BJT түймешік ретінде

BJT жөніндегі анықтама

BJT (биполярлы заттардың транзисторы) - бұл транзистордың база-эмиттердік ағымын басқару арқылы эмиттер-коллекторлық қарсылықты өзгертетін құрылғы.

Аналоғымен, түймешік «OFF» режимінде ашық цепь (шексіз қарсылық) және «ON» режимінде қысқартылған цепь (нулдік қарсылық) жасайды. Биполярлы заттардың транзисторында да, база-эмиттердік ағымды басқару арқылы эмиттер-коллекторлық қарсылықты шексіз немесе нулге жақын ету мүмкін.

Транзистордың характеристикасында үш аймақ бар. Олар:

• Кесу аймағы

• Активті аймақ

• Қысылу аймағы

Активті аймақта, коллекторлық ағым (IC) коллектор-эмиттердік напряжение (VCE) диапазонында тұрақты қалады. Егер транзистор активті аймақта қолданылса, бұл тұрақты ағым көп энергия жойылады. Идеалды түймешік OFF режимінде энергия жойылмайды, себебі ағым нөлге тең.

Аналогично, ON режимінде түймешіктің артындағы напряжение нөл болғандықтан, энергия жойылмайды. Егер BJT-ді түймешік ретінде қолдану келсе, оны OFF және ON режимдерінде энергия жойылымы нөлге немесе өте аз болатындай қолдану керек.

Бұл тек транзисторды характеристиканың шекаралық аймақтарында ғана қолдануға болады. Кесу аймағы және қысылу аймағы - транзистордың характеристикасындағы екеуі шекаралық аймақтар. Бұл npn және pnp транзисторлары үшін де қолданылады.

Суретте, база ағымы нөлден бастап, коллекторлық ағым (IC) коллектор-эмиттердік напряжение (VCE) диапазонында өте аз тұрақты қалады. Сондықтан, транзисторды база ағымы ≤ 0 болғанда қолдану кезінде, коллекторлық ағым (IC ≈ 0) өте аз болады, сондықтан транзистор OFF режимінде болады, бірақ IC × VCE продуктивті жойылымы өте аз IC үшін негізінен есептелмейді.

Транзистор RC выходтық қарсылықпен сериялық байланысты. Сондықтан, выходтық қарсылық арқылы өтетін ағым

Егер транзистор IB3 база ағымымен қолданылса, онда коллекторлық ағым IC1 болады. IC IC1-ден аз болса, транзистор қысылу аймағында қолданылады. Мұнда, IC1-ден аз коллекторлық ағым үшін, коллектор-эмиттердік напряжение (VCE < VCE1) өте аз болады. Сондықтан, транзистор арқылы өтетін ағым өте жоғары, бірақ транзистор артындағы напряжение (VCE < VCE1) өте төмен, сондықтан транзистордағы продуктивті жойылым өте аз болады.

Транзистор ON режимінде қолданылады. Сондықтан, транзисторды түймешік ретінде қолдану үшін, база ағымының транзисторды қысылу аймағында ұстау үшін қажетті деңгейде болуы керек. Демек, біз биполярлы заттардың транзисторының түймешік ретінде қолдануы үшін, оны кесу және қысылу аймақтарында ғана қолдануға болады. Активті аймақты қолдану қолданылмайды. Транзистордың продуктивті жойылымы өте аз, бірақ нөл емес. Сондықтан, ол идеалды түймешік емес, бірақ белгілі бір қолданбалар үшін қабылданады.

Транзисторды түймешік ретінде таңдау кезінде, оның параметрлерін ескеру керек. ON режимінде транзистор барлық нагрузка ағымын ұстау керек. Егер бұл ағым транзистордың безопастік коллектор-эмиттердік ағым деңгейінен асса, транзистор жылуып, жоғалуы мүмкін. OFF режимінде транзистор нагрузканың ашық цептегі напряжениеын ұстау керек, бірақ бұл түймешіктердің бұзылуын тыңдау үшін. Жылу ұстап беру үшін қажетті. Арқылы транзистор OFF және ON режимдеріне өту үшін өзгеше уақыт қажет.

Хотя переключение происходит очень быстро, часто менее чем за несколько микросекунд, оно не равно нулю. В течение периода включения, ток (IC) увеличивается, а напряжение коллектор-эмиттер (VCE) уменьшается до нуля. Есть момент, когда и ток, и напряжение достигают своего максимума, вызывая пиковые потери мощности. То же самое происходит при переключении с ON на OFF. Максимальные потери мощности происходят во время этих переходов, но энергия, рассеиваемая за короткий период перехода, умеренная. При низких частотах тепловыделение управляемо, но при высоких частотах значительные потери мощности и тепло возникают.

Бұл ескерілетіні, жылу үлгісі тек транзистордың ON немесе OFF режимдерінде болады, бірақ стабильді режимдерде жылу өте аз және есептелмейді.