биполярные транзисторы (BJT)

Добавлено 29 августа 2017 в 19:10

Сохранить или поделиться

Изобретение биполярного транзистора (БТ, BJT) в 1948 году привело к революции в электронике. Технические трюки, ранее требующие относительно больших, механически хрупких, потребляющих много энергии вакуумных ламп, неожиданно достигались с помощью крошечных, механически прочных, потребляющих мало энергии частиц кристаллического кремния. Эта революция позволила разработать и изготовить легкие, недорогие электронные устройства, которые мы сейчас считаем само собой разумеющимися. Понимание того, как работают транзисторы, имеет первостепенное значение для всех, кто интересуется электроникой.

Я собираюсь максимально сосредоточиться на практических назначении и применении биполярных транзисторов, а не исследовать квантовый мир теории полупроводников. Обсуждение электронов и дырок, по-моему, лучше оставить для другой главы. Здесь я хочу выяснить, как использовать эти компоненты, а не анализировать их внутренние детали. Я не хочу умалять важность понимания физики полупроводников, но иногда интенсивное фокусирование на физике твердотельных приборов умаляет понимание функций этих приборов на уровне компонентов. Однако, используя этот подход, я полагаю, что читатель обладает определенными минимальными знаниями о полупроводниках: о разнице между легированными «P» и «N» полупроводниками, о функциональных характеристиках PN (диодного) перехода, о значениях терминов «обратное смещение» и «прямое смещение». Если эти понятия вам не совсем ясны, то прежде, чем приступить к этой главе, лучше обратиться к предыдущим главам этой книги.

Биполярный транзистор состоит из трехслойного «сэндвича» из легированных полупроводниковых материалов, либо P-N-P на рисунке ниже (b), либо N-P-N на рисунке ниже (d). Каждый слой, образующий транзистор, имеет определенное название, и каждый слой снабжен проводным контактом для подключения к внешней схеме. Условные графические обозначения показаны на рисунке ниже (a) и (c).

Биполярный транзистор (БТ, BJT): PNP (a) условное обозначение и (b) физический макет, NPN (c) условное обозначение и (d) физический макет

Функциональной разницей между PNP транзистором и NPN транзистором является правильность (полярность) смещения перехода во время работы. Для любого заданного режима работы направления токов и полярности напряжений для каждого типа транзисторов находятся в точности противоположно друг другу.

Биполярные транзисторы работают как регуляторы тока, управляемые током. Другими словами, транзисторы ограничивают величину проходящего тока в соответствии с меньшим управляющим током. Основной поток электронов, который управляется, протекает от коллектора к эмиттеру или от эмиттера к коллектору в зависимости от типа транзистора (PNP и NPN, соответственно). Маленький поток электронов, который управляет основным током, протекает от базы к эмиттеру или от эмиттера к базе опять же в зависимости от типа транзистора (PNP и NPN, соответственно). В соответствии со стандартами обозначений полупроводниковых приборов стрелка всегда указывает в направлении, противоположном направлению потока электронов (рисунок ниже).

Маленький поток электронов база-эмиттер управляет большим потоком электронов коллектор-эмиттер, протекающим в направлении, противоположном направлению стрелки эмиттера (направления электрического тока, которое принято считать направлением от «+» к «–», совпадает с направлением стрелки эмиттера)

Биполярные транзисторы называются биполярными потому, что основной поток электронов через них происходи в двух типах полупроводникового материала: P и N, поскольку основной ток идет от эмиттера к коллектору (или наоборот). Другими словами, два типа носителей заряда – электроны и дырки – входят в состав этого основного тока через транзистор.

Как вы можете видеть, управляющий ток и управляемый ток всегда соединяются вместе в выводе эмиттера, и их электроны всегда текут против направления стрелки транзистора. Это первое и главное правило в использовании транзисторов: все токи должны протекать в правильном направлении, чтобы устройство работало как регулятор тока. Маленький управляющий ток обычно называют просто током базы, потому что он является единственным током, который проходит через вывод базы транзистора. И наоборот, большой управляемый ток называется током коллектора, потому что он является единственным током, который проходит через вывод коллектора. Ток эмиттера представляет собой сумму тока базы и тока коллектора в соответствии с законом токов Кирхгофа.

Отсутствие тока через базу транзистора выключает его подобно разомкнутому ключу и предотвращает протекание тока через коллектор. Ток базы превращает транзистор в что-то похожее на замкнутый ключ и дает пропорциональному значению тока пройти через коллектор. Ток коллектора в основном ограничивается током базы, независимо от величины напряжения, доступного для его раскачки. В следующем разделе будет более подробно рассмотрено использование биполярных транзисторов в качестве переключающих элементов.

Подведем итоги:

Биполярные транзисторы названы так потому, что контролируемый ток должен проходит через два типа полупроводникового материала: P и N. Ток в разных частях транзистора состоит из обоих потоков: и электронов, и дырок.
Биполярные транзисторы состоят либо из P-N-P, либо из N-P-N полупроводниковой «сэндвичной» структуры.
Три вывода биполярного транзистора называются эмиттер, база и коллектор.
Транзисторы функционируют как регуляторы тока, позволяя небольшому току управлять большим током. Величина тока, доступного между коллектором и эмиттером, в основном определяется величиной тока, протекающего между базой и эмиттером.
Для правильного функционирования транзистора в качестве регулятора тока, управляющий (базовый) ток и управляемый (коллекторный) ток должны идти в правильных направлениях: складываться в эмиттере, поток электронов должен быть направлен противоположно направлению стрелки эмиттера, и, следовательно, направление электрического тока (протекающего от «+» к «–») должно совпадать с направлением стрелки эмиттера.

Оригинал статьи:

Биполярные транзисторы — презентация онлайн

1. Биполярные транзисторы

Презентацию
выполнил :
Бадалбаев Руслан
Группа: РЭиТ 15- 2с

2. Введение

Биполярный точечный транзистор был изобретен
в 1947 году, в течение последующих лет он
зарекомендовал себя как основной элемент для
изготовления интегральных микросхем,
использующих транзисторно-транзисторную,
резисторно-транзисторную и диоднотранзисторную логику.

Первые транзисторы были
изготовлены на основе германия. В настоящее
время их изготавливают в основном из кремния и
арсенида галлия. Последние транзисторы
используются в схемах высокочастотных
усилителей.

3. Общие сведения

Биполярный транзистор
представляет собой
полупроводниковый прибор,
состоящий из трёх областей с
чередующимися типами
электропроводности, пригодный для
усиления мощности
Эти области разделяются
электронно-дырочными переходами(эд переходами). Особенность
транзистора состоит в том, что
между его э-д переходами
существует взаимодействие — ток
одного из электродов может
управлять током другого. Такое
управление возможно, потому что
носители заряда, инжектированные
через один из э-д переходов могут до
другого перехода, находящегося под
обратным напряжением, и изменить
его ток.
Каждый из переходов транзистора
можно включить либо в прямом, либо
в обратном направлении.

В
зависимиости от этого различают
три режима работы транзистора:

4. Режим работы

1.Режим отсечки — оба э-д перехода закрыты, при этом через транзистор обычно идёт
сравнительно небольшой ток;
2.Режим насыщения — оба э-д перехода открыты;
3.Активный режим — один из э-д переходов открыт, а другой закрыт.
В режиме отсечки и режиме насыщения управление транзистором почти отсутствует.
В активном режиме такое управление осуществляется наиболее эффективно, причём
транзистор может выполнять функции активного элемента электрической схемы.
Область транзистора, расположннная между переходами называется базой(Б).
Примыкающие к базе оласти чаще всего делают неодинаковыми. Одну из них
изготовляют так, чтобы из неё наиболее эффективно происходила инжекция в базу, а
другую — так, чтобы соответствующий переход наиличшим образом осуществлял
экстракцию инжектированных носителей из базы.
Область транзистора, основным назначением которой является инжекция носителей в
базу, называют эмиттером(Э), а соответствующий переход эмиттерным.

Область, основным назначением которой является экстракцией носителей из базы коллектор(К), а переход коллекторным.
Если на Э переходе напряжение прямое, а на К переходе обратное, то включение
транзистора считают нормальным, при противоположной полярности — инверсным.
Основные характеристики транзистора определяются в первую очередь процессами,
происходящими в базе. В зависимости от распределения примесей в базе может
присутствовать или отсутстввать электрическое поле. Если при отсутствии токов в
базе существует электрическое поле, которое способствует вижению неосновных
носителей заряда от Э к К, то транзистор называют дрейфовым, усли же поле в базе
отсутствует — бездрейфовый(диффузионный).

5. Устройство и принцип действия

Биполярный транзистор состоит из трех различным образом
легированных полупроводниковых зон: эмиттера E, базы B и
коллектора C. В зависимости от типа проводимости этих зон
различают NPN (эмиттер − n-полупроводник, база − pполупроводник, коллектор − n-полупроводник) и PNP
транзисторы.

К каждой из зон подведены проводящие контакты.
База расположена между эмиттером и коллектором и
изготовлена из слаболегированного полупроводника,
обладающего большим сопротивлением. Общая площадь
контакта база-эмиттер значительно меньше площади контакта
коллектор-база, поэтому биполярный транзистор общего вида
является несимметричным устройством (невозможно путем
изменения полярности подключения поменять местами эмиттер
и коллектор и получить в результате абсолютно аналогичный
исходному биполярный транзистор).

6. Упрощенная схема поперечного разреза биполярного NPN транзистора

7. Схемы включения

Любая схема включения транзистора
характеризуется двумя основными
показателями:
Коэффициент усиления по току Iвых/Iвх.
Входное сопротивление Rвх=Uвх/Iвх

8. Схема включения с общей базой

Усилитель с общей базой.
Среди всех трех конфигураций обладает наименьшим входным и наибольшим
выходным сопротивлением.

Имеет коэффициент усиления по току, близкий к
единице, и большой коэффициент усиления по напряжению. Фаза сигнала не
инвертируется.
Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iк/Iэ=α [α
Входное сопротивление Rвх=Uвх/Iвх=Uбэ/Iэ.
Входное сопротивление для схемы с общей базой мало и не превышает 100 Ом
для маломощных транзисторов, так как входная цепь транзистора при этом
представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора.
Достоинства:
Хорошие температурные и частотные свойства.
Высокое допустимое напряжение
Недостатки схемы с общей базой :
Малое усиление по току, так как α
Малое входное сопротивление
Два разных источника напряжения для питания.

9. Схема включения с общим эмиттером

Iвых = Iк
Iвх = Iб
Uвх = Uбэ
Uвых = Uкэ
Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iк/Iб=Iк/(Iэ-Iк) = α/(1-α) = β
[β>>1]
Входное сопротивление: Rвх=Uвх/Iвх=Uбэ/Iб
Достоинства:
Большой коэффициент усиления по току
Большой коэффициент усиления по напряжению
Наибольшее усиление мощности
Можно обойтись одним источником питания
Выходное переменное напряжение инвертируется относительно
входного.

Недостатки:
Худшие температурные и частотные свойства по сравнению со схемой
с общей базой

10. Схема с общим коллектором

Iвых = Iэ
Iвх = Iб
Uвх = Uбк
Uвых = Uкэ
Коэффициент усиления по току: Iвых/Iвх=Iэ/Iб=Iэ/(Iэ-Iк) = 1/(1-α)
= β [β>>1]
Входное сопротивление: Rвх=Uвх/Iвх=(Uбэ+Uкэ)/Iб
Достоинства:
Большое входное сопротивление
Малое выходное сопротивление
Недостатки:
Коэффициент усиления по напряжению меньше 1.
Схему с таким включением называют «эмиттерным
повторителем»

11. Применение транзисторов

Усилители, каскады усиления
Генератор
Модулятор
Демодулятор (Детектор)
Инвертор (лог. элемент)
Микросхемы на транзисторной логике

12. Ссылки и литература

Электронные твердотельные приборы
(online курс)
Справочник о транзисторах
http://www.pilab.ru/csi/AUK/Microelectr/pa
ge41.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/Биполярный_т
ранзистор

Конструкции биполярных транзисторов

Электроника Конструкции биполярных транзисторов

просмотров — 910

В качестве дискретных транзисторов, а также транзисторов интегральных микросхем наибольшее применение находят планарные и планарно-эпитаксиальные транзисторы.

n-p-n транзисторы. 1. Планарные транзисторы с вертикальной структурой n-p-n (рис. 2.17).

В транзисторах с вертикальной структурой носители заряда движутся от эмиттера к коллектору в направлении перпендикулярном поверхности кристалла. Планарный транзистор, показанный на рис. 2.17 получают методом тройной диффузии.

Эти транзисторы отличает простота технологии, высокая плотность компоновки. К недостаткам данной структуры следует отнести: большое сопротивление тела коллекторной области, неоднородное легирование коллектора по глубине. Для уменьшения сопротивления коллекторной области для ее формирования используют ионную имплантацию.

2. Планарно-эпитаксиальный транзистор n-p-n (рис. 2.18).

Коллекторная область такого транзистора получается на основе эпитаксиально-выращенного на подложке p-типа слоя n. Сильно легированный скрытый слой n⁺ предназначен для снижения сопротивления тела коллектора и уменьшения влияния подложки на работу транзистора. n⁺слой формируется диффузией перед эпитаксиальным наращиванием n-слоя. Транзистор от транзистора в ИМС отделяются слоями p⁺, получаемыми разделительной диффузией. Высокоомная эпитаксиальная область n, прилегающая к коллекторному p-n-переходу, необходима для полуения высокого коллекторного напряжения и снижения коллекторной емкости.

3. Многоэмиттерный интегральный транзистор (рис 2.19,2.20).

Такие транзисторы широко применяются в ТТЛ ИМС. Количество эмиттеров составляет от 3 до 8.

Расстояние между эмиттерами выбирают больше диффузионной длины носителей в базовом слое, чтобы носители не проникали от эмиттера к эмиттеру через боковые поверхности.

4. Супербета транзистор. Такие транзисторы имеют сверхтонкую базу W=0,2-0,3 мкм, при которой коэффициент усиления b=3000-5000. Малая толщина базы обуславливает низкое пробивное напряжение супербета транзисторов (1,5-2 В), что является результатом смыкания переходов. По этой причине супербета транзисторы являются не универсальными, а специализированными элементами ИМС, применяемыми во входных каскадах операционных усилителей.

p-n-p транзисторы.Транзисторы с такой структурой значительно уступают n-p-n транзисторам по коэффициенту усиления и предельной частоте при изготовлении их в едином технологическом цикле.

Меньшая предельная частота p-n-p транзисторов связана с меньшей подвижностью дырок по сравнению с подвижностью электронов (в 3 раза).

1. В качестве интегральных p-n-p транзисторов могут использоваться структуры p-n-p, образованные слоями базы, коллектора и подложки. Такие транзисторы (рис. 2.21) называются паразитными и имеют низкие параметры из-за большой ширины базы и слабой степени легирования эмиттера.

2. Основным вариантом p-n-p транзистора является горизонтальный

p-n-p транзистор: эмиттерный и коллекторные слои получают на этапе базовой диффузии (рис. 2.22).

Коллекторный слой охватывает эмиттерный слой со всех сторон. Горизонтальные p-n-p транзисторы имеют предельную частоту 20-40 МГц и коэффициент усиления до 50. Недостатками горизонтального p-n-p транзистора являются большая толщина базы и ее однородность.

3. Вертикальный p-n-p транзистор. Для изготовления такого транзистора требуется глубокая диффузия p-слоя (коллекторного) и заключительная диффузия p⁺-слоя (эмиттерного). Структура вертикального p-n-p транзистора показана на рис. 2.23.

Биполярные транзисторы, полученные по технологии «кремний на сапфире». При использовании данной технологии р-n-p и n-p-n транзисторы изготавливаются отдельно друг от друга, начиная с эпитаксии р-слоя рис. 2.24.

Рис. 2.24

Для получения эпитаксиальных n и р слоев используется локальная эпитаксия, через разные маски. Раздельное изготовление р-n-p транзисторов и n-p-n транзисторов позволяет оптимизировать характеристики слоев для транзисторов обоих типов.

Интегральные схемы, изготовленные по технологии «кремний на сапфире» обладают повышенной радиационной стойкостью. При этом локальная эпитаксия и дополнительные процессы диффузии, значительно усложняют и удорожают технологический процесс производства.

Многоколлекторные транзисторы. Структура многоколлекторного транзистора показана на рис. 2.25.

Схемные модели многоколлекторного транзистора представлены на рис. 2.26.

Многоколлекторный транзистор можно рассматривать как многоэмиттерный транзистор в инверсном режиме. Общим эмиттером является эпитаксиальный n^— -слой, а коллекторами n⁺ -слой малых размеров. Такое структурное решение составляет основу так называемых цифровых ИС инжекционной логики И²Л.

Для увеличения коэффициента передачи тока от общего n^— эмиттера к каждому из n⁺ коллекторов скрытый n⁺ слой располагают как можно ближе к базовому или даже обеспечивают контактирование с ним. В этом случае высоколегированный n⁺ слой, являясь эмиттером обеспечивает высокий коэффициент передачи тока. Для увеличения коэффициента переноса n⁺ коллекторы располагают как можно ближе друг к другу, сокращая тем самым площадь пассивной базы.

Рис. 2.25

Рис. 2.26

Коэффициент усиления β на всю совокупность коллекторов составляет от 3 до 5. Также транзисторы работают на частотах от 20 до 50 мГц.

Биполярные транзисторы с диодом Шоттки. В обычных транзисторах база насыщается носителями заряда, что увеличивает время переключения транзистора из полностью открытого в закрытое состояние. Для устранения этого эффекта в структуру транзистора включают диод Шоттки, шунтирующий область базы, когда напряжение на коллекторе становится меньше напряжения на базе рис. 2.27.

Когда транзистор закрыт или работает в активном напряжение на коллеторе больше напряжения на базе и диод Шоттки находится под обратным смещением и не оказывает влияния на работу транзистора. Структура биполярного транзистора с диодом Шоттки показана на рис. Рис. 2.28. Алюминиевая металлизация базы продлена в сторону коллектора. Алюминиевая металлизация образует с областью с областью р- базы невыпрямляющий омический контакт, с n-слоем коллектора выпрямляющий контакт.

Рис. 2.27

Рис. 2.28

Такое включение диода Шоттки позволяет практически исключить накопление и рассасывание носителей небазовых в базе, т.к. падение напряжения на диоде Шоттки в прямом включении составляет ~0,1В. Это позволяет уменьшить время переключения транзисторов из полностью открытого состояния в закрытое состояние в 1,5 2 раза.

— обзор

12.3 Биполярный транзистор с гетеропереходом

Биполярный транзистор с гетеропереходом (HBT) — это тип биполярного транзистора, который использует другой тип полупроводникового материала для областей эмиттера и базы, создавая гетеропереход . Основное преимущество HBT — более высокие частотные характеристики, которые зависят от типа используемого полупроводникового материала и геометрии устройства [22]. Например, HBT, изготовленные с использованием составного полупроводникового материала GaAs / арсенид алюминия-галлия (GaAs / AlGaAs), могут иметь f _T вплоть до сотен ГГц.Еще более высокие частоты могут быть получены с устройствами с двойным гетеропереходом InP / арсенид индия-галлия (InGaAs) [9,23]. HBT находят применение либо в качестве генераторов, либо в качестве малошумящих усилителей [6,24]. Еще одним преимуществом HBT является высокий КПД и высокая плотность мощности, что делает их очень подходящими для применения в усилителях мощности СВЧ [25].

Существует две версии HBT, биполярный транзистор с одинарным гетеропереходом (SHBT) и биполярный транзистор с двойным гетеропереходом (DHBT), как показано на рисунке 12.5 [26].

Рисунок 12.5. Упрощенное концептуальное сечение HBT с материалами.

В обоих случаях структура HBT обычно формируется путем создания эмиттера из материала с широкой запрещенной зоной, такого как AlInAs (1,45 эВ) или InP (1,35 эВ), и базы из соединения с более узкой запрещенной зоной, GaInAs (0,75 эВ). , например. В случае SHBT один и тот же материал используется как для коллектора, так и для основания, тогда как третий материал используется в качестве коллектора в случае DHBT.

Такое сочетание материалов имеет несколько преимуществ.Во-первых, ширина запрещенной зоны GaInAs, более узкая, чем у кремния и GaAs, дает InP HBT, которые имеют очень низкое напряжение включения и поэтому идеально подходят для низковольтных приложений. Во-вторых, смещение валентной зоны, которое блокирует поток дырок базового эмиттера, позволяет базовому легированию быть на один-два порядка выше в HBT, чем в устройстве с одним материалом (гомопереход). Эффект заключается в снижении сопротивления базы, увеличении максимальной рабочей частоты (fmax) и разрешении меньших габаритов устройства.

Определение биполярного транзистора | PCMag

Также называемый «транзистор с биполярным соединением» (BJT), это одна из двух основных категорий транзисторов; другой — «полевой транзистор» (FET). Хотя в первых транзисторах и первых кремниевых микросхемах использовались биполярные транзисторы, большинство современных микросхем представляют собой полевые транзисторы, подключенные как логику КМОП, которые потребляют меньше энергии (см. Полевые транзисторы и полевые МОП-транзисторы). Биполярные транзисторы

доступны как в индивидуальной упаковке дискретных компонентов, так и сотнями тысяч на одном кристалле.

Высокая мощность, высокая частота
Хотя общий рынок биполярных транзисторов сократился, они по-прежнему используются для приложений большой мощности и высокочастотных (RF) приложений, которые достигают гигагерцового диапазона. Например, с 1997 по 2002 год мировые продажи биполярных микросхем упали с 1,5 миллиарда долларов до 226 миллионов долларов, причем последний из них составляет 136 миллиардов долларов на рынке полупроводников. См. Транзистор, IGBT и BiCMOS.

Первый транзистор был биполярным

В 1954 году компания Texas Instruments первой изобрела биполярный транзистор.Хотя BJT изготавливаются в микроскопических пропорциях на микросхемах, отдельные дискретные BJT, подобные этому, все еще широко используются. (Изображение любезно предоставлено Texas Instruments, Inc.)

Биполярный транзистор NPN

BJT представляют собой сэндвич из кремния p-типа, окруженного областями n-типа, или n-тип, окруженный p-типом. Чтобы включить NPN BJT (пример выше), отрицательный потенциал подается на вывод эмиттера и положительный потенциал на коллектор.Когда на базу подается положительное напряжение, электроны могут перемещаться от эмиттера к коллектору. Для PNP BJT полярность обратная. Название «биполярный» происходит от использования как мобильных носителей (электронов, так и дырок).

Биполяры увеличивают мощность

Биполярным транзисторам требуется постоянное напряжение на базе, чтобы транзистор оставался закрытым (включенным) и ток протекал от эмиттера к коллектору. В полевых транзисторах (FET), используемых в микросхемах CMOS, транзистор закрывается (включается) за счет зарядки затвора, и ток используется только во время периода зарядки затвора (см. FET и MOSFET).

Биполярные транзисторы — Как они работают (ART210E)

Эта статья была первоначально опубликована на португальском языке и переведена на английский для включения в одну из моих книг. В статье объясняется, что такое биполярные транзисторы и как они работают.

Биполярные транзисторы — самые важные из полупроводниковых устройств.Они образованы тремя частями полупроводниковых материалов, образующих два перехода в одном кристалле со структурой, подобной той, которая показана на рисунке 1.

Рисунок 1 — Структура и обозначение биполярных транзисторов

Несмотря на то, что структуру можно сравнить с двумя диодами, установленными вплотную друг к другу, тот факт, что они находятся в одном кристалле, означает, что события, происходящие на одном переходе, могут влиять на те, которые происходят на другом. Возможность управления делает транзистор одним из важнейших электронных компонентов.

В зависимости от типа полупроводника получаются транзисторы двух типов — NPN и PNP.

К каждому куску полупроводникового материала подключаются клеммы или выводы в соответствии с тремя областями: база (B), эмиттер (E) и коллектор (C).

Транзистор образует структуру с особыми электрическими свойствами; ток, протекающий между эмиттером и коллектором, может контролироваться током, протекающим через базу. При подключении положительного полюса батареи к эмиттеру, а отрицательного — к коллектору NPN-транзистора, поскольку два диода имеют обратное смещение, ток не может течь.

Но, если переход база-эмиттер теперь смещен по фонарду таким образом, что может течь небольшой ток, этот ток вызовет протекание большого тока между коллектором и эмиттером, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 — Токи через транзистор

Другими словами, небольшой ток, протекающий между базой и эмиттером транзистора, может управлять большим током между коллектором и эмиттером. Если ток 1 мА через базу вызывает ток коллектора 100 мА, транзистор имеет «коэффициент усиления» или «коэффициент усиления» (также называемый бета) равным 100.Это означает, что транзистор можно использовать для усиления сигналов или в качестве электрического переключателя.

На основе приложений мы можем найти транзисторы разных размеров и форматов с коэффициентом усиления от 5 до 10 000. Сегодня существуют миллионы типов транзисторов, идентифицируемых по номеру детали производителя. Только с помощью тяжелых, больших «сборников данных» или «руководств по транзисторам» можно было определить характеристики всех основных транзисторов.

В приложениях с транзисторами использование примерно 100 или 200 основных типов с характеристиками, близкими к характеристикам большинства других существующих транзисторов, является нормальным.Эти транзисторы легко найти у дилера, а в экстренных случаях заменить на любые другие.

Символ и тип

На Рисунке 3 показаны распространенные типы этих устройств. Обратите внимание на стрелку в эмиттерных точках снаружи для типа NPN и внутри для типа PNP.

Рисунок 3 — Общие типы транзисторов

Размер транзистора определяется величиной тока, которым он может управлять.Транзисторы, называемые транзисторами общего назначения или маломощными транзисторами, имеют небольшие размеры и заключены в пластик, как показано на (а). Транзисторы средней мощности показаны на (б). Эти транзисторы имеют отверстие или другой способ разместить их в радиаторах. ln (e) — это мощный транзистор, установленный в большом радиаторе. In (f) — четырехвыводный транзистор. Четвертое отведение — это корпус, выполняющий роль экрана.

На рис. 4 показан мощный транзистор, подобный показанному на (c), установленный на радиаторе.

Рисунок 4- Транзистор и радиатор

Эти транзисторы выделяют большое количество тепла при работе с большими токами.

Основная проблема электрика при работе с транзисторами — идентификация выводов или выводов (эмиттер, коллектор и база).

Для этой задачи используется множество специальных кодов и меток, таких как плоские пространства, валы, метки, цветные точки и другие. Имея конкретную информацию об одном транзисторе, можно узнать, какой терминал что делает.В противном случае с помощью мультиметра также можно произвести идентификацию путем измерения сопротивления между выводами.

Технические характеристики

Помимо размера и типа (NPN или PNP), биполярный транзистор также может быть классифицирован в зависимости от области применения. Основные группы по использованию:

A. Низкочастотные или звуковые: Низкочастотные или звуковые транзисторы — это компоненты, предназначенные для использования в приложениях, где сигналы находятся в звуковом диапазоне или ниже нескольких сотен килогерц, например, в усилителях звука, источниках питания и т. Д.Они могут обрабатывать низкочастотные сигналы, такие как те, что используются в небольших усилителях и аудиокаскаде радиоприемников.

B. Высокочастотные или RF (радиочастоты): высокочастотные транзисторы — это устройства, специально предназначенные для работы с сигналами в диапазоне от нескольких мегагерц до гигагерц. Они встречаются в радиоприемниках, телевизорах, пультах дистанционного управления, беспроводных телефонах и т. Д. На стадиях присутствия высокочастотных сигналов. Их также можно найти в размерах в зависимости от обрабатываемой мощности.

с.Переключение: транзисторы, которые выполняют это действие, используются в качестве переключателей в высокоскоростных цепях. Они используются для включения и выключения устройств во многих приложениях. Они также могут быть представлены в версиях с низким, средним или высоким энергопотреблением. Они используются в инверторах, логических схемах, цифровых приборах, цифровых устройствах управления и т. Д.

Прочие характеристики

Производители указывают транзистор по каталожному номеру. По номеру детали профессионал может найти все электрические характеристики устройства, необходимые для понимания того, что оно делает в цепи.Это особенно важно при замене транзистора, потому что можно найти аналог или тип для замены. Эквивалент — транзистор с другим номером детали того же или другого производителя, но со всеми характеристиками оригинала для замены в приложении.

Очень важно помнить, что транзистор, который эквивалентен другому в приложении, не может быть эквивалентным в другом приложении или схеме.

Основные электрические характеристики транзистора:

А.Максимальные напряжения: Vce (max) — максимальное напряжение, которое может быть приложено между коллектором и эмиттером. Vceo (max) то же самое, но с открытой базой. Vcb (max) — максимальное напряжение, которое может быть приложено между коллектором и базой. Vcbo (max) то же самое, но с открытым эмиттером. Veb (max) — максимальное напряжение, которое может быть приложено между базой и эмиттером. Вэбо (макс) то же самое, но с открытым коллектором. В некоторых случаях абсолютные значения могут быть указаны как Vc, Vb и Ve.

B. Максимальные токи: Наиболее важным током в транзисторе является ток коллектора.Его можно указать как Ic или If (max).

C. Максимальная мощность: при прохождении тока транзистор выделяет тепло, которое может передаваться воздуху. Максимальное количество тепла, выделяемого транзистором, определяется его максимальной мощностью рассеивания. Эти характеристики указаны в ваттах. Малые транзисторы рассеивают мощность в диапазоне от 50 до 500 мВт. Мощность мощных транзисторов превышает 100 Вт. Параметр обозначается буквой P или Pd в технических характеристиках транзисторов.

D. Усиление: небольшой ток, протекающий через базовый элемент, вызывает протекание большего тока между эмиттером и коллектором. Количество раз, когда ток коллектора превышает ток базы, является усилением транзистора или бета-фактором (B). Если ток 1 мА в базе транзистора вызывает ток 100 мА между эмиттером и коллектором, коэффициент усиления этого транзистора равен 100. Обычно транзистор имеет заданный диапазон усиления или минимальный коэффициент усиления. Например, транзистор 2N3905 имеет диапазон усиления от 50 до 150.Прирост также может быть обозначен гибридным параметром hF E, который эквивалентен бета-фактору.

E. Частота перехода: коэффициент усиления транзистора не работает при работе с высокоскоростными сигналами. Но есть частота, на которой коэффициент усиления падает до единицы. Это означает, что на этой частоте изменение тока базы на 1 мА вызывает изменение тока коллектора на 1 мА, и транзистор не может работать как усилитель. Выходной ток такой же, как входной.Эта частота называется переходной частотой или fT.

Работа с транзисторами

Читатель, не очень разбирающийся в электронике, иногда может запутаться при работе с транзисторами. Миллионы типов и слишком много характеристик, которые нужно соблюдать при попытке заменить один, являются основным фактором этой неловкой ситуации. Еще более обидно, если учесть, что у них три терминала, а не два, как у других.

Как используются транзисторы? Как проверить транзистор? Как найти аналог? Как узнать, как они работают? Как узнать, какие выводы являются базовым, коллекторным и эмиттерным?

Поскольку транзистор является одним из наиболее важных электронных компонентов в любом электронном устройстве, дополнительная информация об этом компоненте будет предоставлена позже.

Как используются транзисторы

На рисунке 5 показано, как транзистор используется в двух основных режимах работы (линейный и насыщенный).На рисунке (а) нагрузка размещена между источником питания и коллектором NPN-транзистора.

Рисунок 5 — Режимы работы транзистора

Резистор в базе определяет величину тока базы. Этот резистор называется резистором смещения. При замыкании S1 базовый ток заставляет ток течь через нагрузку.

Если, как показано в (b), переменный ток, соответствующий звуковому сигналу, приложен к базе, небольшие изменения этого тока вызовут большие изменения тока коллектора.

Способ смещения транзисторов и то, как сигналы, которые должны быть усилены, могут быть применены и сняты со схемы, определяют три основные конфигурации транзисторов. Эти три основных конфигурации показаны на рисунке 6.

Рисунок 6 — Базовые конфигурации

В (a) — конфигурация общего эмиттера, представляющая большее усиление по напряжению и току (усиление по мощности), в (b) — конфигурация с общим эмиттером, дающая большое усиление по току, но низкое усиление по напряжению, а в (c) — конфигурация с общей базой. Показано.В зависимости от приложения одна конфигурация может иметь лучшую производительность и предпочтительнее.

Обычно в любом приложении используется более одного транзистора. Каждый транзистор является центром каскада, и усиленные сигналы должны проходить от одного каскада к другому, усиливаясь до тех пор, пока не будет достигнут желаемый уровень.

Например, аудиоусилитель имеет много каскадов. Начиная с момента, когда предусилитель принимает слабый сигнал от микрофона, передает его на промежуточные каскады усиления и заканчивая выходным каскадом мощности, он может обеспечивать достаточную мощность для управления громкоговорителем, воспроизводящим звук с желаемой громкостью.На рисунке 7 показана типовая схема усилителя звука на двух транзисторах.

Рисунок 7 — Двухтранзисторный усилитель звука

Способ, которым транзистор передает сигналы от одного каскада к другому, называется связью, и существует несколько методов связи, как показано на рисунке 8.

Рисунок 8 — Способы соединения

В (а) — RC-соединение. Сигнал передается от одного транзистора к другому через конденсатор.В (b) — LC-связь. Конденсатор также используется для передачи сигнала с одного каскада на другой. В (c) — трансформаторная связь, а в (d) — прямая связь. Особый метод прямой связи, называемый связью Дарлингтона (не показан), заключается в использовании двух транзисторов NPN или PNP.

Тестирование и идентификация

Читатель, который только начинает заниматься электроникой, может обнаружить, что некоторые приборы, использующие транзисторы, вышли из строя.Как действовать в этом случае?

Транзисторы присутствуют практически во всем оборудовании, являясь центральным элементом многих каскадов. Каждый каскад может иметь в качестве ядра один или несколько транзисторов в одной из конфигураций, которые мы видели ранее. Основная проверка, которую может сделать электрик, — это измерение напряжения на выводах транзистора с помощью мультиметра.

Как правило, напряжение коллектора выше, чем напряжение эмиттера в транзисторе NPN и обратное напряжение в транзисторе PNP, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9 — Напряжение в транзисторе

Базовое напряжение на 0,6–0,7 В выше напряжения эмиттера в кремниевом транзисторе NPN и на такое же напряжение ниже напряжения эмиттера в кремниевом транзисторе PNP. В старых германиевых транзисторах разница составляет 0,2 В. Если напряжения отличаются, резистор смещения или другие элементы, окружающие транзисторы, могут иметь проблемы.

Статический тест транзистора или тест вне цепи выполняется путем измерения сопротивления между элементами (EBC) с помощью мультиметра.Это «тест соединения», при котором проверяется, в порядке ли два перехода (база-эмиттер и база-коллектор).

Базовый тест состоит в том, чтобы «увидеть», исправны ли два «виртуальных» диода, соответствующие двум переходам. Просто настройте мультиметр на шкалу низкого сопротивления и сделайте шесть измерений на транзисторе, чтобы проверить его. На рисунке 10 показано, как выполнять эти измерения.

Рисунок 10 — Тестирование мультиметром

При размещении зондов между базой / коллектором и базой / эмиттером один измеритель должен иметь высокое сопротивление, а другой — низкое.

Оба измерения при размещении зондов между коллектором и эмиттером должны давать показания с высоким сопротивлением. Любой другой результат указывает на то, что транзистор неисправен, либо закорочен, либо открыт.

Если ожидаемое сопротивление велико (более 1 000 000 Ом) и мы находим некоторое значение между 20 000 и 500 000 Ом, транзистор имеет потери. Тоже плохой транзистор. Но основная проблема для электрика, который должен заменить транзистор, — это как его идентифицировать.

Поскольку эта статья предназначена для начинающих, приведенные указания касаются только поверхности проблемы, хотя их достаточно, чтобы дать вам представление о том, как решить проблему.

Если обнаружена проблема в цепи, использующей транзистор, первым делом необходимо проверить транзисторы, чтобы подтвердить, что они являются причиной неисправности. Всегда помните, что транзистор может сгореть, если связанные компоненты (конденсаторы и резисторы) выйдут из строя. Короче говоря, конденсатор может вызвать высокие токи в цепи, сжигающей транзистор.80, перед заменой сгоревшего транзистора также проверьте все компоненты рядом с ним.

Для замены, если оригинал не может быть найден, поищите в справочнике эквиваленты, типы замены или характеристики. Как правило, транзистор для той же функции (например, слабый сигнал) и того же типа (NPN или PNP) с таким же или большим усилением, тем же или большим Vce и тем же или большим током коллектора (lc), можно использовать как замену. В некоторых критических приложениях, таких как высокочастотные цепи, fT (переходная частота) должна быть равной или выше.

BJT: определение, символ, работа, характеристики, типы и применение

Здравствуйте, друзья! Надеюсь, эта статья найдет вас счастливыми, здоровыми и довольными. Сегодня мы собираемся обсудить один из наиболее широко известных типов транзисторов, о котором вы, возможно, слышали много раз, читая о транзисторах. Изучаемый транзистор — это не что иное, как «транзистор с биполярным переходом», также известный как BJT. В этой статье мы рассмотрим основы биполярного переходного транзистора, включая его значение, определение, типы, характеристики и применения.Итак, приступим.

Определение BJT

BJT в его полной форме записывается как биполярный переходной транзистор, и мы можем определить его как:

«Биполярный переходный транзистор — это трехконтактный полупроводниковый прибор, который состоит из двух PN-переходов внутри своей структуры. и в основном используется для усиления тока »

История биполярного переходного транзистора_ BJT

До появления биполярных переходных транзисторов в электронных схемах использовались электронные лампы, которые были очень дорогими, и они также были доступны в форме триод, который в то время был трехполюсным устройством, как транзистор.
Триоды на электронных лампах оставались широко распространенными в течение почти полувека, но они занимали большое пространство и были менее надежными с точки зрения использования, другим серьезным недостатком было увеличение осложнений, связанных с током, напряжением и т. увеличение количества вакуумных триодов в схеме.
Итак, когда ученые покончили с управлением электронами внутри вакуумной трубки и ее неуправляемым поведением, они начали изобретать другие способы запуска и управления цепями.
Наконец, в 1947 году усилиями Джона Уолтера и Бардина было создано грубое устройство с двухточечным контактом, которое не было даже близко к современному биполярному переходному транзистору, но заложило основу для создания твердотельного транзистора, когда раньше все был вакуум!
После этого не столь известного предприятия Уильям Шокли предпринял успешную попытку создать транзистор с биполярным переходом, спрессовав пластины из полупроводниковых материалов.
И знаете что? Уильям Шокли, Джон Уолтер и Бардин были удостоены Нобелевской премии за свои достижения в 1956 году.
Изобретение биполярных транзисторов произвело революцию в мире электроники за гранью воображения.
До последних десятилетий XIX века транзисторы с биполярным переходом производились индивидуально как отдельные компоненты и отдельные устройства, но позже, с изобретением интегральных схем, в мире произошла еще одна электронная революция.

Характеристики BJT

Вот некоторые особенности транзисторов с биполярным переходом;

BJT, под которым мы подразумеваем биполярный переходной транзистор, представляет собой устройство, управляемое током. Позже вы узнаете, как он работает.Продолжай читать!
Как видно из названия, BJT является биполярным устройством, что означает, что он использует электроны и дырки в качестве носителей заряда для выполнения своей функции.

Обозначение BJT

Биполярный переходный транзистор, вскоре известный как BJT, имеет следующие три компонента;

База
Излучатель
Коллектор
Все три компонента представлены в приведенном ниже символе как B, E и E.

См. Схему, приведенную ниже, на которой показаны символы биполярных переходных транзисторов NPN и PNP;

Направление потока тока указано направлением стрелки.
Символы для разных типов BJT соответственно различаются, не запутайтесь, когда вы видите два или более немного разных!

Принцип работы биполярного переходного транзистора

Принцип работы как NPN-, так и PNP-транзисторов практически одинаков, оба они различаются по проводимости тока через носители заряда в зависимости от большинства и меньшего заряда перевозчики.
Биполярный транзистор NPN имеет большинство носителей заряда в виде электронов.
Биполярный переходный транзистор PNP имеет большинство носителей заряда в виде дырок.
Протекание тока не является результатом основных носителей заряда, несмотря на их количество, протекание тока происходит из-за неосновных носителей заряда в транзисторе с биполярным переходом, поэтому их также называют устройствами с неосновными носителями.
Переход эмиттер-база всегда смещен в прямом направлении.
Переход коллектор-база, обозначенный CB, всегда имеет обратное смещение.
Ток эмиттера записывается как IE = IB + IC
Если мы считаем, что базовый ток очень мал при реальных измерениях, то мы можем сказать это; IE ~ IC

Типы биполярного переходного транзистора

Поскольку мы уже знаем основные компоненты биполярного переходного транзистора, мы теперь обсудим его тип.Биполярный переходный транзистор бывает следующих двух типов;

Биполярный переходной NPN-транзистор
PNP транзистор с биполярным соединением

На приведенном ниже изображении показаны типы BJT, а также их использование для различных целей;

Теперь мы подробно обсудим оба этих типа.

1. Биполярный переходной транзистор NPN

Как видно из названия, в биполярном переходном транзисторе NPN полупроводник p-типа зажат между двумя полупроводниками n-типа, как кусок сыра между двумя сторонами пучка.

Обратитесь к диаграмме, приведенной ниже, для лучшего понимания;

Согласно общепринятым правилам, когда ток проходит через определенный компонент транзистора, он помечается как положительный, в то время как на выходе из компонента он обозначается как отрицательный.

Как мы уже знаем, NPN-транзистор состоит из двух PN-переходов, образованных сплавлением двух полупроводников n с одним полупроводником p-типа. Область эмиттера n-типа сильно легирована из-за того, что она должна передавать носители заряда на базу.

Основание не сильно легировано и очень тонкое по сравнению с эмиттером и коллектором, представьте себе размер ломтика сыра по сравнению с булочками! Он передает носители заряда соответствующему коллектору.

Коллектор NPN-транзистора умеренно легирован и, как следует из названия, собирает носители заряда с базы.

Работа биполярного переходного транзистора NPN

Рассмотрим следующую принципиальную схему, чтобы понять, как работает биполярный переходный транзистор NPN.

Как уже было сказано, биполярный транзистор NPN имеет два PN перехода, поэтому для прямого смещения мы соединяем переход база-эмиттер с источником питания VBE.
Переход коллектор-база, представленный CE-переходом, имеет обратное смещение за счет приложения напряжения VCB.
Область истощения двух PN-переходов различается по размеру, вы помните, что такое область истощения? Проще говоря, область истощения препятствует прохождению тока, она действует как барьер или блок для протекания тока и является областью, где нет подвижных электронов.Взгляните на приведенную ниже диаграмму:

Вы, должно быть, думаете, почему область эмиттер-база имеет меньшую область обеднения, а переход коллектор-эмиттер имеет более широкую? Позвольте мне решить это за вас, это связано с тем, что область база-эмиттер смещена вперед!
Биполярный переходный транзистор типа NPN имеет большинство электронов, когда переход эмиттер-база смещен в прямом направлении, электроны начинают течь к базе, которая слегка легирована, только несколько электронов будут объединяться с отверстиями в базе, а остальная часть затем они отправлялись к коллекционеру.Как мы обсуждали ранее, ток возникает из-за неосновных носителей заряда.
Ток, протекающий через переход эмиттер-база, является током эмиттера IB, в то время как ток, протекающий через базу, называется базовым током и обозначается IB.
Базовый ток IB очень ограничен по сравнению с другими типами тока, присутствующими в цепи.
Оставшиеся электроны, пропустившие рекомбинацию, проходят через область коллектор-база к коллектору, который производит ток коллектора IC.
Ток эмиттера записывается как; IE = IB + IC

Транзистор с биполярным переходом PNP

Транзистор с биполярным переходом PNP состоит из двух слоев полупроводника p-типа, которые помещают между ними слой полупроводника n-типа.
Вход для тока — это вывод эмиттера в биполярном транзисторе PNP.
Базовый переход эмиттера, обозначенный EB, в этом случае смещен в прямом направлении.
На параллельных линиях коллекторно-базовый переход, обозначенный CB, имеет обратное смещение.
Ток эмиттера IE положительный, в то время как ток базы IB и ток коллектора IC отрицательны.
Когда мы говорим о напряжении, VEB, напряжение базы эмиттера положительно, в то время как VCB и VCE отрицательны.
NPN и PNP работают по одному и тому же принципу, единственная разница между ними заключается в наличии основных и неосновных носителей заряда. Можете ли вы определить ток в транзисторе PNP по изображению, приведенному ниже?

ВАХ биполярного переходного транзистора

Для изучения входных характеристик, выходных характеристик и общих токовых характеристик нам необходимо понять различные конфигурации биполярных переходных транзисторов.

Существует три типа конфигураций транзисторов с биполярным переходом, перечислим все три;

Конфигурация Common Base
Конфигурация общего эмиттера
Конфигурация общего коллектора
Перво-наперво, есть ли у вас какое-нибудь представление о характеристиках биполярного переходного транзистора или каковы они? А как мы их определяем? Проще говоря, ВАХ биполярного переходного транзистора — это просто графическое отображение тока и напряжения транзистора.
Чтобы изучить характеристики биполярного переходного транзистора, мы рассмотрим различные режимы биполярного переходного транзистора, которые вы можете видеть на кривых.

Рабочие режимы биполярного переходного транзистора

Есть три доминирующих области, в которых работает биполярный переходный транзистор;

Активная область
Насыщенная область
Область отсечки

Активная область биполярного переходного транзистора

In Активная область биполярного переходного транзистора, в которой область базы коллектора смещена в прямом направлении, в то время как переход базы эмиттера смещен в обратном направлении.
В активной области биполярного переходного транзистора транзистор работает как усилитель.

Насыщенная область биполярного переходного транзистора

В насыщенной области биполярный переходный транзистор пропускает насыщенный ток после достижения максимального значения порогового напряжения. В насыщенной области наш биполярный транзистор работает как переключатель, переключатель включения, и ток коллектора практически равен току эмиттера.

Область отсечки биполярного транзистора

Как видно из названия, в этой области в цепи отсутствует ток коллектора.Транзистор выключен, а коллектор находится в состоянии обратного смещения.

Изображение, приведенное ниже, отражает общую историю напряжения BJT в различных регионах;

Когда мы закончили с регионами и режимами, в которых работает наш биполярный переходной транзистор, давайте обсудим различные конфигурации и их входные и выходные характеристики

Конфигурация биполярного переходного транзистора с общей базой

В конфигурации с общей базой , клемма базы биполярного переходного транзистора подключена к входным и выходным клеммам транзистора.

Входные характеристики Общая базовая конфигурация биполярного переходного транзистора

Входные характеристики нанесены на график между током эмиттера IE и напряжением эмиттер-база VEB для различных значений напряжения коллектор-база VCB.

Мы можем ясно наблюдать тенденцию на графике, что базовый переход эмиттера смещен в прямом направлении, поэтому ток эмиттера IE увеличивается с увеличением значений VEB по мере увеличения напряжения базы коллектора VCB.

Выходные характеристики Общая базовая конфигурация биполярного переходного транзистора

Выходные характеристики общей базовой конфигурации биполярного переходного транзистора нанесены на график между выходным напряжением VCB и выходным током IC, следуйте приведенному ниже графику для лучшего понимания;

Изменение тока эмиттера IE приводит к изменению значений тока коллектора IC.
Ток эмиттера IE и базовое напряжение эмиттера VEB положительны, потому что область смещена в прямом направлении.
Вы можете наблюдать активную область на графике, фазу, в которой транзистор работает с максимальным потенциалом.

Конфигурация с общим эмиттером биполярного переходного транзистора

В конфигурации с общим эмиттером биполярного переходного транзистора вывод эмиттера подключается между входными и выходными клеммами, что вы уже знаете! Не так ли?

Входные характеристики Конфигурация с общим эмиттером биполярного переходного транзистора

График для конфигурации с общим эмиттером биполярного переходного транзистора построен между базовым током IB и базовым эмиттерным напряжением VBE для возрастающих значений коллектор-эмиттер напряжение, как вы можете видеть на графике ниже;

Из построенного графика ясно видно, что значение тока базы увеличивается с увеличением значения напряжения база-эмиттер.

Выходные характеристики Конфигурация с общим эмиттером биполярного переходного транзистора

Для конфигурации с общим эмиттером выходные характеристики нанесены на график между током коллектора IC с различными значениями напряжения VCE коллектор-эмиттер.
На графике представлена работа транзистора с биполярным переходом в трех областях, а именно в насыщенной области, активной области и отключенной области.
Активная область — это область, в которой ток увеличивается с увеличением напряжения, но не достигает своего максимального значения.
Область насыщения представляет собой ток насыщения, когда напряжение достигло максимального значения. Можете ли вы выделить все упомянутые регионы на приведенном выше графике?

В области отсечки эмиттерная область смещена в обратном направлении с минимальным током.

Ранний эффект биполярного переходного транзистора

Вот еще один важный термин, который следует обсудить, когда мы обсуждаем выходные характеристики биполярного переходного транзистора, который известен как ранний эффект биполярного переходного транзистора, это явление имеет важное значение. место, когда мы говорим о ВАХ биполярного переходного транзистора.Итак, без дальнейших задержек, давайте посмотрим, что такое ранний эффект в BJT?
Как некоторые из вас могли предположить, что Ранний эффект — одно из ранних проявлений коллекторного тока или чего-то подобного, позвольте мне лопнуть ваш пузырь, это определенно неправда! Ранний эффект в биполярном переходном транзисторе назван в честь ученого Джеймса М. Раннего.
Ранним эффектом в биполярном переходном транзисторе является изменение эффективной ширины области базы за счет приложения напряжения коллектор-база VCB.
Принципиальная схема, приведенная ниже, представляет ранний эффект в биполярном переходном транзисторе;

Это вызывает увеличение состояния обратного смещения перехода коллектор-база или, простыми словами, усиливает обратное смещение перехода коллектор-база, вызывая значительное уменьшение ширины базовой области биполярного перехода Транзистор.
Ранний эффект довольно важен для выходных характеристик конфигурации с общим эмиттером и общим коллектором.
Из-за раннего эффекта в биполярном переходном транзисторе коллекторный ток, представленный IC, увеличивается за счет увеличения напряжения коллектор-эмиттер VCE.
Для лучшего понимания рассмотрим следующий график;

Конфигурация общего коллектора биполярного переходного транзистора

Вы можете пройти через следующие названия общей конфигурации коллектора, у всех нас есть псевдонимы и альтернативные имена, и то же самое касается этой конфигурации;

Конфигурация заземленного коллектора
Цепь повторителя напряжения
Схема эмиттерного повторителя

В конфигурации с общим коллектором биполярного переходного транзистора клемма коллектора остается общей внутри входной и выходной клеммы схемы, поскольку мы находимся в конце нашего обсуждения, можете ли вы сказать, какой из них является входной терминал и какой из них выходной?
Входная клемма — это место, где выдается входной сигнал для базы, а выходная клемма — это точка, где выходной сигнал получается между коллектором и эмиттером.
Важно отметить, что конфигурация общего коллектора имеет очень высокий входной импеданс.

Входные характеристики Конфигурация с общим коллектором биполярного переходного транзистора

Входные характеристики для конфигурации с общим коллектором биполярного переходного транзистора нанесены на график между током базы IB и напряжением коллектора базы VBC. Обратитесь к следующему графику для лучшего понимания:

Базовый ток IB представлен на оси y, в то время как напряжение коллектор-база VCB представлено на оси x.
Выходное напряжение VBC увеличивается с увеличением значения IB, вы можете следить за графиком для лучшего понимания.

Выходные характеристики конфигурации с общим коллектором биполярного переходного транзистора

Выходные характеристики конфигурации с общим коллектором нанесены на график между током эмиттера IE и напряжением эмиттер-коллектор VCE. Следуйте графику для лучшего понимания;

Выход для напряжения VCE нанесен на график для различных значений от нуля до максимального диапазона.
Вы можете наблюдать различные области для выходных значений, такие как область насыщенности, активная область и область отсечения графика. Я надеюсь, что теперь вы имеете четкое представление о том, что представляют собой эти области. Это те же соответствующие значения, которые мы исследовали ранее в конфигурации эмиттер-коллектор.

Сравнение биполярного переходного транзистора с другими транзисторами

Поскольку мы обсуждали транзисторы в последнее время, давайте сравним биполярные переходные транзисторы с другими типами доступных транзисторов, такими как полевой транзистор FET и MOSFET, металлооксидный полупроводник Полевой эффект транзистор.Следующий раздел поможет вам найти четкую разницу между BJT и FET.

BJT vs FET / JFET

Во-первых, оба этих транзистора принадлежат к двум разным семействам транзисторов.
Биполярный переходной транзистор, как ясно видно из названия, является биполярным, а JFET / FET — униполярным. Если вы не имеете представления об униполярных и биполярных транзисторах, позвольте мне сказать вам, что они названы в честь процесса проводимости, который включает в себя только один тип носителей заряда, получивший название униполярных транзисторов, и тот, который требует обоих типов заряда. переносчики электронов, а также дырок, их называют биполярными транзисторами.
Bipolar Junction Transistor — это устройство, управляемое током, а FET — устройство, управляемое напряжением.
Транзисторы с биполярным переходом немного шумнее полевых транзисторов.
Биполярные переходные транзисторы имеют более высокий входной импеданс, чем полевые транзисторы.
Биполярные переходные транзисторы имеют меньшую термостабильность, чем полевые транзисторы
Биполярный транзистор состоит из трех функциональных компонентов, которые называются базой, эмиттером и коллектором, а полевой транзистор имеет разные компоненты, называемые базой, истоком и стоком.
Транзисторы с биполярным переходом больше по размеру, чем полевые транзисторы.
Биполярные переходные транзисторы дешевле, чем полевые транзисторы.

Как вы, возможно, уже знаете, что переходные полевые транзисторы относятся к типу полевых транзисторов, я не делал отдельной рубрики для сравнения BJT сначала с полевыми транзисторами в целом, а затем по отдельности с JFET и MOSFET.

Сравнение — похититель радости, поэтому этот предстоящий раздел о сравнении биполярных транзисторов будет последним для биполярных переходных транзисторов. Давайте начнем;

BJT vs MOSFET

Давайте теперь сравним транзисторы с биполярным переходом и MOSFET;

BJT обозначает транзистор с биполярным переходом, в то время как MOSFET обозначает металлооксидные полевые транзисторы.
Транзистор с биполярным переходом — это устройство, управляемое током, в то время как MOSFET — это устройство, управляемое напряжением.
Транзистор с биполярным переходом состоит из трех компонентов, которые называются эмиттер-коллектор и база, в то время как полевой МОП-транзистор состоит из четырех компонентов: корпуса, истока, стока и затвора.
Выходом биполярного переходного транзистора можно управлять, управляя базовым током, в то время как выходом полевого МОП-транзистора можно управлять, управляя напряжением затвора.
Биполярный переходной транзистор имеет отрицательный температурный коэффициент, тогда как полевой МОП-транзистор имеет положительный температурный коэффициент.
Для переключения используются как биполярные переходные транзисторы, так и полевой МОП-транзистор, но биполярный переходной транзистор имеет низкую частоту переключения, в то время как полевой МОП-транзистор имеет высокую частоту переключения.
Биполярный переходной транзистор — это биполярное устройство, в то время как MOSFET — это униполярное устройство.
Биполярный переходной транзистор имеет высокое входное сопротивление, тогда как полевой МОП-транзистор имеет низкое входное сопротивление.
Транзисторы с биполярным переходом немного шумнее, чем полевые МОП-транзисторы.
Биполярные переходные транзисторы используются в приложениях с низким током, в то время как полевые МОП-транзисторы используются в приложениях с высокой мощностью.
предпочтительнее для промышленного использования по сравнению с транзисторами с биполярным переходом из-за их более высокой эффективности.

Если вам нужен подробный обзор MOSFET, вы можете прочитать нашу подробную статью по этой теме, включая определение, типы, работу и приложения.

Применение биполярного переходного транзистора

Когда мы закончили обсуждение основ и типов биполярных переходных транзисторов, давайте обсудим некоторые из их приложений.

Мы уже знаем, что биполярные переходные транзисторы просты и дешевле в производстве с меньшей эффективностью, чем другие современные транзисторы, такие как MOSFET, но все еще есть области, где используются только BJT, потому что, как они говорят, старое — золото! Давайте перейдем к последнему сегменту нашего обсуждения. Биполярные транзисторы

имеют бесчисленное множество применений, но вот краткий список, который вы должны пройти, прежде чем мы подробно рассмотрим применение биполярных переходных транзисторов насквозь;

BJT можно использовать в схемах ограничения, для более подробного ознакомления с этим вы можете прочитать нашу статью о транзисторах.
используются для демодуляции сигнала.
Мы используем BJT для усиления тока из-за его характеристик усиления по току.
Высокочастотные приложения, такие как радиочастоты, также включают биполярные переходные транзисторы.
используются для проектирования дискретных схем из-за их легкой доступности и низкой стоимости производства.
часто используются в аналоговых схемах.

Теперь пора подробно обсудить применение биполярного переходного транзистора;

1. BJT как коммутатор

Вы можете легко догадаться, как BJT может работать как коммутатор, поскольку мы уже подробно обсуждали его работу. Давайте рассмотрим краткую разбивку этого процесса;
Когда нам нужно использовать биполярный переходной транзистор в качестве переключателя, нам нужно держать нашу схему в напряжении, то есть мы должны постоянно изменять ток между фазой насыщения и фазой отсечки биполярного переходного транзистора.Вы можете вспомнить обе фазы? Если не получается прокрутить вверх и прочитать еще раз.
В фазе отсечки происходит обратное смещение коллекторно-базового перехода, и мы не получаем никакого тока.
Между тем, в фазе насыщения биполярного переходного транзистора он работает на своем максимальном потенциале.
Когда биполярный переходной транзистор работает в своей области насыщения, на цепи нет падения напряжения, и он пропускает максимальный ток в соответствии с его определенной емкостью, в этом состоянии мы принимаем его как замкнутый переключатель.
На параллельных линиях, в отрезанной области, нет проводимости тока из-за обратного смещения, поэтому мы можем сказать, что наш биполярный переходный транзистор работает как разомкнутый переключатель.
Теперь вы знаете, как наш биполярный переходной транзистор, также известный как BJT, работает как переключатель.

2. Биполярный переходной транзистор как усилители

Если вы вспомните характеристики биполярного переходного транзистора, вы можете вспомнить, что БЮТ действует как усилитель, когда он работает в области насыщения.
Коэффициент усиления по току транзисторов с биполярным переходом зависит от альфа- и бета-характеристик транзистора.
Из-за огромного усиления по току биполярный транзистор используется в усилителях в различных конфигурациях, которые мы уже подробно обсуждали, можете ли вы вспомнить какие-либо из них? Не беспокойтесь, я снова перечисляю их троих;
Общая конфигурация
Конфигурация с общим эмиттером
Конфигурация с общим коллектором

3.Биполярные переходные транзисторы в логических вентилях

Кто не прошел через мир логических вентилей, если он или она каким-то образом связаны с миром электроники! Я всегда был в отношениях любви-ненависти с логическими воротами.

Логика с эмиттерной связью

Транзисторы с биполярным переходом являются важной частью ЭСЛ логики с эмиттерной связью.
ECL никогда не работают в режиме насыщения, они имеют высокий входной импеданс и низкий выходной импеданс.
Ток продолжает катиться между парой ECL, поэтому каждый вентиль постоянно потребляет ток. Можете ли вы подумать о каких-либо недостатках, которые это может вызвать? Позвольте мне решить это за вас. ECL рассеивает больше энергии, чем другие семейства транзисторов.
Логика со связью эмиттером также называется;

Логика текущего режима CML
Логика эмиттерного повторителя реле тока CSEMFL
Логика текущего режима CML

Слияние MOSFET и BJT

Другой разрекламированной новинкой является слияние MOSFET и BJT, в результате чего получается BiCMOS, биполярный CMOS, который пользуется преимуществами обоих, биполярного переходного транзистора. и MOSFET.
Если вы пытаетесь выяснить значение этого C в BiCMOS, пожалуйста, не открывайте новую вкладку, я дам вам знать, это означает комплементарный металл-оксид-полупроводник, спасибо позже!

4. Биполярные переходные транзисторы как логарифмический преобразователь

Изменения в переходах BJT являются логарифмическими, поскольку мы уже знаем, что напряжение нашей базы-эмиттера изменяется с изменением алгоритма нашего тока в коллекторе. ток эмиттера и база-эмиттер во время различных режимов смещения.
Итак, благодаря этой специальности и предсказуемости природы транзисторов с биполярным переходом, мы можем легко сделать BJT для вычисления логарифмов и антилогарифмов в любой схеме.
Вы, должно быть, думаете, что мы можем сделать диод и для этой цели, почему мы не используем вместо него диод? Ответ кроется в высокой гибкости схемы и стабильности транзистора с биполярным переходом, чего не может обеспечить диод.

5. Транзисторы с биполярным переходом в датчиках температуры

В предыдущем разделе мы обсуждали, что температурный коэффициент для транзисторов с биполярным переходом невелик, поэтому благодаря этому свойству они могут использоваться в качестве датчиков температуры.
Теперь вы, должно быть, думаете, как это сделать на практике, есть простой метод измерения температуры.
Переход база-эмиттер BJT имеет очень стабильную и предсказуемую функцию передачи тока, которая зависит от температуры, поэтому в датчиках температуры используются транзисторы с биполярным переходом.
Существуют следующие соотношения между током и напряжением двух переходов при разных температурах;

В вышеупомянутом уравнении;

K — постоянная Больцмана
T — температура по Кальвину
VBE — это базовый эмиттер тока
IC1 и IC2 — выходной ток при одинаковой температуре на двух разных переходах.

Итак, друзья, последний сегмент применения BJT завершает наше обсуждение биполярного переходного транзистора. Я предполагаю, что вы узнали что-то новое из статьи, я знаю, что некоторые части также немного сложны для понимания, особенно если вы читаете ее в первый раз, но не волнуйтесь, по-человечески не возможно понять все сразу, дайте ему еще один шанс, даже если это биполярный переходной транзистор или что-то еще в вашей жизни, второй поворот никогда никому не повредит! Увидимся в ближайшее время с еще одним обсуждением. Хорошего дня впереди!

Определение характеристик биполярного транзистора с использованием SMU серии B2900B / BL

Страна или регион * —Выберите — United StatesUnited KingdomCanadaIndiaNetherlandsAustraliaSouth AfricaFranceGermanySingaporeSwedenBrazilAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrit / Индийский океан Terr.Бруней-ДаруссаламБолгарияБуркина-ФасоБурундиКамбоджаКамерунКанарские островаКапо-ВердеКаймановы островаЦентральноафриканская РеспубликаЧадЧилиКитайОстров РождестваКокос (Килинг) островаКолумбияКоморские островаКонгоКонго, The Dem. Республика OfCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Terr.GabonGambiaGeorgiaGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard / McDonald ISL,.HondurasHong Kong, ChinaHungaryIcelandIndonesiaIranIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea (Северная) Корея (Южная) KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarN. Марьяна Isls.NamibiaNauruNepalNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorwayOmanPakistanPalauPalestinian край, OccupiedPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint Киттс и NevisSaint LuciaSamoaSan MarinoSao Фолиант / PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbia и MontenegroSerbiaMontenegroSeychellesSierra LeoneSlovak RepublicSloveniaSolomon IslandsSomaliaSpainSri LankaSt.Елена Пьер и Микелон Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard / Ян Майен Isls.SwazilandSwitzerlandSyriaTaiwan, ChinaTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks / Кайкос Isls.TuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUS Экваторияльная Is.UruguayUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaViet NamVirgin острова (Британские) Виргинские острова поле (США) Уоллис / Футуна Isls.Western SaharaYemenZambiaZimbabweRequired

Введение в биполярные переходные транзисторы

Изобретение биполярного транзистора в 1948 году произвело революцию в электронике.Технические достижения, ранее требовавшие относительно больших, механически хрупких, энергоемких электронных ламп, внезапно стали возможны с помощью крошечных, механически прочных, энергоэффективных частичек кристаллического кремния.

Эта революция сделала возможной разработку и производство легких и недорогих электронных устройств, которые мы сейчас принимаем как должное. Понимание того, как работают транзисторы, имеет первостепенное значение для всех, кто интересуется современной электроникой.

Биполярные переходные транзисторы

Я намерен здесь сосредоточиться как можно более исключительно на практических функциях и применении биполярных транзисторов, а не на исследовании квантового мира теории полупроводников.На мой взгляд, обсуждение дырок и электронов лучше оставить в отдельной главе.

Здесь я хочу изучить, как использовать эти компоненты, а не анализировать их внутренние детали. Я не хочу преуменьшать важность понимания физики полупроводников, но иногда пристальное внимание к физике твердого тела отвлекает от понимания функций этих устройств на уровне компонентов.

Однако, принимая этот подход, я предполагаю, что читатель обладает определенным минимальным знанием полупроводников: разница между полупроводниками, легированными «P» и «N», функциональные характеристики PN-перехода (диода) и значения термины «смещенный назад» и «смещенный вперед».Если вам непонятны эти концепции, лучше всего обратиться к предыдущим главам этой книги, прежде чем переходить к этой.

Слои BJT

Биполярный транзистор состоит из трехслойного «сэндвича» из легированных (внешних) полупроводниковых материалов, либо P-N-P на рисунке ниже (b), либо N-P-N на (d).

Каждый слой, образующий транзистор, имеет определенное имя, и каждый слой снабжен проводным контактом для подключения к цепи. Схематические символы показаны на рисунке ниже (a) и (d).

BJT-транзистор: (a) схематический символ PNP, (b) физическая компоновка (c) символ NPN, (d) компоновка.

Разница между транзистором PNP и транзистором NPN

Функциональное различие между транзистором PNP и транзистором NPN заключается в правильном смещении (полярности) переходов во время работы. Для любого заданного состояния работы направления тока и полярности напряжения для каждого типа транзистора точно противоположны друг другу.

Принцип работы

Биполярные транзисторы работают как регуляторы тока с регулируемым током .Другими словами, транзисторы ограничивают количество проходящего тока в соответствии с меньшим управляющим током.

Основной ток, которым управляет , идет от коллектора к эмиттеру или от эмиттера к коллектору, в зависимости от типа транзистора (PNP или NPN, соответственно).

Небольшой ток, которым управляет . Основной ток идет от базы к эмиттеру или от эмиттера к базе, опять же, в зависимости от типа транзистора (PNP или NPN, соответственно).

Согласно стандартам символики полупроводников, стрелка всегда указывает против направления потока электронов. (Рисунок ниже)

Малый ток база-эмиттер контролирует большой ток коллектор-эмиттер, протекающий против стрелки эмиттера.

Биполярные транзисторы

называются bi, полярными, потому что основной поток электронов через них происходит в двух типах полупроводниковых материалов : P и N, поскольку основной ток идет от эмиттера к коллектору (или наоборот).Другими словами, два типа носителей заряда — электроны и дырки — составляют этот основной ток через транзистор.

Как вы можете видеть, , управляющий током , и управляемый ток всегда сцепляются вместе через эмиттерный провод, и их электроны всегда текут против в направлении стрелки транзистора. Это первое и главное правило при использовании транзисторов: все токи должны течь в правильном направлении, чтобы устройство могло работать как регулятор тока.

Небольшой управляющий ток обычно называют просто базовым током , потому что это единственный ток, который проходит через базовый провод транзистора.

И наоборот, большой контролируемый ток называется током коллектора , потому что это единственный ток, который проходит через провод коллектора. Ток эмиттера — это сумма токов базы и коллектора в соответствии с Законом Кирхгофа о токах.

Нет тока через базу транзистора, отключает его как разомкнутый переключатель и предотвращает прохождение тока через коллектор.Базовый ток включает транзистор, как замкнутый переключатель, и пропускает пропорциональную величину тока через коллектор.

Ток коллектора в основном ограничивается базовым током, независимо от величины напряжения, доступного для его толкания. В следующем разделе более подробно рассматривается использование биполярных транзисторов в качестве переключающих элементов.

Обзор

Биполярные транзисторы

названы так потому, что контролируемый ток должен проходить через два типа полупроводниковых материалов: P и N.Ток состоит из потока электронов и дырок в разных частях транзистора.

Биполярные транзисторы состоят из полупроводниковой «сэндвич-структуры» типа P-N-P или N-P-N.

Три вывода биполярного транзистора называются эмиттером , базой и коллектором .

Транзисторы
функционируют как регуляторы тока, позволяя небольшому току на управлять большим током. Величина допустимого тока между коллектором и эмиттером в первую очередь определяется величиной тока, проходящего между базой и эмиттером.
Для того, чтобы транзистор правильно функционировал в качестве регулятора тока, управляющий (базовый) ток и контролируемый (коллекторный) токи должны идти в правильном направлении: аддитивно сцепляться на эмиттере и идти против , обозначенного стрелкой на эмиттере.
Рынок биполярных транзисторов: спрос и выводы к 2025 году
Транзистор с биполярным соединением — это разновидность транзистора, в котором в основном используются как дырочные, так и электроны и носители заряда.Основная функция BJT (биполярного переходного транзистора) — усиление тока. Биполярный переходной транзистор находит применение в качестве переключателей или усилителей. Кроме того, он также имеет широкий спектр приложений для электронных устройств и оборудования, включая телевизоры, компьютеры, усилители звука, мобильные телефоны, радиопередатчики и промышленное управление. Рынок биполярных транзисторов с переходом сегментирован по типу, который включает в себя транзисторы NPN, транзисторы PNP и биполярные транзисторы с гетеропереходом.Рынок биполярных переходных транзисторов сегментирован на основе применения, которое включает, среди прочего, датчики температуры, электронику, цифровую логику, усилители и логарифмические преобразователи. Рынок биполярных переходных транзисторов географически сегментирован на Азиатско-Тихоокеанский регион, Европу, Северную Америку, Южную Америку, Ближний Восток и Африку.
Существует функциональная разница между транзистором NPN и транзистором PNP. Правильная и точная полярность переходов при работе — главное отличие.Во время работы полярности напряжения, а также направления тока для каждого типа транзистора точно противоположны друг другу. Основная функция биполярных транзисторов контролирует и регулирует ток в любом устройстве. Транзисторы ограничивают количество проходящего тока в соответствии с меньшим управляющим током. Положительное напряжение подается на вывод коллектора, чтобы создать ток от коллектора к эмиттеру в NPN-транзисторе. Более того, положительное напряжение передается на вывод эмиттера, чтобы позволить току течь от эмиттера к коллектору в транзисторе PNP.
Растущий спрос на высокотехнологичную и высокотехнологичную бытовую электронику также считается одним из основных двигателей рынка. Биполярный переходной транзистор в первую очередь улучшает производительность и рабочий процесс переключателей и других электронных устройств. Биполярные переходные транзисторы также находят широкое применение в различных промышленных приложениях, включая различное рабочее оборудование. Усилители, логарифмические преобразователи и цифровая логика являются одними из основных областей применения транзисторов с биполярным переходом.Сложность проектирования — один из основных сдерживающих факторов рынка, который может сдерживать рост рынка в течение прогнозируемого периода. Однако исследовательская деятельность в области биполярных переходных транзисторов открывает огромные возможности для применения в автомобильном, медицинском и лабораторном оборудовании, что может способствовать росту рынка в ближайшем будущем.
В 2016 году Азиатско-Тихоокеанский регион лидирует на рынке биполярных транзисторов с точки зрения выручки, за ним следуют Северная Америка и Европа во всем мире.Китай лидирует на рынке транзисторов с биполярным переходом благодаря своему технологическому прогрессу в различных отраслях конечного использования, за ним, среди прочих, следуют Япония, Южная Корея, Тайвань и Индия. Растущая индустриализация и увеличение числа центров по производству полупроводников также вносят свой вклад в рост рынка. В Северной Америке США лидируют на рынке транзисторов с биполярным переходом, за ними следуют Канада и Мексика. Германия, Великобритания, Италия и Франция внесли заметные доли на рынке биполярных транзисторов с точки зрения выручки по всей Европе.Южная Африка, ОАЭ и Бразилия среди других стран доминируют на рынке транзисторов с биполярным переходом на Ближнем Востоке, в Африке и Южной Америке.
ON Semiconductor (США), NXP Semiconductors NV (Нидерланды), Renesas Electronics Corporation (Япония), STMicroelectronics (Швейцария), Texas Instruments Inc. (США), Fairchild Semiconductor International, Inc. (США) и Vishay Intertechnology , Inc. (США), среди прочих, являются одними из ведущих игроков на мировом рынке биполярных переходных транзисторов.Исследовательская деятельность, а также деловое партнерство с другими компаниями являются одними из основных бизнес-стратегий, которым следуют компании. Укрепление деловых отношений с поставщиками и дистрибьюторами сырья наряду с географическим расширением за счет создания новых исследовательских центров и офисов продаж являются одними из основных бизнес-стратегий, принятых компаниями.
Это исследование TMR представляет собой всеобъемлющую структуру динамики рынка.В основном он включает критическую оценку путей потребителей или клиентов, текущих и новых направлений деятельности, а также стратегическую основу, позволяющую руководителям директивных органов принимать эффективные решения.
Нашей ключевой основой является 4-квадрантная структура EIRS, которая предлагает подробную визуализацию четырех элементов:
Клиент E Карты опыта
I Анализ и инструменты, основанные на исследованиях на основе данных
Практичность R Результат, отвечающий всем бизнес-приоритетам
S трагические рамки для ускорения пути роста
В исследовании предпринята попытка оценить текущие и будущие перспективы роста, неиспользованные возможности, факторы, формирующие их потенциал дохода, а также структуру спроса и потребления на мировом рынке, разбив его на региональную оценку.
Исчерпывающе охвачены следующие региональные сегменты:
Северная Америка
Азиатско-Тихоокеанский регион
Европа
Латинская Америка
Ближний Восток и Африка
Структура квадранта EIRS в отчете суммирует наш широкий спектр основанных на данных исследований и рекомендаций для CXO, чтобы помочь им принимать более обоснованные решения для своего бизнеса и оставаться лидерами.
Ниже приведен снимок этих квадрантов.
1. Карта впечатлений клиентов
Исследование предлагает всестороннюю оценку различных путешествий клиентов, имеющих отношение к рынку и его сегментам. Он предлагает различные впечатления клиентов об использовании продуктов и услуг. Анализ позволяет более внимательно изучить их болевые точки и опасения в различных точках взаимодействия с клиентами. Решения для консультаций и бизнес-аналитики помогут заинтересованным сторонам, включая CXO, определить карты клиентского опыта, соответствующие их потребностям.Это поможет им нацелиться на повышение взаимодействия клиентов со своими брендами.
2. Анализ и инструменты
Различные идеи в исследовании основаны на тщательно продуманных циклах первичных и вторичных исследований, с которыми аналитики участвуют в ходе исследования. Аналитики и советники TMR применяют общеотраслевые инструменты количественного анализа клиентов и методологии прогнозирования рынка для получения результатов, что делает их надежными.В исследовании предлагаются не только оценки и прогнозы, но и лаконичная оценка этих цифр в динамике рынка. Эти идеи объединяют основанные на данных исследовательские рамки с качественными консультациями для владельцев бизнеса, CXO, политиков и инвесторов. Эти идеи также помогут их клиентам преодолеть свои страхи.
3. Практические результаты
Выводы, представленные в этом исследовании TMR, являются незаменимым руководством для выполнения всех бизнес-приоритетов, в том числе критически важных.Результаты при внедрении показали ощутимые преимущества для заинтересованных сторон бизнеса и отраслевых субъектов в повышении их производительности. Результаты адаптируются к индивидуальной стратегической структуре. Исследование также иллюстрирует некоторые из недавних тематических исследований по решению различных проблем компаниями, с которыми они столкнулись на пути к консолидации.
4. Стратегические рамки
Исследование дает предприятиям и всем, кто интересуется рынком, возможность сформировать широкие стратегические рамки.Это стало более важным, чем когда-либо, учитывая нынешнюю неопределенность из-за COVID-19. В исследовании обсуждаются консультации по преодолению различных подобных прошлых сбоев и предвидятся новые, чтобы повысить готовность. Эти рамки помогают предприятиям планировать свои стратегические согласования для восстановления после таких разрушительных тенденций. Кроме того, аналитики TMR помогут вам разобраться в сложном сценарии и обеспечить отказоустойчивость в неопределенные времена.
Отчет проливает свет на различные аспекты и дает ответы на актуальные вопросы рынка.Вот некоторые из наиболее важных:
1. Какие варианты инвестиций могут быть наилучшими при освоении новых продуктов и услуг?
2. К каким ценностным предложениям следует стремиться предприятиям при финансировании новых исследований и разработок?
3. Какие нормативные акты будут наиболее полезны для заинтересованных сторон в расширении их сети цепочки поставок?
4. В каких регионах в ближайшем будущем может наблюдаться рост спроса в определенных сегментах?
5.Какие из лучших стратегий оптимизации затрат с поставщиками, с которыми некоторые хорошо зарекомендовавшие себя игроки добились успеха?
6. Какие ключевые перспективы использует топ-менеджер, чтобы вывести бизнес на новую траекторию роста?
7. Какие правительственные постановления могут поставить под сомнение статус ключевых региональных рынков?
8. Как новый политический и экономический сценарий повлияет на возможности в ключевых областях роста?
9.Каковы некоторые из возможностей получения прибыли в различных сегментах?
10. Что будет препятствием для входа на рынок новых игроков?
.

Применение биполярных транзисторов с микроконтроллерами / Хабр

Схема управления светодиодом с рабочим током 50 мА

Рассмотрим схему с другой нагрузкой

Рассмотрим еще одну схему, которая обладает рядом интересных свойств

Способы сократить время выключения транзистора

Каскад увеличения выходного тока на биполярных транзисторах.

Как можно использовать каскад усиления тока

Применение биполярного плоскостного транзистора, немного истории.

История биполярных плоскостных транзисторов

Как применяют биполярные плоскостные транзисторы?

Транзистор как выключатель

Биполярный плоскостной транзистор в качестве усилителя

Особенности применения биполярных транзисторов с изолированным затвором

Биполярные транзисторы — это… Что такое Биполярные транзисторы?

Принцип действия транзистора

Режимы работы биполярного транзистора

Нормальный активный режим

Инверсный активный режим

Режим насыщения

Режим отсечки

Схемы включения

Схема включения с общей базой

Схема включения с общим эмиттером

Схема с общим коллектором

Технология изготовления транзисторов 1

Применение транзисторов

Ссылки и литература

Введение в биполярные транзисторы (BJT)

Подведем итоги:

Теги

Биполярные транзисторы — презентация онлайн

1. Биполярные транзисторы

2. Введение

3. Общие сведения

4. Режим работы

5. Устройство и принцип действия

6. Упрощенная схема поперечного разреза биполярного NPN транзистора

7. Схемы включения

8. Схема включения с общей базой

9. Схема включения с общим эмиттером

10. Схема с общим коллектором

11. Применение транзисторов

12. Ссылки и литература

Конструкции биполярных транзисторов

Электроника Конструкции биполярных транзисторов

Читайте также

— обзор

12.3 Биполярный транзистор с гетеропереходом

Определение биполярного транзистора | PCMag

Биполярные транзисторы — Как они работают (ART210E)

Биполярные транзисторы — Как они работают (ART210E)

BJT: определение, символ, работа, характеристики, типы и применение

Определение BJT

История биполярного переходного транзистора_ BJT

Характеристики BJT

Обозначение BJT

Принцип работы биполярного переходного транзистора

Типы биполярного переходного транзистора

1. Биполярный переходной транзистор NPN

Транзистор с биполярным переходом PNP

ВАХ биполярного переходного транзистора

Рабочие режимы биполярного переходного транзистора

Конфигурация биполярного переходного транзистора с общей базой

Входные характеристики Общая базовая конфигурация биполярного переходного транзистора

Выходные характеристики Общая базовая конфигурация биполярного переходного транзистора

Конфигурация с общим эмиттером биполярного переходного транзистора

Входные характеристики Конфигурация с общим эмиттером биполярного переходного транзистора

Выходные характеристики Конфигурация с общим эмиттером биполярного переходного транзистора

Ранний эффект биполярного переходного транзистора

Конфигурация общего коллектора биполярного переходного транзистора

Входные характеристики Конфигурация с общим коллектором биполярного переходного транзистора

Выходные характеристики конфигурации с общим коллектором биполярного переходного транзистора

Сравнение биполярного переходного транзистора с другими транзисторами

BJT vs FET / JFET

BJT vs MOSFET

Применение биполярного переходного транзистора

1. BJT как коммутатор

2. Биполярный переходной транзистор как усилители

3.Биполярные переходные транзисторы в логических вентилях

4. Биполярные переходные транзисторы как логарифмический преобразователь