Elektronikawzad13

w. Ciążyński - ELEKTRONIKA W ZADANIACH

Cx*ść I: Obliczanie punktów pracy przyrządów półprzewodnikowych

Ub = 5,6 V + «** = 10,6 V Ut- = Un~ U be — 5,0 V + u** = 10 V Ie = Ue/Re = 10 V / 0,5 kfl = 20 mA

co oznacza, żc prąd ba2y musi mieć wartość chwilową równą 200 pA, czyli oprócz prądu źródła prądowego / = 100 pA musi ze źródła sygnału dopłynąć poprzez kondensator dodatkowe 100 pA. Na tranzystorze panują napięcia Uce = E_cc-Ue= 15 V - 10 V = 5 V Ucb = Ecc-Ub= 15 V - 10,6 V = 4,4 V

Tranzystor znajduje się zatem jeszcze w stanie aktywnym i dodatnia połówka sygnału wejściowego zostanie przeniesiona bez zniekształceń. W rzeczywistym układzie należałoby jeszcze zainteresować się, czy napięcie U ca = 4,4 V występujące w tym momencie na źródle prądowym jest wystarczające dla jego poprawnej pracy.

Nawiasem mówiąc tranzystor w tym układzie mógłby znaleźć się na granicy stanu nasycenia dopiero dla =15 V, czyli u_w = 9.4 V. Jednak napięcie Ucb występujące także na źródle prądowym w tym momencie spadłoby już do zera.

Ad 3. Na źródle prądowym w spoczynkowym punkcie pracy występuje napięcie: Ecc-Ub = 15 V - 5,6 V = 9,4 V

Taki sam spadek napięcia przy przepływie prądu 100 pA odpowiada rezystancji:

Rb = 9,4 V / 0,1 mA = 94 ldi

Włączenie takiego rezystora w miejsce źródła prądowego zapewni taki sam spoczynkowy punkt pracy określony przez prąd emitera //:=10mA i napięcie kolcktor-cmiier Uce = 10 V.

Zmiana taka ma jednak pewne konsekwencje przy wysterowaniu naszego wtórnika ze źródła sygnału w postaci SEM o np. przebiegu sinusoidalnymi i o pewnej rezystancji wewnętrznej. Jak wspomniano powyżej przy wysterowaniu wtórnika napięciem o amplitudzie 5 V w momencie gdy wartość chwilowa sygnału wynosi + 5 V do bazy tranzystora musi wpłynąć prąd 200 pA, co w dotychczasowym układzie z polaryzacją przy' wykorzystaniu źródła prądowego /= 100 pA oznaczało, żc źródło sygnału dostarczało brakujących 100 pA prądu. Dla źródła sygnału wtórnik napięcia przedstawia sobą zatem rezystancję wejściową 5 V /100 pA = 50 kLI. Po zastąpieniu źródła prądowego rezystorem Rb prąd polaryzacji tranzystora płynący przez ten rezystor przy takim wysterowaniu wynosi In = 4.4 V / 94 kii = 47 pA, czyli ze źródła sygnału musi dopłynąć brakujących 153 pA. Podobnie dla wartości minimalnej sygnału równej - 5 V zamiast poprzedniej wartości 100 pA prądu wpływającego do źródła uzyskalibyśmy wartość chwilową równą 153 pA.

Źródło sygnału jest zatem obciążane nieco większym prądem, czyli jak mówimy układ wtórnika ma nieco mniejszą rezystancję wejściową. Ponieważ duża wartość rezystancji wejściowej jest podstawową zaletą i przyczyną stosowania wtórnika napięcia oznacza to pewne pogorszenia jego własności użytkowych, ujawniające się zwłaszcza przy dużych wartościach rezystancji wewnętrznej źródła sygnału.

Wartości takich parametrów układów jak rezystancja wejściowa i wyjściowa (pozwalających na pełne ilościowe ujęcie zasygnalizowanych tylko powyżej zjawisk) będą dokładniej obliczane przy nieco zmodyfikowanych założeniach upraszczających w drugim tomie zbioru prezentującym metody analizy małosygnałowej.

Zastąpienie SPM polaryzacji bazy rezystorem Rb ma także pewien niewielki wpływ na stałość punktu pracy przy zmianach temperatury. Tego typu efekty są analizowane poniżej w zadaniach drugiej części zbioru.

Traktor dryftowy

Truiizystór dryftowy tang. tlrift iransistof) to tranzystor z niejed zwany także tranzystorem z wbudowanym w obszarze bazy polem •

Wszystkie te nazwy odzwierciedlają fakt, że w wyniku nie, domieszkowania na długości obszaru bazy - w wyniku dyfuzji^; no większościowych ((Ha tranzystora typu upił w obszarze bazy o charakterze dziury) zmierzającej do uzyskania ich równomiernej koncentracji w objętości powstaje siłne pole elektryczne. które dla nośników mniejszościowych w wstrzykiwauycb <ki struny etiut^ |dja tjąnzystc-ra npn są to elektron^$yn

W isymbolu tranzysior^ w^lca^j^l

dodatnich) ma kierunek przyśpieszający ich ruch w kierunku kolektora Pole to sprawę, te prąd bazy jest właśnie związany z liczbą rekombinujących nośników. snvterdzimyxżę danej: wartości prądu emitera

poła będzie.;.odpowiadać mniejszy prąd bazy 7^,; a to jest ;: uzyskanięm wj^śzego wzinocnienta prądowego /yiranzystorą.    jf|fl|f$

pole elektryczne poprawiające transport nośników di3 normalnej

mmm

Opi$vsvayę

poi^żąićji wręczpratfiwilii^

A artosć rzędu fi; - 5.

Przy takiejl^ęnw tomzystora mamy_: nisktć koncentracje domies^; stronach złącza • kolektorowego,' ćżyłt uzyskujemy pożądane wysokie napięcia przebicia tego złącza. Po obu stronach złącza emiterowego mamy jednak wysokie koncentracje domieszek, a to oznacza niskie napięcie przebicia tego złącza spolaryzowanego zaporowo. W katalogu tranzystorów wśród parametrów granicznych tranzystora można znaleźć parametr j(/sął £5V. Oznacza to. żc dla napięć polaryzujących bazę zaporowo większych od 5 V musimy _;^ę liczyć z możliwością przebicia złącza W rzeczywistości charakterystyka złącza B-E większości tranzystorów- w> gląda tak jak dtarakterystyka diody Zcnera. a napięcie pr/^bieia zwykle; leży w. zakresie 6-a V. co pozwala myśleć o wykorzystaniu złącza litaniom jakodiody śtąbihżaćyjnej;p dobrych panunę^cH:^^^-