1 / 190

Elementy Elektroniczne

p-n-p. n-p-n. KOLEKTOR. KOLEKTOR. BAZA. BAZA. EMITER. EMITER. Elementy Elektroniczne. Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl). TRANZYSTOR BIPOLARNY. Elementy Elektroniczne.

aglaia
Download Presentation

Elementy Elektroniczne

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. p-n-p n-p-n KOLEKTOR KOLEKTOR BAZA BAZA EMITER EMITER Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY

  2. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY P n E Prąd nasycenia Nośniki mniejszościowe np0 pn0

  3. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY Prąd płynący przez złącze p-n spolaryzowane w kierunku zaporowym zależy od koncentracji nośnikówmniejszościowych po obu stronach złącza

  4. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY np0 P n pn0 E Wzrost koncentracji nośników mniejszościowych skutkuje wzrostem wartości prądu nasycenia IS

  5. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY Jak zwiększyć koncentrację nośników mniejszościowych docierających do obszaru złącza p-n? • Poprzez wywołanie zjawiska generacji par elektron dziura • Poprzez „dobudowanie”, spolaryzowanego w kierunku przewodzenia, złącza p-n

  6. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY hf np0 hf P n np>np0 hf hf Generacja par elektron-dziura

  7. n P n np>np0 v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY np0

  8. E B C emiter baza kolektor n n p v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY

  9. n-p-n C p-n-p C B B E E C (KOLEKTOR) C (KOLEKTOR) n p B B p n (BAZA) (BAZA) n p E E (EMITER) (EMITER) Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY

  10. v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) E B C złącze E-B złącze B-C n n p E

  11. v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) E B C złącze E-B złącze B-C n n p E

  12. v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) E B C złącze E-B złącze B-C n n p E

  13. v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) E B C złącze E-B złącze B-C n n p E

  14. v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (BEZDRYFTOWY) E B C złącze E-B złącze B-C n n p E

  15. v v Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TR. BIPOLAR.– ZASADA DZIAŁANIA (DRYFTOWY) E B C złącze E-B złącze B-C n n E E

  16. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY– ZASADA DZIAŁANIA • Złącze E-B, spolaryzowane w kierunku przewodzenia, wprowadza do obszaru bazy nośniki mniejszościowe • Nośniki te dyfundują, poprzez bazę, w tranzystorze bezdryftowym, lub są unoszone w tranzystorze dryftowym • Po dotarciu do, spolaryzowanego w kierunku zaporowym, złącza B-C, nośniki są unoszone przez obszar złącza

  17. E B C IC IE n n p UBE Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY

  18. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY IE IC UBE Napięcie baza-emiter (UBE ) steruje prądem kolektora ( IC)

  19. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY WZMACNIACZ

  20. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ „Wzmacniacz jest przyrządem umożliwiającym sterowanie większej mocy – mniejszą” Do uzyskania efektu wzmocnienia konieczne są dwie rzeczy: • źródło energii, • przyrząd do sterowania przepływu tej energii „wzmacniacz”

  21. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ Załóżmy, że spolaryzowane w kierunku przewodzenia złącze EMITER-BAZA jest reprezentowane przez rezystor o wartości 100Ω Wartość prądu: 10V 0.1A 100Ω Rozpraszana moc:

  22. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ Załóżmy, że spolaryzowane w kierunku zaporowym złącze BAZA-KOLEKTOR jest reprezentowane przez rezystor o wartości 10kΩ Wartość prądu: 0.1A 10kΩ Rozpraszana moc:

  23. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – WZMACNIACZ W rezultacie, tracąc 1W mocy tranzystor pozwala na sterowanie sygnałem o mocy 100W 1W 100W E B C baza kolektor emiter n p n

  24. emiter baza kolektor Strumień elektronów IE IC n p n Strumień dziur Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY W rzeczywistości, część nośników (elektronów) rekombinuje z dziurami w obszarze bazy, co, ze względu na neutralność elektryczną obszaru bazy, wymusza dopływ niewielkiego prądu dziurowego do bazy IB

  25. IE IC IB Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI E B C

  26. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY- DEFINICJE PARAMETRÓW Wzmocnienie prądowe (dla prądu stałego) – parametr βDC Stosunek prądu kolektora do prądu emitera (dla prądu stałego) – parametr αDC

  27. IE IC IB Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI E B C

  28. IE IC IB Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY-ZALEŻNOŚCI E B C

  29. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY WYKRESY PASMOWE

  30. n P n n n n P n W WC WF Wi WV x Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY- WYKRES PASMOWY

  31. UC UE n P n n n W P WC WF qUE Wi qUC WV x Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY- WYKRES PASMOWY

  32. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY UKŁADY POLARYZACJI (WSPÓLNA BAZA)

  33. IE IC E C n n p B IB Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI WB UE< UB< UC

  34. IE IC E C p p n B IB Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI WB UE> UB> UC

  35. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) PRZEPŁYW STRUMIENIA NOŚNIKÓW PRZEZ TRANZYSTOR BIPOLARNY

  36. WB n p n 100% 92%÷98% 2%÷8% Strumień elektronów Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRZEPŁYW STRUMIENIA NOSNIKÓW PRZEZ STRUKTURĘ TRANZYSTORA emiter baza kolektor

  37. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY UKŁADY POLARYZACJI (WSPÓLNY EMITER)

  38. WE IC RC UCC B C UBB RB n p n IB IE E Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI

  39. WE IC RC UCC B C UBB RB p n p IB IE E Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – UKŁADY POLARYZACJI

  40. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – PRZEPŁYW STRUMIENIA NOSNIKÓW PRZEZ STRUKTURĘ TRANZYSTORA WE 92%÷98% n kolektor Strumień elektronów p baza n emiter 100% 2%÷8%

  41. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – STANY PRACY Ponieważ każde złącze może być polaryzowane na dwa sposoby: Złącze B-E(kier.przewodzenia) UBE(+) Złącze B-E(kierunek zaporowy) UBE(-) Złącze B-C(kier.przewodzenia) UBC(+) Złącze B-C(kierunek zaporowy) UBE(-) istnieją cztery stany pracy tranzystora

  42. (+)UBC aktywny inwersyjny przewodzenie nasycenia (-)UBE (+)UBE zaporowy przewodzenie aktywny normalny zatkania zaporowy (-)UBC Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – STANY PRACY

  43. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY CZWÓRNIK

  44. I2 I1 CZWÓRNIK NIELINIOWY U2 U1 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY

  45. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY I2 I1 CZWÓRNIK NIELINIOWY U2 U1 Równania impedancyjne

  46. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY I2 I1 CZWÓRNIK NIELINIOWY U2 U1 Równania admitancyjne

  47. CZWÓRNIK NIELINIOWY U2 U1 Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – CZWÓRNIK NIELINIOWY I2 I1 Równania mieszane

  48. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTKI TRANZYSTOR BIPOLARNY CHARAKTERYSTYKI układ WB

  49. B I2=IC I1=IE E C B B U1=UEB U2=UCB Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI WB Charakterystyka wejściowa

  50. Elementy Elektroniczne Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: Krzysztof.Waczynski@polsl.pl) TRANZYSTOR BIPOLARNY – CHARAKTERYSTYKI (WB) -IE[mA] Charakterystyka wejściowa: podobna kształtem do charakterystyki złącza p-n spolaryzowanego w kierunku przewodzenia WEJŚCIOWA -UCB=0 UCB=5 12 8 4 UEB[V] 0.3 0.6 UEB=f(IE) dla UCB=const

More Related