Pnp транзистори

Първият биполярен транзистор е изобретен през 1947 г. в лабораториите на Bell. „Две полярности“ е съкратено като биполярен, откъдето идва и името Биполярен транзистор на свързване. BJT е три терминално устройство с колектор (C), основа (B) и излъчвател (E). Идентифицирането на клемите на транзистора изисква пин-диаграмата на конкретна BJT част. Той ще бъде достъпен в листа с данни. Има два типа BJT - NPN и PNP транзистори. В този урок ще говорим за PNP транзисторите. Нека разгледаме двата примера за PNP транзистори - 2N3906 и PN2907A, показани на изображенията по-горе.

Въз основа на производствения процес конфигурацията на щифтовете може да се промени и тези подробности са налични в съответния лист с данни на транзистора. Почти всички PNP транзистори са с по-горе конфигурация на пина. Тъй като мощността на транзистора се увеличава, необходимият радиатор трябва да бъде прикрепен към тялото на транзистора. Безпристрастен транзистор или транзистор без потенциал, приложен към клемите, е подобен на два диода, свързани обратно към гърба, както е показано на фигурата по-долу. Най-важното приложение на PNP транзистора е превключването с висока страна и комбинираният усилвател клас B.

Диодът D1 има свойство на обратна проводимост, базирано на пряката проводимост на диод D2. Когато токът преминава през диода D2 от емитер към базата, диодът D1 усеща тока и пропорционален ток ще бъде допуснат да тече в обратна посока от терминала на емитер към терминала на колектора, при условие че потенциалът на земята е приложен в клемовия колектор. Пропорционалната константа е коефициентът на усилване (β).

Работа на PNP транзистори:

Както беше обсъдено по-горе, транзисторът е устройство, контролирано от ток, което има два слоя за изчерпване със специфичен бариерен потенциал, необходими за дифузия на изчерпващия слой. Бариерният потенциал за силициев транзистор е 0.7V при 25 ° C и 0.3V при 25 ° C за германиев транзистор. Най-често използваният тип транзистор е силиций, тъй като той е най-разпространеният елемент на земята след кислорода.

Вътрешна работа:

Конструкцията на pnp транзистора е, че колекторната и емитерната области са легирани с p-тип материал, а основната област е легирана с малък слой от n-тип материал. Емитерната област е силно легирана в сравнение с колекторната област. Тези три региона образуват две кръстовища. Те са кръстовище колектор-база (CB) и кръстовище база-емитер.

Когато се приложи отрицателен потенциал VBE през връзката Base-Emitter, намаляваща от 0V, електроните и дупките започват да се натрупват в областта на изчерпване. Когато потенциалът по-нататък намалее под 0.7V, бариерното напрежение се достига и настъпва дифузия. Следователно, електроните текат към положителния терминал и базовите токови потоци (IB) са противоположни на електронния поток. Освен това токът от емитер към колектор започва да тече, при условие че напрежението VCE се подава към клемата на колектора. PNP транзисторът може да действа като превключвател и усилвател.

Работен регион спрямо режим на работа:

1. Активен регион, IC = β × IB– Работа на усилвателя

2. Област на насищане, IC = ток на насищане - превключване (напълно включено)

3. Област на отрязване, IC = 0 - Превключване (напълно изключено)

Транзистор като превключвател:

Приложението на PNP транзистор е да работи като висок страничен превключвател. За обяснение с модел PSPICE е избран транзистор PN2907A. Първото важно нещо, което трябва да имате предвид, е да използвате резистор за ограничаване на тока в основата. По-високите базови токове ще повредят BJT. От листа с данни максималният непрекъснат ток на колектора е -600mA и съответното усилване (hFE или β) е дадено в листа с данни като условие за изпитване. Налични са и съответните напрежения на насищане и базови токове.

Стъпки за избор на компоненти:

1. Намерете колектора на тока на колектора, тока, консумиран от вашия товар. В този случай това ще бъде 200mA (паралелни светодиоди или товари) и резистор = 60 ома.

2. За да се приведе транзисторът в състояние на насищане, трябва да се изтегли достатъчен базов ток, така че транзисторът да е напълно включен. Изчисляване на базовия ток и съответния резистор, който ще се използва.

За пълно насищане базовият ток се приближава до 2,5 mA (Не е твърде висок или твърде нисък). Така по-долу е схемата с 12V към базата, същата като тази към излъчвателя по отношение на земята, по време на която превключвателят е в състояние OFF.

Теоретично превключвателят е напълно отворен, но практически може да се наблюдава изтичане на ток на утечка. Този ток е пренебрежимо малък, тъй като те са в pA или nA.).

Първоначално, когато през базата не протича ток, съпротивлението през CE е много високо, че през него не протича ток. Когато потенциална разлика от 0,7 V и по-висока се появи на базовия терминал, BE връзката се дифузира и причинява CB дифузия. Сега токът тече от емитер към колектор пропорционално на този на тока от емитер към база, също и печалбата.

Сега нека видим как да контролираме изходния ток, като контролираме базовия ток. Фиксирайте IC = 100mA въпреки натоварването от 200mA, съответното усилване от листа с данни е някъде между 100 и 300 и следвайки същата формула по-горе, получаваме

Вариацията на практическата стойност от изчислената стойност се дължи на спада на напрежението в транзистора и използвания резистивен товар. Също така, ние използвахме стандартна стойност на резистора от 13kOhm вместо 12.5kOhm на базовия терминал.

Транзистор като усилвател:

Усилването е преобразуването на слаб сигнал в използваема форма. Процесът на усилване е важна стъпка в много приложения като безжични предадени сигнали, безжични получени сигнали, Mp3 плейъри, мобилни телефони и др., Транзисторът може да усили мощност, напрежение и ток при различни конфигурации.

Някои от конфигурациите, използвани в схемите на транзисторен усилвател, са

1. Общ усилвател на емитер

2. Общ колекторен усилвател

3. Усилвател с обща база

От горните типове често срещаният тип излъчвател е популярната и най-често използвана конфигурация. Операцията се извършва в активна област, пример за това е едностепенна схема на усилвател с общ емитер. Стабилната точка на отклонение от постоянен ток и стабилното усилване на променлив ток са важни при проектирането на усилвател. Името едностепенен усилвател, когато се използва само един транзистор.

По-горе има едностепенен усилвател, при който слаб сигнал, приложен в базовия терминал, се преобразува в β, по-голям от действителния сигнал в терминала на колектора.

Частна цел:

CIN е свързващият кондензатор, който свързва входния сигнал към основата на транзистора. По този начин този кондензатор изолира източника от транзистора и позволява преминаването само на променлив сигнал. CE е байпасният кондензатор, който действа като път с ниско съпротивление за усилен сигнал. COUT е свързващият кондензатор, който свързва изходния сигнал от колектора на транзистора. По този начин този кондензатор изолира изхода от транзистора и позволява преминаването само на променлив сигнал. R2 и RE осигуряват стабилността на усилвателя, докато R1 и R2 заедно осигуряват стабилността в точката на отклонение на DC, като действат като потенциален разделител.

Операция:

В случай на PNP транзистор, думата common показва отрицателното захранване. Следователно излъчвателят ще бъде отрицателен в сравнение с колектора. Веригата работи моментално за всеки интервал от време. Просто да се разбере, когато променливото напрежение на базовия терминал увеличава съответното нарастване на тока през резистора на емитер.

По този начин това увеличение на тока на емитер увеличава по-високия ток на колектора, който да протича през транзистора, което намалява спада на колектора на емитер VCE. По същия начин, когато входното променливо напрежение експоненциално намалява, напрежението VCE започва да се увеличава поради намаляването на тока на емитер. Всички тези промени в напреженията се отразяват мигновено на изхода, който ще бъде обърната форма на вълната на входа, но усилена.

Характеристики	Обща основа	Общ излъчвател	Общ колекционер
Повишаване на напрежението	Високо	Среден	Ниска
Текуща печалба	Ниска	Среден	Високо
Повишаване на мощността	Ниска	Много високо	Среден

Таблица: Таблица за сравнение на печалбите

Въз основа на горната таблица може да се използва съответната конфигурация.