BJT kui lülitus

BJT kui lülituse definitsioon

BJT (bipolaarne joontransistor) on seade, mis toimib lülitusena, kontrollides baasi-emitteri voolu, et muuta emitteri-kerbi vastust.

Lülitus loob lahtise tsirkuite (lõpmatu vastus), kui see on "VÄLJAS" asendis, ja lühikese tsirkuite (nulli vastus), kui see on "SEES" asendis. Sarnaselt saab bipolaarse transistori emitteri-kerbi vastust, kontrollides baasi-emitteri voolu, muuta peaaegu lõpmatuseks või peaaegu nulliks.

Transistoris on kolm piirkonda. Need on

• Lõpetamispiirkond

• Aktiivne piirkond

• Sättumispiirkond

Aktiivses piirkonnas jääb kerbi vool (IC) püsivalt konstantseks laia valimi ulatuses kerbi-emitteri pingel (VCE). See konstantne vool tekitab olulise energiahuku, kui transistor töötab selles piirkonnas. Ideaalne lülitus ei teki energiahukka, kui see on "VÄLJAS", kuna vool on null.

Sarnaselt, kui lülitus on "SEES", on lülituse ülepinge null, nii et energiahuku taas ei tekita. Kui soovime, et BJT töötaks lülitusena, tuleb seda juhtida nii, et energiahuku oleks "SEES" ja "VÄLJAS" asendis peaaegu null või väga väike.

See on võimalik ainult siis, kui transistorit juhitakse karakteristikute marginaalsetes piirkondades. Lõpetamispiirkond ja sättumispiirkond on kaks marginaalset piirkonda transistori karakteristikutes. Märgige, et see kehtib nii npn-transistorite kui ka pnp-transistorite korral.

Joonisel, kui baasi vool on null, on kerbi vool (IC) väga väike konstantne väärtus laia valimi ulatuses kerbi-emitteri pingel (VCE). Seega, kui transistorit juhitakse baasi vooluga ≤ 0, on kerbi vool (IC ≈ 0) väga väike, nii et transistori öeldakse olevat "VÄLJAS" asendis, kuid samaaegselt on energiahuku transistoriga seotud lülituses IC × VCE ebatähtis, kuna IC on väga väike.

Transistor on sariehenduses väljundvastuse RC-ga. Seega on läbilaskuv vastusest vool

Kui transistorit juhitakse baasi vooluga I B3, mille korral kerbi vool on IC1, ja IC on väiksem kui IC1, siis transistor töötab sättumispiirkonnas. Siin, kui kerbi vool on väiksem kui IC1, on kerbi-emitteri pingel (VCE < VCE1) väga väike. Seega sellisel juhul on transistoriga seotud vool võrdne ladumi vooluga, kuid transistori ülepinge (VCE < VCE1) on väga madal, nii et energiahuku transistoriga seoses on ebatähtis.

Transistor käitub "SEES" asendis. Seega, kui soovime, et transistor töötaks lülitusena, peaksime tagama, et rakendatav baasi vool oleks piisavalt suur, et hoida transistori sättumispiirkonnas kerbi voolu jaoks. Seega, eelneva selgituse põhjal võime järeldada, et bipolaarne joontransistor käitub lülitusena ainult siis, kui see töötab oma karakteristikute lõpetamis- ja sättumispiirkonnas. Lülituslikus rakenduses vältitakse aktiivset piirkonda või aktiivset piirkonda karakteristikutes. Nagu juba mainitud, on energiahuku transistoriga seoses väga väike, kuid mitte null. Seega, see ei ole ideaalne lülitus, kuid see aktsepteeritakse lülitusena teatud rakendustes.

Valides transistori lülitusena, tuleb arvestada selle spetsifikatsioonidega. "SEES" asendis peab transistor suutma kogu ladumi voolu hoida. Kui see vool ületab turvalise kerbi-emitteri voolu kapasiteeti, võib transistor ülekuuma ja hävituda. "VÄLJAS" asendis peab transistor suutma ladumi avatud tsirkuitepinge vastu hoida, et vältida murdmist. Sobiv soojendusplaat on oluline soojuse haldamiseks. Igast transistoriga kulub lõplik aeg, et liikuda "VÄLJAS" ja "SEES" asendite vahel.

Vahepealine aeg on väga lühike, tavaliselt vähem kui mõned mikrosekundid, kuid see ei ole null. "SEES" asendis kasvab vool (IC), samas kui kerbi-emitteri pingel (VCE) läheneb nullile. On hetk, kus nii vool kui ka pingel on maksimaalsed, tekitades peaksi energiahuku. See toimub ka "SEES" asendist "VÄLJAS" asendi üleminekul. Maksimaalne energiahuku tekib nende üleminekute ajal, kuid energiadissipaatsioon on mõõdukas, kuna üleminekuperiood on lühike. Madalatel sagedustel on soojuse genereerimine hallatav, kuid kõrgetel sagedustel tekib oluline energiahuku ja soojus.

On märkimistväärne, et soojuse genereerimine toimub mitte ainult üleminekuperioodil, vaid ka transistori püsiva "SEES" või "VÄLJAS" asendi ajal, kuid püsiva asendi ajal tekkinud soojuse kogus on väga väike ja ebatähtis.