4. bölüm Çift jonksiyonlu transistörler · ie ic ib i i ic cmajority cominority 12. ortak beyz...
TRANSCRIPT
Transistör Yapısı
İki tip transistör vardır:
• pnp
• npn
Transistörün uçları:
• E - Emiter
• B - Beyz
• C - Kollektör
pnp
npn
2
Transistör Yapısı
Bir transistör, yükselteç ya da anahtar olarak kullanılan
devre elemanıdır. İlk önce bu devre elemanının akım kontrollü
çalışma özelliklerini ele alalım.
3
Transistörün Çalıştırılması
VEE ve VCC harici kaynakları aşağıdaki gibi bağlandığında:
• Emiter beyz jonksiyonu ileri yönde
• Beyz-kollektör jonksiyonu ters yönde polarmalandırılır.
4
Transistörün Çalıştırılması
Şekildeki devre, beyz-emiter devresi (sol taraf) ve
kollektör-emiter devresi (sağ taraf) olmak üzere iki ayrı
devre olarak analiz edilir. Emiter bacağı, her iki devre için
de iletim hattını oluşturur.
5
Transistörün Çalıştırılması
Beyz-emiter devresinde iletilen akımın miktarı, kollektör
devresinden geçecek akımın miktarını kontrol eder. Beyz-
emiter akımındaki küçük bir değişim kollektör akımında
büyük bir değişime neden olur.
6
Transistör Karakteristik ve Parametreleri
Daha önce değinildiği gibi, beyz-emiter akımındaki değişim
kollektör-emiter akımını kontrol eder. Bu değişim faktörü
beta() olarak tanımlanmaktadır.
= IC/IB
7
Transistör Karakteristik ve Parametreleri
Bir transistörde arıza analizi için üç önemli akım ve üç
önemli gerilim değeri vardır. Bunlar;
8
IB: dc beyz akımı
IE: dc emiter akımı
IC: dc kollektör akımı
VBE: beyz-emitter jonksiyonu dc
gerilimi
VCB: kollektör-beyz jonksiyonu
dc gerilimi
VCE: kollektör-emiter
jonksiyonu dc gerilimi
Transistör Karakteristik ve ParametreleriUygun bir çalıştırma işlemi için, beyz-emiter jonksiyonu VBB
tarafından ileri yönde öngerilimlenir ve bir diyot gibi iletim
gerçekleşir.
Kollektör-beyz jonksiyonu ise VCC tarafından ters öngerilimlenir ve
diyot gibi akım geçişini engeller.
9
Beyz-emiter jonksiyonundan
geçen akım kollektör ile emiter
arasında akım geçiş yolunu
meydana getirmektedir.
Transistör Karakteristik ve ParametreleriTransistör devresinin analizi, Ohm kanunu, Kirchoff’un
gerilimler kanunu ve transistörün betası kullanılarak
hesaplanan dc gerilim ve akımla gerçekleştirilir.
10
Bu kanunların
kullanılmasında ilk adım
beyz akımını belirlemek
için analiz edilen beyz
devresidir. Kirchoff’un
gerilimler kanunu kullanı
VBE gerilim düşümü
dikkate alınır.
Transistör Karakteristik ve ParametreleriBeyz akımının bulunması için Ohm kanunu kullanılır;
VRB/RB = IB
11
Kollektör akımı ise beyz
akımının beta ile
çarpılması sonucunda elde
edilir.
Ic = IB
Ortak-Beyz Yükselteç
Giriş Karakteristikleri
Bu eğri, farklı çıkış
gerilimleri (VCB) için giriş
akımı (IE) ve giriş gerilimi
(VBE) arasındaki ilişkiyi
açıklar.
14
Bu eğri, farklı giriş
akımları (IE) için
çıkış akımı (IC) ve
çıkış gerilimi (VCB)
arasındaki ilişkiyi
açıklar.
Ortak-Beyz Yükselteç
Giriş Karakteristikleri
15
İdealde : α= 1
Gerçekte : α; 0.9 ile 0.998 arasındadır.
Alfa (a)
DA modda, Alfa() IC ve IE akımı ile açıklanır:
EI
CI
dcα
AA modda Alfa()
EΔI
CΔI
acα
18
Transistör Uygulamaları
Gerilim Kazancı:
250200mV
50V
iV
LV
vA
V 50)kΩ 5)(ma 10(RL
IL
V
mA 10i
IL
I
EI
CI
10mA20Ω
200mV
iR
iViIEI
Akım ve Gerilimler:
19
Ortak Emiter Yapısı
Emiter, giriş (BE) ve çıkışın(CE) her ikisine bağlanır.
Giriş beyz ucunda, çıkış isekollektör ucundadır.
20
Ortak Emiter Yükselteç Akımı
İdeal Akımlar
IE = IC + IB IC = IE
Gerçek Akımlar
IC = IE + ICBO
IB = 0 A iken transistör kesimdedir fakat ICEO olarak
tanımlanan azınlık akımları vardır.
μA 0ICBO
CEO B1
II
ICBO = Azınlık kollektör akımı çok
küçük bir değer olduğu için
genellikle göz ardı edilir.
22
Beta ()
DA çalışma modunda:
AA çalışma modunda:
Bir transistörün yükseltme faktörünü ifade eder. ( bazı
durumlarda hfe olarak geçer)
B
Cdc
I
Iβ
C
acB
I
I CEV sabit
23
’nın grafikle bulunması
Beta ()
Not: AC = DC
108
A 25
mA 2.7β 7.5VDC CE
100
μA 10
mA 1
μA) 20 μA (30
mA) 2.2mA (3.2β
7.5V
AC
CE
24
Ortak Kollektör Yapısı
Karakteristik eğrisi dikey eksenin IE olmaması dışında ortak-emiter
ile aynıdır.
27
Kesim bölgesinde, VCE maksimum ve IC minimumdur (ICmax= ICEO).
Doyum bölgesinde, IC maksimum ve VCE minimumdur (VCE max = VCEsat =
VCEO).
Transistör, doyum ve kesim arasında aktif bölgede çalışır.
Ortak Bağlantılar için Çalışma Sınırları
28