Tranzistor kot posiljevalnik
Definicija tranzistorja
Tranzistor je definiran kot polprevodniški element s tremi terminali (Izbirnik, Baza in Zbirnik) in dvema priključkoma (Baza-Izbirnik in Baza-Zbirnik).
Tranzistor je polprevodniški element s tremi terminali: Izbirnik (E), Baza (B) in Zbirnik (C). Imenuje dva priključka: Baza-Izbirnik (BE) in Baza-Zbirnik (BC). Tranzistori delujejo v treh območjih: preklop (popolnoma izklopljen), aktivno (posiljanje) in nasititev (popolnoma vklopljen).
Ko tranzistor deluje v aktivnem območju, deluje kot posiljevalnik, ki poveča moč vhodnega signala brez značilnih sprememb. To obnašanje je posledica gibanja nosilcev naboja. Upoštevajmo npn bipolarni presečni tranzistor (BJT), ki je odpravljen za delovanje v aktivnem območju, kjer je BE priključek prednapet naprej in BC priključek obrnuto napet.
V npn tranzistorju je izbirnik zelo dobro dotiran, baza slabo dotirana in zbirnik srednje dotiran. Baza je ozka, izbirnik pa širši, zbirnik pa najširši.
Prednapetost med baznim in izbirniškim terminalom povzroči, da v bazno območje teče majhen bazni tok (IB). Ta tok je običajno v obsegu mikroamperov (μA), saj je VBE tipično okoli 0,6 V.
Ta proces se lahko opazuje kot gibanje elektronov iz baznega območja ali vstavljanje lukninih v to območje. Vstavljene luknine privabijo elektrone iz izbirnika, kar vodi do rekompleksije luknin in elektronov.
Vendar zaradi manjše dotiranosti baze v primerjavi s izbirnikom, bo več elektronov v primerjavi s lukninami. Torej, tudi po učinku rekompleksije, bo še vedno veliko prostih elektronov. Ti elektroni zdaj prekožijo ozko bazno območje in se gibljejo proti zbirniškemu terminalu pod vplivom napetosti, ki je uporabljen med zbirnikom in baznim območjem.
To predstavlja nič drugega kot zbirniški tok IC, ki teče v zbirnik. Iz tega sledi, da z variacijo toka, ki teče v bazno območje (IB), lahko dosežemo veliko variacijo zbirniškega toka, IC. To je nič drugega kot posiljanje toka, kar vodi do zaključka, da npn tranzistor, ki deluje v svojem aktivnem območju, deluje kot posiljevalnik toka. Pripadajoči dobitek toka se lahko matematično izrazi kot-
Naslednje razmislite o npn tranzistorju, na katerega je vhodni signal priključen med baznim in izbirniškim terminalom, dokler se izhod ne zbere preko odpornika RC, ki je povezan med zbirniškim in baznim terminalom, kot je prikazano na Sliki 2.
Naslednje razmislite o npn tranzistorju, na katerega je vhodni signal priključen med baznim in izbirniškim terminalom, dokler se izhod ne zbere preko odpornika RC, ki je povezan med zbirniškim in baznim terminalom, kot je prikazano na Sliki 2.
Dodatno opomba, da je tranzistor vedno zagotovljen, da deluje v svojem aktivnem območju z ustrezno napajanjem, V EE in VBC. Tu majhna sprememba vhodne napetosti Vin spremeni izbirniški tok IE zelo znatno, ker je upornost vhodnega kruga nizka (zaradi prednapetosti).
To na vrsti spremeni zbirniški tok skoraj v istem obsegu, ker je velikost baznega toka zelo majhna za obravnavan primer. Ta velika sprememba IC povzroči velik padec napetosti preko odpornika RC, ki je nič drugega kot izhodna napetost.
Torej, na izhodnih terminalih naprave dobimo posiljeni obraz vhodne napetosti, kar vodi do zaključka, da deluje kot posiljevalnik napetosti. Matematični izraz za dobitek napetosti, povezan s tem pojavom, je dan z
Čeprav je razlage priložene za npn BJT, podobna analogija velja tudi za pnp BJT. Na enak način lahko razložimo posiljevalno delovanje drugih vrst tranzistorjev, kot so polprevodniški polprevodniški tranzistorji (FET). Dodatno je treba opozoriti, da obstaja mnogo variant posiljevalnih vezij tranzistorjev, kot so
Prva skupina: Konfiguracija skupnega baza/vrata, konfiguracija skupnega izbirnika/vira, konfiguracija skupnega zbirnika/draina
Druga skupina: Posiljevalniki razreda A, posiljevalniki razreda B, posiljevalniki razreda C, posiljevalniki razreda AB
Tretja skupina: Enostopinski posiljevalniki, večstopinski posiljevalniki itd. Vendar osnovni način delovanja ostane enak.
