W wyżej omawianym układzie pracy tranzystora baza stanowiła
elektrodę wspólną dla wejściowego obwodu emiterowego i
wyjściowego obwodu kolektorowego.

•Taki sposób połączenia nazywa się układem o wspólnej bazie
(OB).

•układ o wspólnym emiterze (OE),

•układ o wspólnym kolektorze (OC).

Tranzystor pracujący w układzie OE charakteryzuje się:

•dużym wzmocnieniem prądowym

•dużym wzmocnieniem napięciowym,

•dużym wzmocnieniem mocy.
Napięcie wyjściowe w układzie OE jest odwrócone w fazie o 180

w stosunku do napięcia wejściowego. Rezystancja wejściowa
jest rzędu kilkuset  a wyjściowa wynosi kilkadziesiąt k.

B

C

I

I





Tranzystor pracujący w układzie OB charakteryzuje się:
małą rezystancją wejściową,

bardzo dużą rezystancją wyjściową,

wzmocnienie prądowe blisko jedności
Tranzystor w tym układzie pracuje przy bardzo dużych
częstotliwościach granicznych.

E

C

I

I





Tranzystor pracujący w układzie OC charakteryzuje się:
dużą rezystancją wejściową – co ma istotne znaczenie we
wzmacniaczach małej częstotliwości,

wzmocnieniem napięciowym równym jedności,

dużym wzmocnieniem prądowym

B

E

I

I



1



Tyrystor triodowy o niesymetrycznej charakterystyce
napięciowo-prą dowej ma dwie elektrody główne (anodę A i
katodę K) oraz elektrodę sterującą G zwaną bramką. Budowę i
działanie takiego tyrystora o strukturze PNPN wyjaśnia rysunek

Między anodą i katodą
znajdują się obszary P1
(warstwa anodowa),
N1(warstwa blokująca), P2
(warstwa sterująca) i N2
(warstwa katodowa),
pomiędzy którymi są trzy
złącza PN oznaczone
odpowiednio z1 z2 i z3.
Poszczególne warstwy różnią
się grubością i koncentracją
nośników większościowych.
Największe grubości i
największe koncentracje
nośników (rzędu 10

18

nośników

mają warstwy

anodowa i katodowa. Najcieńsza
jest warstwa sterująca (od 10 do
30 nm), a koncentracja nośników
w niej jest rzędu 10

17

w 1 cm

3

.

Dość cienka jest warstwa
blokująca.

Napięcie zewnętrzne przykładane między
anodę i katodę polaryzuje złącza Z1 i z2 w
przeciwnych kierunkach. Gdyby napięcie
anody jest ujemne względem katody, to
złącze Z1 jest spolaryzowane zaporowo, a
złącze Z2 w kierunku przewodzenia; to
stan zaworowy zwany też stanem
zaporowym tyrystora. Gdy natomiast
anoda jest dodatnia względem katody,
tyrystor może zachowywać się albo jako
dioda

spolaryzowana

zaporowo

(tak

spolaryzowane jest wtedy złącze Z2), co
odpowiada stanowi blokowania, albo —
po zlikwidowaniu właściwości zaporowych
złącza Z2 — jako dioda przewodząca, co
odpowiada

stanowi

przewodzenia

tyrystora. Złącze Z3 odgrywa w tyrystorze
rolę

pomocniczą:

umożliwia

ono

wystąpienie zjawisk prowadzących do
przejścia złącza Z2 od stanu blokowania do
stanu przewodzenia.

Wywołane

celowo

przejście tyrystora od
stanu blokowania do
stanu

przewodzenia

nazywa

się

wyzwoleniem

lub

załączeniem tyrystora.

Anoda jest dodatnia względem katody, czyli złącza z1 i z3 są
spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a złącze z2 w kierunku
zaporowym.
Jeżeli przy otwartym łączniku W2 w obwodzie bramkowym
zamkniemy łącznik W1, to tyrystor nie będzie przewodzić ze
względu na polaryzację zaporową złącza z2; wystąpi wtedy
blokowanie tyrystora. Aby tyrystor przewodził, to do złącza z2
muszą być doprowadzone nośniki prądu. Po zamknięciu W2 między
bramką i katodą płynie wtedy prąd bramkowy I

G

, będący wynikiem

rekombinacji dziur z warstwy sterującej z elektronami z warstwy
katodowej. Ze względu na różne koncentracje nośników w tych
warstwach w rekombinacji weźmie udział tylko nieznaczna część
elektronów z warstwy katodowej, a większość ich pod wpływem
napięcia zewnętrznego będzie dyfundować przez cienką warstwę
sterującą do złącza z2. Dla zachowania równowagi, pod wpływem
napięcia anodowego, dziury z warstwy anodowej będą
rekombinować z elektronami z warstwy blokującej, a częściowo
dyfundować przez tę warstwę do złącza z2. Nośniki
mniejszościowe, jakie w ten sposób znajdą się w strefie złącza z2
będą unoszone dalej przez pole elektryczne ładunku złącza z2 i
przyłożone napięcie anodowe, co odpowiada przepływowi prądu
anodowego /.
Opisany proces może lawinowo narastającym przy dostatecznie
dużej wartości prądu bramkowego I

G

. Następuje wtedy

skompensowanie bariery potencjału na złączu z2,i przejście tego
złącza (tyrystora) do przewodzenia.

Charakterystyka anodowa (napięciowo-prądowa) tyrystora.

Przy anodzie ujemnej względem katody (U<0) występuje stan
zaworowy tyrystora.

Przy anodzie dodatniej względem katody (U > 0) występuje stan
blokowania, a po wyzwoleniu stan przewodzenia

Charakterystyka anodowa tyrystora:
a) wpływ prądu bramkowego na przebieg charakterystyki,
b) charakterystyka z zaznaczonymi parametrami tyrystora

Parametrami tyrystora są m.in.:
U

(BO)

- napięcie przełączania (najmniejsze napięcie anodowe,

przy którym w warunkach prądu bramkowego I

G

= 0 następuje

przejście tyrystora ze stanu blokowania w stan przewodzenia),

I

(BO)

- prąd przełączania (płynący przez tyrystor w stanie

blokowania przy napięciu U

(BO)

I

L

— prąd załączania,

I

H

— prąd wyłączania lub podtrzymania (minimalny prąd

anodowy, jaki może płynąć przez tyrystor w stanie przewodzenia
przy I

G

= 0),

U

(BR)

- napięcie przebicia w stanie zaworowym (przy którym

następuje przebicie lawinowe złącz z1, i z2),

U

(RWM)

- szczytowe wsteczne napięcie pracy, czyli dopuszczalne

napięcie anodowe w stanie zaworowym (wynosi zwykle 0,8

U

(BR)

)

Tyrystor diodowy dwukierunkowy zależnie od
biegunowości przyłożonego napięcia staje się
strukturą czterowarstwową PNPN w stanie
blokowania, która po przekroczeniu napięcia
przełączania (U

(B0)

) przechodzi w stan

przewodzenia. Ma on podobne dla obydwu
zwrotów napięcia charakterystyki anodowe.
Bywa wykorzystywany jako przełącznik
reagujący na wartość chwilową napięcia.

Tyrystor triodowy dwukierunkowy. W wersji
pokazanej na rysunku, przy elektrodzie A1
ujemnej względem elektrody A2 lewa część
elementu (na rysunku) stanowi tyrystor o
strukturze P2 N2 P1 N 1, który pod wpływem
dodatniego względem A1 napięcia
bramkowego elektrody G może przejść w stan
przewodzenia. A2 dodatnia względem A1
podanie dodatniego względem A1 sygnału
bramkowego uruchamia dość złożony proces
prowadzący do przejścia w stan przewodzenia
tyrystora o strukturze P1 N2 P2 N3. Tyrystory
takie są używane do sterowania mocą w
obwodach prądu przemiennego

Energoelektronika jest jedną z podstawowych gałęzi elektroniki,

obejmującą zagadnienia układów przekształtnikowych:

• układów przeznaczonych do przekształcania energii elektrycznej

napięcia przemiennego na stałe (w prostownikach),

• napięcia przemiennego na napięcie przemienne o innej

częstotliwości (w przemiennikach częstotliwości),

• napięcia stałego na przemienne (w falownikach),

• napięcia stałego na napięcie stałe o innej wartości (w

przekształtnikach prądu stałego).

Układy prostownicze stosuje się wtedy, gdy do zasilania jakiegoś

urządzenia potrzebny jest prąd stały, a mamy do dyspozycji źródło
lub sieć prądu zmiennego.

Rozróżnia się prostowniki:

•niesterowane,

•sterowane.
Prostowniki niesterowane nie umożliwiają nastawienia wartości

stałego napięcia lub prądu wyjściowego.

Prostownik niesterowany składa się z jednego lub kilku

prostowniczych zaworów elektrycznych (diod), przyłączonych do
źródła napięcia przemiennego (zazwyczaj z transformatorem).