BJT - transistorar

AÐ FORSPENNA BJT TRANSISTORA

Að forspenna BJT - transistora

Forspenna þarf transistor til að hann virki rétt t.d. sem magnari. Forspennunni er ætlað að setja á hann réttar

vinnuspennur vinnustrauma að fastsetja dc-vinnupunkt

Markmið þessa fyrilestrar er að skilgreina hugtakið dc-forspenna base-forspennurás collector-afturvirk forspennurás spennudeilirás Emitter-forspennurás

Dc-vinnupunktur transistora

Dc - vinnupunktur hans verður að vera staðsettur þannig að breyting á inngangsmerki skili sér óbreytt, en magnað á útgang hans

Transistor verður að vera rétt forspenntur til að hann virki rétt

Vinnupunktur transistors er skilgreindur af spennunni UCE og straumnum IC þar sem transistorinn er í kyrrstöðu (hvílu) og hann geti sveiflast jafnt í báðar áttir

Staðsetning á dc-vinnupunkti transistora

Staðsetningu vinnupunkt á vinnulínu má finna á eftirfarandi hátt: Vinnulína transistors sker UCE - ásinn í útangslínuriti

við spennugjafaspennuna UCC þegar IC = 0

Vinnulína transistors sker IC - ásinn í útangslínuriti við þegar UCE=0

Vinnulína er dreginn millihnitapunkta

o Vinnupunkturinn er síðan fundinn þegar UCE=½UCC

( )CC

C satC

UI

R

Staðsetning á dc-vinnupunkti transistora - Dæmi

Ákveðið vinnupunkt fyrir mynd og basestraum sem rennur í transistornum . Gerið ráð fyrir hFE = 200.

Vinnulína transistors sker UCE - ásinn í útangslínuriti við spennugjafaspennuna UCC þegar IC = 0 ⇒ UCE =UCC=20 VVinnulína transistors sker IC - ásinn í útangs-línuriti þegar UCE=0 ⇒

( )CC

C satC

UI

R

( )

2060,6

330CC

C satC

UI mA

R

Vinnupunktur er ákvarðaður UCE=½UCC = 10V. Við það verður collectorstraumurinn 30,3 mA og basestraumurinn( )

( )

1050

200C Q

B QFE

I mAI A

h

Stöðugleiki vinnupunkts í base forspenntum transistor

Base forspenntur transistor

Mynd sýnir base-forspenntan transistor. Greining rásarinnar fyrir línulega vinnslu er eftirfarandi:

CC C C CE

CE CC C C

U I R U

U U I R

C FE BI h I

CC BEC FE

B

U UI h

R

Með hjálp jöfnunnar

Með samsetningu fæst að:

og collectorstraumurinn er háður hFE sem þýðir að IC verður óstöðugur vegna þess að stærð hFE breytist td. með hita, eða það þarf að skipta út transistornum fyrir annan. (Munið hina miklu breidd á straummögnunar-stuðlinum frá framleiðanda, t.d. BC547).

Stöðugleiki vinnupunkts í forspenntum í collector afturvirkum transistor

Collectorafturvirkur transistor

Mynd sýnir collector afturvirkan transistor. Greining rásarinnar fyrir línulega vinnslu er eftirfarandi:

Samkvæmt jöfnu sést að collectorstraumurinn IC er háður að hluta til straummögnunarstuðlinum hFE og UBE. Hægt er að minnka áhrif hFE og UBE með því að gera mótstöðuna RC >>RB/ hFE og að UCC >>UBE.

; ;

ð

ð

ð

C BE CB C B CE CC C C B

B FE

C

C CC C C BE C C C CC BE

FE B FE B B B

C

CC BEC

BC

U U II Gerum I I U U I R Einnig er I

R h

Setjum saman fyrstu jöfnuna og þá

sí ustu og skiptum út U þá fæst

I U I R U I I R U Ue a

h R h R R R

Leysum jöfnuna me tilliti til I

U UI

RR

FE

CE CC C C

h

Þar sem U U I R

Stöðugleiki vinnupunkts í base forspenntum transistor með spennudeili

Mynd sýnir base forspenntan transistor með spennudeili. Greining rásarinnar fyrir línulega vinnslu er eftirfarandi:

Forsemdur: og Ef rásin uppfyllir skilyrðið að

verður spennan á base

annars gildir að

IN(base) FE ER =h R 2 IN(base)R \\R

2 FE EB CC

1 2 FE E

R \\h RU = U

R +(R \\h R )

( ) 2 ( ) 2ð 10IN base IN baseR R e a R R

2

1 2B CC

RU U

R R

Stöðugleiki vinnupunkts í base forspenntum transistor með spennudeili

Framhaldið er að

CE C B C C

FE FE

E CFE

I 1I = I +I = I + =I (1+ )

h h

11 I I

h

B BEC E

E

ef og

U UI I

R

1 2//10E

FE

R RR

h

Með þessu sést að straumurinn IE og þess vegna IC er óháður

straummögnunarstuðlinum hFE. Best er ef mótstaðan RE sé

valin sem:

Spennudeilirásir eru mikið notaðar vegna þess að góður stöðugleiki næst á vinnupunkt transistors með einum spennugjafa.