TRANZYSTOR TRANZYSTOR

TRANZYSTOR
Temat dosyć obszerny - ale spróbujmy go skrócić do minimum.
Budowa tranzystora oparta jest na tzw. półprzewodnikach. Są dwa podstawowe rodzaje
materiału najczęściej stosowane w produkcji tranzystorów - german (starsze) i krzem (nowsze
tr.). Tranzystor to zespolone ze sobą trzy płytki półprzewodnikowe oznaczane N-P-N, lub PN-P.
Oznaczenia: C-kolektor ; B - baza; E - emiter.
Działanie tranzystora.
JeŜeli do skrajnych płytek doprowadzimy napięcie i zamkniemy obwód elektryczny przez
odbiornik, to przez tranzystor prawie nie będzie płynął prąd, lecz jeśli do środkowej płytki
doprowadzimy maleńki prądzik, to w obwodzie prąd zwiększy się znacznie - średnio 1000
razy. Prąd ten będzie się zmieniał dokładnie tak samo jak zmieniał się będzie prąd sterujący.
Jeśli prąd sterujący będzie rósł, to prąd w obwodzie odbiornika takŜe będzie rósł. Jeśli malał,
to przez odbiornik płynął będzie malejący prąd.
Rys. 2
Na schematach z rys 2 pokazałem jak zachowuje się przekaźnik gdy:
•
•
baza nie jest wysterowana ( rys 2a) bo zestyk jest rozwarty
baza tranzystora jest wysterowana ( rys 2b) - zestyk jest zwarty i na bazę tranzystora
podano pewien potencjał dodatni względem emitera.
Na rysunku 2c pokazałem jak w obwód tranzystora ( kolektora) włączona jest dioda LED (
tutaj świeci). NaleŜy jednak zwrócić uwagę na napięcie (max 2V) pomiędzy punktem 1a 2 .
Napięcie to zaleŜy od między innymi od wartości R4 i powinno wynosić odpowiednio do
typu diody LED.
Dla tranzystora pnp obwody te wyglądają mniej więcej tak :
Rys. 3
Proszę zwrócić uwagę na biegunowość zasilania !!!.
Tranzystor jako przełącznik.
Rys. 4. Tranzystor jako przełącznik: a) schemat układu, b) obszary pracy
tranzystora, c) charakterystyka przejściowa, d) sygnał
cyfrowy.
Gdy do wejścia układu z rys. 4 jest doprowadzone napięcie UI <0,7V, czyli niski poziom
napięcia, wówczas tranzystor nie przewodzi (jest odcięty - punkt pracy A) i na jego
kolektorze występuje napięcie bliskie UCC , czyli wysoki poziom napięcia - UOH . JeŜeli
natomiast napięcie wejściowe UI ma odpowiednio duŜą wartość, czyli na wejściu występuje
wysoki poziom napięcia, to tranzystor przewodzi (jest nasycony - punkt pracy B) i na jego
kolektorze występuje napięcie nasycenia UCE(sat), czyli niski poziom napięcia - UOL .
Tranzystor w tym układzie pracuje jak typowy przełącznik dwustanowy (OFF - ON) którego
kontaktami są końcówki emitera i kolektora. Rezystancja pomiędzy kolektorem i emiterem
zmienia się, przy przejściu od stanu wyłączenia do stanu włączenia, od wartości powyŜej 5MΩ
do wartości poniŜej 50Ω. Z przebiegu charakterystyki przejściowej układu wyraźnie widać
odwrócenie poziomów napięć na wyjściu w stosunku do wejścia układu. Układ o takim
rodzaju pracy jest nazywany inwerterem. Inwerter stanowi najbardziej elementarny
komponent scalonych układów cyfrowych.
Sprawdzenie tranzystora.
Najprostszy sposób sprawdzenia stanu tranzystora moŜna dokonać za pomocą omomierza ale UWAGA! - większość omomierzy elektronicznych ( np, cyfrowy) nie nadaje się do tego
celu z powodu zbyt niskiego napięcia pomiarowego.
rys. 5
W tym wypadku moŜna się posłuŜyć specjalnym gniazdem do pomiaru tranzystora ( o ile jest)
lub do pomiaru diod. Bo tranzystor moŜna traktować jak dwie odpowiednio połączone diody.
rys. 6
Parametry tranzystora.
Do najważniejszych parametrów ( przy zastosowaniu tranzystora w układach
przełączających) należy:
•
Ic max - maksymalny dopuszczalny prąd kolektora
•
Uce max - maksymalne napięcie kolektor- emiter.
Inne parametry ( np. współczynnik wzmocnienia) zazwyczaj są mało istotny w tych
układach. Mają one zastosowanie przy obliczaniu elementów układu.
Inne typy tranzystora omówione zostaną w następnej lekcji.