Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Input & Output Karakteristik af Common Emitter NPN Transistors

Transistorer er elektroniske enheder fremstillet af halvledere, såsom silicium eller germanium. De fungerer hovedsageligt som forstærkere eller switche. En bipolar transistor er sammensat af tre lag, der kaldes basen, emitteren og samleren. Basen er mellemlaget, og det styrer de andres adfærd ved at opføre sig som en port. Hvert lag har en metalledning til tilslutning til et kredsløb.

En NPN bipolær transistor er såkaldt, fordi de yderste lag er halvledere af typen N, mens basen er en P-type. N står for negative ladningsbærere eller elektroner og P for positive ladningsbærere eller huller.

Generelle kendetegn

En fælles emitter eller CE-kredsløb bruges til forstærkning. Et lille signal indført i basen producerer et større signal ved udgangen. Det har emitterledningen forbundet til jorden. Det er normalt bygget med mindst to modstande, med en ved bunden og den anden på samleren.

Kredsløbet har to sløjfer, hvor man kaldes basissløjfen og den anden kollektorsløjfen. Loopsne findes ved at bruge Kirchoffs lov til at følge stien mellem den medfølgende spænding og transistorens ledninger. Ohms lov anvendes også. Det er V = IR, hvor V er spændingen, jeg er den nuværende og R er modstanden.

Transistorforstærkningen, eller dc beta, er forholdet mellem kollektorstrøm IC til basestrømmen IB og er symboliseret som Bdc, hvor B er det græske bogstav beta. Det hedder også Hfe. Gevinsten fortæller, hvor meget indgangssignalet forstærkes. Det er en konstant der afhænger af transistor typen.

NPN transistorer kan modelleres som to back-to-back dioder i det, der kaldes Ebers-Moll-modellen. Basisemitteren opfører sig som en fremadspændt diode, mens basopsamleren opfører sig som en reverse-biasediode. Forspændt forspændt betyder, at spændingen påføres, er i en ledende retning, mens revers-forspændt betyder, at spændingen påføres mod let strømstrøm.

Indgangskarakteristik

Indgangskarakteristika findes ved at overveje baseløkke.

En graf af basisstrømmen IB mod VBE, som er spændingen mellem basen og emitteren, ligner den på en almindelig diode. Strømmen er nul, indtil VBE når 0,7 volt, hvor den så stiger meget pludselig.

Basisspændingen forover forspiller emitteren. Ligningen for at finde spændingen over modstanden RB er VBB - VBE, hvor VBB er basisspændingen. Den nuværende IB findes ved hjælp af VBB - VBE /RB.

Udgangskarakteristika

Udgangskarakteristika findes ved at overveje kollektorløkken.

En kurve af kollektorstrømmen IC versus kollektor-emitterspændingen VCE viser meget den samme form for forskellige transistorer, selv om tallene vil være forskellige. Når VCE er nul, er det også IC. Når VCE stiger, vil IC forblive nul og derefter pludselig skyde op, når spændingen når en bestemt værdi, meget på samme måde som IB. I modsætning til IB vil IC nå et plateau og forblive så stort set konstant som VCE stiger. Grafen illustrerer, at IC = Bdc * IB, eller at en lille stigning i IB fører til en stor stigning i IC.

IB vil være konstant, indtil transistorens nedbrydningsområde er nået. Denne region er, hvor transistoren vil blive beskadiget, når spændingen er for stor, og er afhængig af transistor typen. IB vil hurtigt stige, når nedbrydningsspændingen er nået.

Opsamlerens spænding reverse-forspærrer samleren. Samler-emitter spændingen er lig med kollektor spænding minus spændingen over kollektor modstand. Det er VCE = VC - IC * RC.