Układy polaryzacji
tranzystora
Układy polaryzacji
tranzystora
Najczęściej stosowane układy polaryzacji
(ustalające punkt pracy
tranzystora)
z potencjometrycznym
zasilaniem B
z wymuszonym
I
C
ze sprzężeniem
C
z potencjometrycznym
zasilaniem B i
sprzężeniem E
OE
Prosta
obciążenia
Z ll prawa
Kirchhoffa:
R
C
jest dołączony szeregowo
do tr. i jest jego obciążeniem
napięcie zasilające
układ
równanie wyznaczające prostą
obciążenia
C
CC
C
CE
C
CE
C
C
CE
RC
CC
R
U
R
U
I
U
R
I
U
U
U
zatem
Przy wyjaśnianiu, projektowaniu i
obliczaniu układów tranzystorowych
często korzysta się z wielu przybliżeń i
uproszczeń, bez których czynności te
byłyby bardzo niepotrzebnie
utrudnione. Sens tych uproszczeń
dobrze wyjaśnia
prosta obciążenia,
wrysowana w ch-ki wyjściowe tr.
Ilustruje ona dobór punktu pracy tranzystora
(
U
CE
,
I
C
)
y = -ax + b
OE
Do wyznaczenia prostej wystarczy rozpatrzyć 2 warunki graniczne:
1. 2.
C
CC
C
CE
C
R
U
R
U
I
CC
CE
C
CC
C
CE
C
U
U
R
U
R
U
0
0
I
C
CC
C
C
CC
C
C
CE
R
U
I
R
U
R
0
I
0
U
pkt. A pkt.
B
OE
pkt.
nasycenia
pkt.
odcięcia
R
C
Zad. 1
Mamy układ polaryzacji tranzystora z wymuszonym prądem bazy - rys.
Obliczyć wartości prądów I
B
i I
C
oraz napięcia U
CE
. Przyjąć, że napięcie na
złączu B-E spolaryzowanym przewodząco wynosi 0,7V, U
CC
=10V a β=80.
Dane:
U
BE
= 0,7V
U
CC
= 10V
β = 80
R
C
= 500 Ω
R
B
= 50 kΩ
Obliczyć:
I
B
= ?
I
C
= ?
U
CE
= ?
OE
Obliczenie I
B
Obliczenie I
C
A
186
k
V
V
50
7
,
0
10
I
R
U
U
I
zatem
U
U
U
ale
R
U
I
B
B
BE
CC
B
BE
CC
RB
B
RB
B
oczko we: U
CC
- U
RB
- U
BE
= 0
mA
88
,
14
A
186
80
I
I
I
C
B
C
Obliczenie U
CE
V
56
,
2
)
mA
(
V
500
88
,
14
10
U
R
I
U
U
U
U
CE
C
C
CC
RC
CC
CE
oczko
wy
Zad. 2
Mamy układ polaryzacji tranzystora z wymuszonym prądem bazy - rys.
Dobrać R
B
i R
C
tak, aby punkt pracy był równy P(10V, 2mA), przy czym U
CC
=
20V, U
BE
= 0,7 V a β=100.
Dane:
U
BE
= 0,7V
U
CC
= 20V
β = 100
P(U
CE
, I
C
) = P(10,2)
czyli
U
CE
= 10V
I
C
= 2mA
Obliczyć
R
B
= ?
R
C
= ?
U
C
> U
B
>U
E
I
E
> I
C
> I
B
OE
Obliczenie R
B
V
3
,
19
V
V
7
,
0
20
U
U
U
A
20
A
100
10
2
I
I
oraz
k
965
A
V
V
10
2
)
7
,
0
20
(
100
R
I
)
U
U
(
I
U
U
R
zatem
I
I
U
U
U
ale
I
U
R
BE
CC
RB
3
C
B
3
B
C
BE
CC
C
BE
CC
B
C
B
BE
CC
RB
B
RB
B
oczko we: U
CC
- U
RB
- U
BE
= 0
Obliczenie R
C
k
5
A
V
V
10
2
10
20
R
I
U
U
R
zatem
U
U
U
ale
I
U
R
3
C
C
CE
CC
C
CE
CC
RC
C
RC
C
oczko wy: U
CC
- U
RC
- U
BE
=
0
Jak będzie w tym
zadaniu?
Zad. 3
Dla układu polaryzacji tranzystora ze sprzężeniem kolektorowym obliczyć
wartości rezystancji R
B
i R
C
jeżeli punkt pracy tranzystora wynosi P (U
CE
=4,4V; I
C
=9,2mA). Pozostałe dane są następujące: U
CC
= 9V, U
BE
= 0,7 V,
β=115.
Dane:
U
BE
= 0,7V
U
CC
= 9V
β = 115
P(U
CE
, I
C
) = P(4,4 ;
9,2)
czyli
U
CE
= 4,4V
I
C
= 9,2mA
Obliczyć
R
B
= ?
R
C
= ?
U
C
> U
B
>U
E
I
E
> I
C
> I
B
OE
Obliczenie R
C
k
5
,
0
A
V
V
)
115
1
1
(
10
2
,
9
4
,
4
9
R
)
1
1
(
I
U
U
R
)
1
1
(
I
I
I
I
I
I
U
U
U
I
U
R
3
C
C
CE
CC
C
C
C
C
B
C
RC
CE
CC
RC
RC
RC
C
)
1
(
do
)
3
,
2
(
ale
oczko
wy
… (1)
… (2)
… (3)
Obliczenie R
B
C
BE
C
C
C
CC
B
C
B
B
BE
C
B
C
CC
B
BE
C
B
C
CC
RB
BE
RC
CC
RB
B
RB
B
I
U
R
)
I
I
(
U
R
I
I
I
U
R
)
I
I
(
U
R
U
R
)
I
I
(
U
U
U
U
U
U
I
U
R
zatem
ale
)
4
(
do
)
5
(
gdzie
… (4)
… (5)
oczko wy
50
25
,
46
A
V
A
V
10
2
,
9
]
7
,
0
10
5
,
0
)
115
1
1
(
10
2
,
9
9
[
115
R
I
]
U
R
)
1
1
(
I
U
[
I
U
R
)
1
1
(
I
U
3
3
3
B
C
BE
C
C
CC
C
BE
C
C
CC
Zad. 3
Dla układu polaryzacji tranzystora z potencjometrycznym
zasilaniem bazy i sprzężeniem emiterowym obliczyć prąd I
B
, prąd I
C
oraz napięcie U
CE
(między C a E) w układzie jak na rys. gdzie U
CC
=
10V, U
BE
= 0,7 V, β=80, R
C
= 500 Ω, R
E
= 200 Ω, R
1
= 100 kΩ, R
2
=
30 kΩ.
Dane:
U
BE
= 0,7V
U
CC
= 10V
β = 80
R
C
= 500 Ω
R
E
= 200 Ω
R
1
= 100 kΩ
R
2
= 30 kΩ
Obliczyć
I
B
= ?
I
C
= ?
U
CE
= ?
OE
Do obliczeń stosujemy układ zastępczy Thevenina - układu z 2
różnymi źródłami polaryzacji – oddzielnymi dla obwodu we i wy.
( zamiast dzielnika R
1
i R
2
zasilanego z U
CC
mamy rezystor R
B
i źródło
napięcia U
B
).
2
R
1
R
2
R
1
R
R
2
R
1
R
2
R
U
U
B
CC
B
Wyznaczenie U
B
k
08
,
23
k
k
k
k
30
100
30
100
2
R
1
R
2
R
1
R
R
B
V
3
,
2
k
k
k
V
30
100
30
10
2
R
1
R
2
R
U
U
CC
B
Wyznaczenie R
B
wzór na podział
napięcia
połączenie ||
rezystancji
Wyznaczenie I
B
B
RB
B
R
U
I
… (1)
równanie
dla obwodu
we
(2)
A
94
,
40
k
k
V
V
200
80
08
,
23
7
,
0
3
,
2
R
R
U
U
I
U
U
R
R
I
R
I
U
U
R
I
R
R
I
U
U
I
)
1
(
do
)
2
(
R
I
U
U
U
1
ale
1
R
I
U
U
R
I
I
U
U
R
I
I
U
U
R
I
U
U
U
U
U
U
E
B
BE
B
B
BE
B
E
B
B
E
B
BE
B
B
B
B
E
B
BE
B
B
E
B
BE
B
RB
E
B
BE
B
E
B
B
BE
B
E
C
B
BE
B
E
E
BE
B
RE
BE
B
RB
Wyznaczenie
U
CE
V
71
,
7
mA
V
700
27
,
3
10
R
R
I
U
U
zatem
I
I
I
I
ale
R
I
R
I
U
U
zatem
U
U
U
U
E
C
C
CC
CE
C
B
C
E
E
E
C
C
CC
CE
RE
RC
CC
CE
Wyznaczenie
I
C
mA
28
,
3
A
94
,
40
80
I
I
B
C
Zad. 4
Dla układu polaryzacji tranzystora z potencjometrycznym
zasilaniem bazy i sprzężeniem emiterowym obliczyć R
1
i R
2
w
układzie, jak na rysunku, gdzie U
CC
= 10V, U
BE
= 0,625V,
P(U
CE
=5V, I
C
=2mA), β=300.
Dane:
U
CC
= 10V
U
BE
= 0,625V
P(U
CE
, I
C
) = P(5V,
2mA)
β = 300
Obliczy
ć
R
1
= ?
R
2
= ?
OE
Do obliczeń stosujemy układ zastępczy Thevenina - układu z 2
różnymi źródłami polaryzacji – oddzielnymi dla obwodu we i wy.
( zamiast dzielnika R
1
i R
2
zasilanego z U
CC
mamy rezystor R
B
i źródło
napięcia U
B
).
2
R
1
R
2
R
1
R
R
2
R
1
R
2
R
U
U
B
CC
B
k
5
,
2
A
V
V
10
2
5
10
I
U
-
U
=
R
+
R
)
R
+
·(R
I
=
U
-
U
·R
I
+
U
+
·R
I
=
U
zatem
I
>>
I
ale
)·R
I
+
(I
+
U
+
·R
I
=
U
(1)
do
(2)
I
+
I
I
+
I
=
I
ale
·R
I
+
U
+
·R
I
=
U
3
C
CE
CC
E
C
E
C
C
CE
CC
E
C
CE
C
C
CC
C
C
E
C
C
CE
C
C
CC
C
C
B
C
E
E
E
CE
C
C
CC
Obliczenie wartości R
E
i
R
C
… (1)
… (2)
Dla pełnej analizy należy rozważyć 2 przypadki - dla małej i
dużej R
E
.
1,5k
10
1
10
5
,
2
R
1k
R
dla
2,4k
100
10
5
,
2
R
100
R
dla
3
3
C
E
3
C
E
Obliczenie R
B
Korzystamy ze wzoru:
E
B
R
1
0,1
R
Obliczenie U
B
30,1k
10
1
1
300
1
,
0
R
1k
R
dla
3k
3010
100
1
300
1
,
0
R
100
R
dla
3
B
E
B
E
E
B
R
BE
R
B
U
U
U
U
U
R
R
·
I
U
zatem
1
1
ale
·R
1
1
·
I
U
·R
I
U
·R
I
U
·R
I
U
BE
E
B
C
B
E
C
BE
B
C
B
E
E
BE
B
B
B
V
826
,
2
V
1
·
A
0,625
10
1
300
10
30,1
·
2·10
U
1k
R
dla
V
845
,
0
V
1
·
A
0,625
10
1
,
0
300
10
3
·
2·10
U
100
R
dla
3
3
3
-
B
E
3
3
3
-
B
E
Obliczenie R
1
Z twierdzenia Thevenina:
… (1)
… (2)
… (3)
B
CC
B
1
2
1
2
1
B
1
2
1
2
1
B
2
1
2
CC
B
2
1
2
1
B
U
U
R
R
(2)
do
(3)
R
R
R
R
R
R
|:
R
R
·R
R
R
)
1
(
z
R
R
R
·
U
U
R
R
·R
R
R
k
5
,
106
V
V
·
826
,
2
10
·
30,1·10
R
1k
R
dla
k
5
,
35
V
V
·
845
,
0
10
·
3·10
R
100
R
dla
3
1
E
3
1
E
Obliczenie R
2
z (2)
k
95
,
41
V
V
V
·
826
,
2
10
826
,
2
·
106,5·10
R
1k
R
dla
k
28
,
3
V
V
V
·
845
,
0
10
845
,
0
·
35,5·10
R
100
R
dla
3
2
E
3
2
E
B
CC
B
1
2
2
CC
2
B
1
B
2
1
2
1
2
CC
B
U
U
U
R
R
·R
U
R
U
R
U
R
R
|
R
R
R
·
U
U
Ostatecznie:
R
C
R
1
R
2
U
B
R
B
mała
R
E
(100 Ω)
2,4 kΩ
35,5 kΩ
3,28 kΩ
0,845 V
3 kΩ
duża
R
E
(1 kΩ)
1,5 kΩ
106,5 kΩ 41,95 kΩ
2,826 V
30,1 kΩ