Tranzistorul 2 New
-
Upload
gabriel-cosmin -
Category
Documents
-
view
215 -
download
0
Transcript of Tranzistorul 2 New
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
1/11
TBIP-Regimul dinamic
Tranzistorul este utilizat pentru prelucrarea semnalelor variabile.Semnalele variabile se aplic n serie cu tensiunile de polarizare - ca
urmare, se vor modifica curenii, deci i tensiunile pe rezistena de sarcin.n cazul general, semnalul variabil se suprapune peste regimul de
curent continuu.Tranzistorul element neliniar adic relaiile dintre tensiuni i
cureni sunt neliniare. Liniarizarea se poate face n condiii de semnal mic.
Definiie:factor de amplificare n curent:01
2
2=
ui
i
- pentru conexiunea BC:.ctuE
C
Ci
i
=
=
- pentru conexiunea EC:.'
'ctuB
C
Ci
i
==
- pentru conexiunea CC:.''
''ctuB
E
Ci
i
=
=
Conexiunea BC:
coEC iii += 0
+=
+=
=== ..
00
.
00
ctuE
E
ctuE
E
ctuE
E
E
C
CCC
di
du
du
di
di
di
di
di
Deoarece: kTqu
np
E Ai = ,E
ew
pqDE
PSFE
E IkT
q
du
di=
deci:
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
2/11
.
00
.
00
1
ctuEEctuE
E
CCdu
d
q
kT
Iq
kT
du
dI
==
+=+=
Deoarece n RAN depinde puin de (prin W), rezult:0 Eu 0 .
Dependena 0 de PSF:
variaia lui 0 cu curentul de colector (emitor) determinatde:
- generarea de purttori electroni-goluri din zona de trecere ( );
- efecte la nivel mare de injecie ( t ).
Conexiunea EC:
Relaii: =
=
= .'
'ctuB
C
Ci
i
==+=+=
1
ECBCEBCE iiiiiiii
Factor de amplificare n regim variabil n conexiunea EC: eh21= .
Variaia lui cu curentul de emitor (colector) este mult mai puternicdect n cazul conexiunii BC.
Conexiunea CC: nu prezint elemente importante din punct de vedere alregimului static de funcionare; referirile se fac la conexiunea EC.
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
3/11
5. Modelul Early:
Condiii: semnale variabile mici;regim staionar.
a)
circuitul de intrare),( CEEE uuii =
Se difereniazn jurul unui PSF, ( )CECE IIUUM ,,,
C
MC
EE
ME
EE u
u
iu
u
ii
+
=
1 1 CE E C en E
E E
E EM M
E
C M
uu i u r i
Ki i
u ui
u
= + = +
Se deseneazsub forma unui circuit electric:
Observaii:- : rezistena naturala emitorului:enr
kT
qu
np
E
E
ew
pqD
Ai = (pentru RAN: ,0> )
E
M
kT
qu
np
E
E IkT
qe
kT
q
w
pqDA
u
i E==
Rezult:
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
4/11
EE
ME
E
enIIq
kT
u
ir
026,011==
= (valoare mic)
-K: coeficientul de modulaie a grosimii bazei:
C
E
MC
E
C
E
ME
E
u
w
wq
kTI
u
w
w
kT
qI
u
i
u
i
K
=
=
=1
1
1
(reprezintinfluena ieirii asupra intrrii prin intermediul grosimii efectivea bazei reacia internn tranzistor).
Valori tipice pentruK:
53
1010
.b)
circuitul de ieireRelaia:
)(),( 0000 CcECEcEC uiiuiiii +=+= Se difereniaz:
C
MC
c
C
MC
EE
ME
EEC uu
iu
uii
iiii
+
+
+= 0000
C
MC
c
MC
EE
ME
EC uui
uii
iii
+
+
+= 0000
Se poate scrie sub forma:
CcnEC ugii = Se deseneazsub forma unui circuit electric:
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
5/11
Observaii:- factor de amplificare n curent n conexiunea BC- conductana naturala emitorului dependena de PSF:cng
Se obin valori mici pentru conductana natural a emitorului -
S76 1010
- ceea ce conferTBIP caracterul de generator de curent i nregim dinamic.Pentru semnale rapid variabile, intervin elementele capacitive:
Se adaugi rezistena distribuita bazei, 'bbx rr = :
Pentru circuitul Early elementele de circuit depind i de frecven, ceea facedificilutilizarea lui.
Capacitile tranzistorului
La jonciunea emitor-baz polarizatdirect capacitatea de difuzieeste mai importantdect capacitatea de barier; la jonciunea colector baz
polarizat direct conteaz ambele componente, mai important fiind,totui, capacitatea de barier.
bcdccbedee CCCCCC +=+=
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
6/11
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
7/11
Se deseneaz, sub forma unui circuit electronic, cele dourelaii:
Interpretarea parametrilor (n ordinea importanei):
* CCoen
o
enenIIkT
q
rrrKS 40
1
=
=
Seste panta tranzistorului, nV
mA, pentru n mA );CI
V
mAS 40= pentru
.mAIC 1=
*SS
rr en
=
=
1
11
(reprezintcurentul local al jonciunii EB, valori tipice de k pentru de
ordinul mA)
CI
- se pune n evidenrelaia: oSr =
*C
enoqI
kTK
SKKrr =
(reprezintreacia interna tranzistorului, valori tipice de ) dependentde PSF i de frecven;
54 1010 L
*
en
cocn
en
cnKr
gSK
gKr
gr
+=
=
=
11111
(dependent de PSF i de frecven, valori tipice pentru der 10106L )
* rezistena distribuita bazei, valori tipice zeci sute .xr
Schema se poate desena i pentru conexiunea EC.
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
8/11
Schema simplificatpentru frecvene joase
Schema simplificatpentru amplificare mic
Schema simplificatpentru frecvene nalte
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
9/11
7. Parametrii de cuadripol
Din punct de vedere dinamic, tranzistorul poate fi caracterizat printr-un model matematicprin care se iau n considerare relaiile dintre mrimilede intrare (curent, tensiune) i mrimile de ieire (curent, tensiune) aleacestuia considerat ca un cuadripol.
- mrimi de intrare: - curentul de intrare,i
I
- tensiunea de intrare, iU
- mrimi de ieire: - curentul de ieire, 0I
- tensiunea de ieire, 0U Relaiile dintre cele patru mrimi determinseturi de parametri
- mai importani - parametrii y (pentru analiza circuitelor funcionnd la frecvene
mari)
- parametrii h (pentru analiza circuitelor funcionnd la frecvenemici).
Parametrii h se pot msura n cele mai bune condiii: scurt circuit laieire (sarcina format dintr-o capacitate mare) i ntrerupere la intrare(comandprin generator de curent).
Deducerea parametrilor h din parametrii circuitului echivalentGiacoletto pentru conexiunea EC:
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
10/11
Parametrii hse deduc pornind de la definiie:
0
11
0
ii x x
i U
Uh h r Z Z r r r r r
I x
=
= = == + = + +
- valori tipice: k (pentru cureni de ordinul mA);
- dependent de PSF (prinCqI
kTr 0 = );
- are importanla cureni mari;xr
- la frecvene mari intervine i o dependende frecven;
0
''
221
' '1 0
1
1 1
b eb e
fb e b eU
uSu S
Z rIh h Sr
u uI
r rZ Z
=
= = = = =++
- principalul parametru dinamic al tranzistorului;- numeric, practic egal cu parametrul static 0 ;
- valori tipice: ;30050L - relaia =Sr permite determinarea parametrului dac secunoate curentul din PSF;
ih
- se poate pune n evidena panta tranzistorului:
i
xi
f
xi
ff
h
rh
h
rh
h
r
h
rS
=
===
1
1
120i
i
io I
U Z Z
h h U Z Z Z
r
r
=
= = = =+
- valori tipice; 54 1010 L - dependent de PSF;- dependent de frecven.
12
-
7/25/2019 Tranzistorul 2 New
11/11
rrr
Sr
r
U
ZZ
ZS
ZZrU
U
Ihh
oo
o
o
o
Io
oo
i
++=
++=
=
++
++
====
1111
11
0
22
- valori tipice: S54 1010 L ;- dependent de PSF i de frecven.
Schema cu parametrii h simplificai (prin neglijarea lui h12i h22)
12