 |
Транзистор у режимі ключа
|
|
|
|
Найважливішими елементами сучасних схем автоматики і електронних обчислювальних машин є пристрої релейного типу. Їх головна особливість в тому, що під дією вхідного сигналу режим роботи таких пристроїв різко (скачкоподібно) змінюється. Це дозволяє здійснювати перемикання, або комутацію, різних електричних кіл схеми.
Перемикаючі пристрої релейного типу мають два стійкі положення, які можуть розглядатись як положення „ввімкнено” і „вимкнено”.
-ЕК
ІК
Rн
ІБ
VT
UБК
R1
+
ЕБ
-
Рис. 2.3.11. Ключова схема транзистора
Транзистор є одним із найбільш розповсюджених елементів безконтактних перемикаючих пристроїв. Режим роботи транзистора в перемикаючому пристрої зазвичай називають ключовим. Цей режим характерний тим, що транзистор в процесі роботи періодично переходить із відкритого стану (режим насичення) в закритий (режим відсічки) і навпаки, що відповідає двом стійким станам перемикаючого пристрою.
На рис. 2.3.11 показана найпростіша схема ключа на транзисторі pnp, ввімкненого за схемою зі спільним емітером.
Закривання транзистора (режим відсічки) спостерігається в тому випадку, коли обидва p-n переходи (емітерний і колекторний) закриті. Для цього достатньо, щоб зворотні напруги на цих переходах були наближені до нуля (біля 0,05,,,0,1 В). Із схеми (рис. 2.3.11) видно, що для закривання транзисторів типу pnp потрібно подати на його вхід таку напругу, щоб потенціал бази був вищим потенціалу емітера, тобто, щоб напруга UБЕ між базою і емітером задовольняла нерівність UБЕ > 0 (для транзисторів типу npn ця нерівність буде зворотною).
Напруга UКЕз на колекторі закритого транзистора дорівнює
де ІКБв – зворотний струм колектора. Зазвичай ІКБв∙Rн <<ЕК. Тому можна прийняти UКЕз ≈ ЕК.
|
|
|
ІК ІК
ІБ5
ІБ4
ІІІ
ІБ3
А ІІІ
ІІ ІБ2 ІІ
ІБ1
ІБ=0 І ІБ нас ІБ
а І В UКЕ б
Рис. 2.3.12. Графічне пояснення роботи транзистора в ключовому режимі:
І – режим відсічки; ІІ – активний режим; ІІІ – режим насичення
В закритому стані транзистор може знаходитись необмежено довго. Вивести його із цього стійкого стану можна лише за рахунок зовнішніх дій, наприклад шляхом подання на вхід транзистора типу pnp запускаю чого імпульсу від’ємної полярності.
Другим стійким станом є режим насичення відкритого транзистора. Насичення наступає в тому випадку, коли обидва p-n переходи транзистора відкриті.
На рис. 2.3.12, а приведені вихідні статичні характеристики транзистора зі спільним емітером. В сімействі цих характеристик проведена навантажувальна пряма АВ, яка показує залежність струму колектора від напруги на колекторі при визначених значеннях ЕК і Rн. Величина струму колектора визначається головним чином величиною струму бази: чим більший струм бази (вхідний струм), тим більший струм колектора. При деякому значенні струму бази ІБ нас = ІБ4 колекторний струм досягає максимальної величини ІК макс. Така величина колекторного струму відповідає робочій точці А на рис. 2.3.12,а. При подальшому збільшенні струму бази струм колектора практично залишається незмінним. Тому ІКмакс отримав назву струму насичення і позначається ІКнас. Величина струму насичення відкритого транзистора може бути знайдена за формулою
(2.3.18)
Із рис. 2.3.12, а видно, що в області насичення (поблизу точки А) напруга між колектором і емітером, як і напруги між будь-якими іншими виводами транзистора, наближені до нуля.
На рис. 2.3.12, б показана залежність струму колектора ІК від струму бази ІБ. Із цього рисунка видно, що характеристика ІК = f (ІБ) має злами на межах області закривання (відсічки) і насичення. Це допомагає більш чіткій роботі перемикаючого пристрою. Слід, однак, мати на увазі, що при переході транзистора із одного стійкого стану в інший можливі перехідні процеси, які спотворюють форму імпульсних струмів і напруг в колах транзистора.
|
|
|
|
|
|
H) диодный оптрон это фотоприемник- фототранзистор включенный в диодном исполнении
А – доквадратична зона змішаного тертя при турбулентному режимі; Б – квадратична або автомодельна область при турбулентному режимі.
Автоматические выключатели
Автоматический выключатель
Аналіз технологічних режимів
Атомные транзисторы
Базовые схемы транзисторной логики. Инвертор и повторитель
Будова та принцип роботи біполярних транзисторів
Будова та принцип роботи біполярного транзистора
Верховна Рада ВСІЄЇ РУСІ УКРАЇНИ проводить свою діяльність у ВЕБ режимі ВЕБ стилю життя.
