BJT bħala Switch

Definizzjoni tal-BJT bħala Switch

Il-BJT (bipolar junction transistor) huwa definit bħala dispożitiv li jagħmel funzjoni ta' switch billi jikkontrolla l-iktar tal-baż-emettitur biex jibdel ir-resistanza emettitur-kollettor.

Is-switch jilqgħu s-sirkuw open (resistanza infinita) meta fil-posizzjoni 'OFF' u s-sirkuw short (resistanza zero) meta fil-posizzjoni 'ON'. Bl-istess mod, fl-bipolar junction transistor, t-tkontroll tal-iktar tal-baż-emettitur tista' tagħmel ir-resistanza emettitur-kollettor quasi infinita jew quasi zero.

Fl-karatteristiċi tal-transistor, hemm tliet regions. Huma

• Cutoff Region

• Active Region

• Saturation Region

Fl-active region, l-iktar tal-kollettor (IC) jirdaw konstanti suvvennament ta' volt tal-kollettor-emettitur (VCE). Dan l-iktar konstanti jgħoddi f'dan il-karatteristik għal xiber mhux żgħir ta' volt tal-kollettor-emettitur (VCE). Din l-iktar konstanti tigħodd iktar signifikanti tal-poter jew tigħodd minuri wkoll meta l-transistor jiġi operat fi dan il-region. Is-switch ideali ma jkunx l-poter minuri meta huwa 'OFF', għax l-iktar huwa zero.

Bl-istess mod, meta is-switch huwa 'ON', il-volt fuq is-switch huwa zero, għalhekk, ma jkunx l-poter minuri. Meta nvolu nagħmlu l-BJT joperat bħala switch, huwa għandu jiġi operat b'mod li l-poter minuri meta huwa 'ON' u 'OFF' ikun quasi zero, jew ħafif.

Din tkun possibli biss meta l-transistor jiġi operat b'limits marginals tal-karatteristiċi. Il-cutoff region u saturation region huma l-ewwel u t-tieni limits marginals fil-karatteristiċi tal-transistor. Nota li din tat-tip ta' operazzjoni tapplica għal transistors npn u pnp.

Fil-figura, meta l-iktar tal-baż huwa zero, l-iktar tal-kollettor (IC) huwa valur konstanti żgħir għal xiber mhux żgħir ta' volt tal-kollettor-emettitur (VCE). Għalhekk meta l-transistor jiġi operat b'iktar tal-baż ≤ 0, l-iktar tal-kollettor (IC ≈ 0) huwa Żgħir, għalhekk l-transistor jiġi qegħdin fis-sezzjoni 'OFF' imma l-poter minuri fuq it-trasistor switch, IC × VCE huwa neglegibbili għalhekk l-iktar tal-kollettor huwa Żgħir.

Il-transistor huwa mikonness fit-tielet mal-reżistanza tal-output RC. Għalhekk, l-iktar permezz tal-reżistanza tal-output huwa

Jekk l-transistor jiġi operat b'iktar tal-baż IB3 għal li l-iktar tal-kollettor huwa IC1. IC huwa inferjuri minn IC1, allura l-transistor huwa operat fis-saturation region. Hawn, għal kull iktar tal-kollettor infeġġer minn IC1, jkun hemm volt tal-kollettor-emettitur (VCE < VCE1) Żgħir. Għalhekk fl-istanza, l-iktar permezz it-trasistor huwa kif l-iktar tal-load, imma l-volt fuq it-trasistor (VCE < VCE1) huwa Żgħir, għalhekk il-poter minuri fit-trasistor huwa neglegibbili.

Il-transistor jagħmel funzjoni bħala switch 'ON'. Għalhekk, meta nvolu nagħmlu l-transistor joperat bħala switch, għandna nassigura li l-iktar tal-baż applicat huwa suffiċjent biex jiġi mmantien it-trasistor fis-saturation region, għal l-iktar tal-kollettor. Għalhekk, mill-explanation ta' fuq, nistgħu nkunu nqisu li l-bipolar junction transistor jagħmel funzjoni bħala switch biss meta huwa operat fil-cutoff u saturation region tal-karatteristiċi tiegħu. Fl-applications ta' switching, l-active region tal-karatteristiċi huwa evitat. Kif qegħdin ngħidu, il-poter minuri fit-trasistor switch huwa ħafif imma mhux zero. Għalhekk, mhux ideal switch imma ma jkunx accettat bħala switch għal applikazzjonijiet speċifiċi.

Meta toħloġ is-switch bħal-transistor, għandek tikkunsidra r-rating tiegħu. Meta huwa 'ON', l-transistor għandu jaffronta l-iktar totali tal-load. Jekk dan l-iktar jiġi superjuri għall-kapaċità tal-iktar tal-kollettor-emettitur, l-transistor jista' jiġi overheat u jiġi distrutt. Meta huwa 'OFF', l-transistor għandu jaffronta l-volt tal-open circuit tal-load biex jpreveni l-breakdown. Heat sink adeguat huwa essenzjali għal id-direzzjoni tal-ħarr. Kull transistor jgħaddelem ftit permezz tal-'OFF' u 'ON' states.

Anki jekk il-ftit ta' switching huwa brevi, sovent infeġġer minn ftit microseconds, mhux zero. Meta jiġi swittchen minn 'OFF' għal 'ON', l-iktar (IC) jiżdied u l-volt tal-kollettor-emettitur (VCE) jiżdied permezz zero. Hemm moment meta l-iktar u l-volt huma fl-maximum, jiġi causat peak power loss. Din tikseb ukoll meta jiġi swittchen minn 'ON' għal 'OFF'. Il-power loss maxima tikseb waqt dawn it-transtitions, imma l-enerġija dissipata hi moderata għalhekk il-period ta' transition hija qasira. Fil-frekwenzi bassa, il-ħarr minn generation huwa maniġġjabbli, imma fil-frekwenzi alta, il-poter loss u l-ħarr jkunu signifikanti.

Hemm daqs importanti li l-generation tal-ħarr ma jiġi biss waqt it-transtition imma wkoll waqt steady 'ON' u 'OFF' conditions tal-transistor, imma l-ammont tal-ħarr waqt steady condition huwa Żgħir u neglegibbili.