Paprasčiau tariant, šališkumas BJT gali būti apibrėžiamas kaip procesas, kurio metu BJT yra įjungiamas arba įjungiamas, naudojant mažesnį DC dydį, esantį jo pagrindo / spinduolio gnybtuose, kad jis galėtų atlikti santykinai didesnį nuolatinės srovės dydį jos kolektoriaus spinduolių terminalai.

Bipolinio tranzistoriaus arba BJT veikimą nuolatinės srovės lygiu lemia keli veiksniai, įskaitant daugybę veikimo taškai per prietaisų charakteristikas.

Šiame straipsnyje paaiškintame 4.2 skyriuje mes patikrinsime išsamią informaciją apie šį diapazoną veikimo taškai BJT stiprintuvams. Apskaičiavus nurodytus nuolatinės srovės maitinimo šaltinius, gali būti sukurtas grandinės projektas reikalingam darbo taškui nustatyti.

Šiame straipsnyje nagrinėjamos įvairios tokios konfigūracijos. Kiekvienas aptartas modelis be to, identifikuos požiūrio stabilumą, o tai reiškia, kiek sistema gali būti jautri tam tikram parametrui.

Nors šiame skyriuje nagrinėjama daugybė tinklų, jie turi vieną esminį panašumą tarp kiekvienos konfigūracijos vertinimų, nes taip pakartotinai naudojamas esminis esminis ryšys:

Daugeliu atvejų bazinė srovė IB yra pats pirmasis kiekis, kurį reikia nustatyti. Nustačius IB, ekvivalentų santykiai. (4.1) per (4.3) būtų galima įgyvendinti norint gauti likusius aptariamus kiekius.

“ką veikia saulės įkrovimo valdiklis ”

Vertinimų panašumai bus greitai pastebimi, kai eisime į tolesnius skyrius.

IB lygtys yra labai identiškos daugeliui dizainų, kad vieną formulę būtų galima gauti iš kitos, paprasčiausiai pašalinant ar įterpiant elementą ar du.

Pagrindinis šio skyriaus tikslas yra nustatyti BJT tranzistoriaus supratimo laipsnį, kuris leistų jums atlikti beveik bet kurios grandinės, turinčios BJT stiprintuvą, nuolatinės srovės analizę.

4.2 VEIKLOS TAŠKAS

Žodis šališkas Šio straipsnio pavadinime pateikiamas išsamus terminas, reiškiantis nuolatinės įtampos įgyvendinimą ir nustatant fiksuotą srovės ir įtampos lygį BJT.

BJT stiprintuvams gaunama nuolatinės srovės srovė ir įtampa sukuria veikimo taškas dėl charakteristikų, nustatančių sritį, kuri tampa ideali reikalingam pritaikyto signalo stiprinimui. Kadangi veikimo taškas yra iš anksto nustatytas taškas pagal charakteristikas, jis taip pat gali būti vadinamas ramybės tašku (sutrumpintai kaip Q taškas).

„Ramybė“ pagal apibrėžimą reiškia tylą, ramybę, sėslų. 4.1 paveiksle parodyta standartinė BJT, turinčio 4, išėjimo charakteristika veikimo taškai . Išankstinė grandinė galėtų būti sukurta siekiant nustatyti BJT viename iš šių taškų ar kituose aktyvaus regiono viduje.

Maksimalūs reitingai nurodomi 4.1 pav. Charakteristikose per horizontalią liniją, skirtą didžiausios kolektoriaus srovės ICmax, ir statmeną liniją, esant didiausiai kolektoriaus ir spinduolio įtampai VCEmax.

Didžiausias galios apribojimas nustatomas pagal kreivę PCmax tame pačiame paveiksle. Apatiniame grafiko gale galime pamatyti ribinę sritį, identifikuojamą IB ≤ 0μ, ir prisotinimo sritį, identifikuojamą VCE ≤ VCEsat.

BJT blokas gali būti neobjektyvus už nurodytų didžiausių ribų ribų, tačiau tokio proceso pasekmė gali labai pabloginti prietaiso tarnavimo laiką arba visiškai sugesti.

Apribojant reikšmes tarp nurodyto aktyvaus regiono, galima pasirinkti įvairius veikimo zonos ar taškai . Pasirinktas Q taškas paprastai priklauso nuo numatytos grandinės specifikacijos.

Vis dėlto, mes galime tikrai atsižvelgti į keletą taškų skaičiaus, pavaizduoto 4.1 pav., Skirtumus, kad pateiktume keletą pagrindinių rekomendacijų dėl veikimo taškas , taigi ir šališkumo grandinę.

Jei nebūtų taikomas šališkumas, prietaisas iš pradžių liktų visiškai išjungtas, dėl ko Q taškas būtų ties A, ty nulinė srovė per įrenginį (ir 0 V per jį). Kadangi būtina pakreipti BJT, kad jis galėtų reaguoti per visą duoto įvesties signalo diapazoną, taškas A gali atrodyti netinkamas.

Taškui B, kai prie grandinės prijungtas signalas, prietaisas per srovę parodys srovės ir įtampos kitimą veikimo taškas , leidžiantis prietaisui reaguoti (ir galbūt sustiprinti) tiek teigiamą, tiek neigiamą įvesties signalo taikymą.

Kai įvesties signalas yra optimaliai naudojamas, BJT įtampa ir srovė greičiausiai pasikeis ..... tačiau jų gali nepakakti, kad įjungtumėte prietaisą išjungimo ar prisotinimo režimu.

Taškas C gali padėti tam tikram teigiamam ir neigiamam išėjimo signalo nuokrypiui, tačiau nuo piko iki piko dydis gali būti ribojamas iki VCE = 0V / IC = 0 mA artumo.

Darbas C taške taip pat gali sukelti mažai nerimo dėl netiesiškumo dėl to, kad tarpas tarp IB kreivių šioje konkrečioje srityje gali greitai kisti.

Apskritai, kur kas geriau valdyti prietaisą, kuriame prietaiso stiprinimas yra gana pastovus (arba linijinis), kad būtų užtikrinta, jog viso įvesties signalo svyravimas išlieka vienodas.

B taškas yra sritis, pasižyminti didesniu linijiniu atstumu ir dėl šios priežasties didesniu linijiniu aktyvumu, kaip nurodyta 4.1 pav.

D taškas nustato prietaisą veikimo taškas arti aukščiausio įtampos ir galios lygio. Taigi išėjimo įtampos svyravimai ties teigiama riba yra ribojami, kai neketinama viršyti didžiausios įtampos.

Dėl to taškas B atrodo tobulai veikimo taškas atsižvelgiant į tiesinį stiprinimą ir didžiausią įmanomą įtampos ir srovės kitimą.

Mes tai aprašysime idealiai mažų signalų stiprintuvams (8 skyrius), tačiau ne visada galios stiprintuvams, apie tai pakalbėsime vėliau.

Šiame diskurse daugiausia dėmesio skirsiu tranzistoriaus šališkumui, atsižvelgiant į mažo signalo stiprinimo funkciją.

Yra dar vienas itin svarbus šališkas veiksnys, į kurį reikia atkreipti dėmesį. Nusprendęs ir šališkas BJT idealu veikimo taškas , taip pat reikėtų įvertinti temperatūros poveikį.

Šilumos diapazonas sukels prietaiso ribas, tokias kaip tranzistoriaus srovės stiprinimas (kintamasis) ir tranzistoriaus nuotėkio srovė (ICEO). Padidėjęs temperatūros diapazonas sukels didesnes nuotėkio sroves BJT ir taip pakeis šališkojo tinklo nustatytą veikimo specifikaciją.

Tai reiškia, kad tinklo modelis taip pat turi palengvinti temperatūros stabilumo lygį, kad būtų užtikrinta, jog temperatūros pokyčių poveikis būtų kuo mažesnis. veikimo taškas . Šį darbo taško išlaikymą galima būtų nustatyti stabilumo koeficientu S, kuris žymi temperatūros pokyčio sukeltų veikimo taško nuokrypių lygį.

Patartina optimaliai stabilizuota grandinė ir čia bus įvertinta kelių esminių šališkumo grandinių stabili savybė. Kad BJT būtų nukreiptas tiesinio ar efektyvaus veikimo srities viduje, turi būti tenkinami toliau nurodyti punktai:

“aukšto ir žemo pralaidumo filtras ”

1. Pagrindo ir spinduolio jungtis turėtų būti nukreipta į priekį (p srities įtampa labai teigiama), leidžianti į priekį nukreipti įtampą maždaug nuo 0,6 iki 0,7 V.

2. Pagrindo ir kolektoriaus jungtis turi būti atvirkštinė (n sritis labai teigiama), o atvirkštinio įstrižo įtampa turi būti tam tikra verte, esant maksimaliai BJT riboms.

[Atminkite, kad esant priekiniam poslinkiui įtampa p-n sankryžoje bus p teigiamas, o atvirkštiniam šališkumui jis yra atvirkštinis n -teigiamas. Šis dėmesys pirmajai raidei turėtų padėti lengvai prisiminti esminį įtampos poliškumą.]

Veikimas BJT charakteristikos ribinėse, sodrumo ir tiesinėse srityse paprastai pateikiamas taip, kaip paaiškinta toliau:

1. Linijinio regiono operacija:

Pagrindo-spinduolio jungtis pirmyn nukreipta

Pagrindo ir kolektoriaus jungties atvirkštinė tendencija

2. Pjovimo regiono operacija:

Pagrindo-spinduolio jungties atvirkštinė tendencija

3. Soties regiono veikimas:

Pagrindo-spinduolio jungtis pirmyn nukreipta

Pagrindo ir kolektoriaus sankryža į priekį nukreipta

4.3 FIKSUOTOS BIOSOS APRAŠAS

Fiksuoto šališkumo grandinė, pav. 4.2, suprojektuota gana paprasta ir nesudėtinga tranzistoriaus nuolatinės srovės poslinkio analizės apžvalga.

Nors tinklas įgyvendina NPN tranzistorių, formulės ir skaičiavimai galėtų veikti vienodai efektyviai su PNP tranzistoriaus sąranka, paprasčiausiai iš naujo sukonfigūruojant srovės srauto kelius ir įtampos poliškumą.

Dabartinės 4.2 pav. Kryptys yra tikrosios srovės kryptys, o įtampos identifikuojamos universaliomis dvigubo indekso anotacijomis.

Nuolatinės srovės analizei konstrukciją galima atskirti nuo paminėtų kintamosios srovės lygių paprasčiausiai pakeičiant kondensatorius atviros grandinės ekvivalentu.

Be to, nuolatinės srovės maitinimo VCC galima padalyti į keletą atskirų maitinimo šaltinių (tik tam, kad būtų galima atlikti vertinimą), kaip įrodyta 4.3 pav., Kad būtų galima išardyti įvesties ir išvesties grandines.

Tai sumažina sąsają tarp dviejų ir bazinės srovės IB. Atskyrimas yra neabejotinai teisėtas, kaip parodyta 4.3 pav., Kur VCC yra prijungtas tiesiai prie RB ir RC, kaip parodyta 4.2 pav.

„Forward Bias of Base – Emitter“

Pirmiausia išanalizuokime bazės-spinduolio grandinės kilpą, parodytą aukščiau 4.4 pav. Jei įgyvendinsime Kirchhoffo įtampos lygtį pagal kilpą pagal laikrodžio rodyklę, išvesime šią lygtį:

Mes galime pamatyti, kad įtampos kritimo per RB poliškumas, nustatytas per srovės IB kryptį. Išsprendę dabartinės IB lygtį, gauname tokį rezultatą:

Lygtis (4.4)

(4.4) lygtis neabejotinai yra lygtis, kurią galima lengvai įsiminti, paprasčiausiai prisimenant, kad bazinė srovė čia tampa srove, einančia per RB, ir taikant Ohmo dėsnį, pagal kurį srovė yra lygi RB įtampai, padalytai iš varžos RB .

Įtampa per RB yra naudojama įtampa VCC, esanti viename gale, atėmus kritimą bazės-spinduolio jungtyje (VBE).
Be to, dėl to, kad maitinimo VCC ir bazinės spinduolio įtampos VBE dydžiai yra fiksuoti, pasirinkus rezistorių RB bazėje, nustatomas pagrindinės srovės kiekis perjungimo lygiui.

Kolektorius – Emiterio kilpa

4.5 paveiksle parodytas kolektoriaus emiterio grandinės etapas, kuriame pateikta srovės IC kryptis ir atitinkamas poliškumas per RC.
Kolektoriaus srovės vertė gali būti laikoma tiesiogiai susijusi su IB per lygtį:

(4.5) lygtis

Jums gali būti įdomu pamatyti, kad kadangi bazinė srovė priklauso nuo RB kiekių, o IC yra susietas su IB per pastovią β, IC dydis nėra atsparumo RC funkcija.

RC nustatymas pagal kokią nors kitą vertę nedaro jokio poveikio IB ar net IC lygiui tol, kol išlaikomas aktyvus BJT regionas.
Be to, pastebėsite, kad VCE dydį lemia RC lygis, ir tai gali būti labai svarbus dalykas.

Jei naudosime Kirchhoffo įtampos dėsnį pagal laikrodžio rodyklę 4.5 pav. Parodytoje uždaroje kilpoje, gaunamos šios dvi lygtys:

(4.6) lygtis

Tai rodo, kad įtampa per BJT kolektoriaus spinduolį fiksuoto įstrižo grandinėje yra maitinimo įtampa, lygi kritimui, susidariusiam per RC
Norėdami greitai pažvelgti į vieno ir dvigubo indekso žymėjimą, prisiminkite, kad:

VCE = VC - VE -------- (4.7)

kur VCE rodo įtampą, tekančią iš kolektoriaus į spinduolį, VC ir VE yra įtampa, atitinkamai einanti iš kolektoriaus ir emiterio į žemę. Bet čia, kadangi VE = 0 V, mes turime

VCE = VC -------- (4.8)
Taip pat todėl, kad mes
VBE = VB - IR -------- (4.9)
ir kadangi VE = 0, pagaliau gauname:
VBE = VB -------- (4.10)

Atminkite šiuos dalykus:

Matuodami įtampos lygius, pvz., VCE, ant kolektoriaus kaiščio įdėkite raudoną voltmetro zondą, o ant spinduolio - juodą zondą, kaip parodyta kitame paveikslėlyje.