Curs 10 TRANZISTOARE. TRANZISTOARE BIPOLARE · •Tranzistoare: componente esenţiale pentru orice...
Transcript of Curs 10 TRANZISTOARE. TRANZISTOARE BIPOLARE · •Tranzistoare: componente esenţiale pentru orice...
Curs 10
TRANZISTOARE TRANZISTOARE BIPOLARE
DE C10
2
CUPRINS
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenți prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
3
Tranzistoare
Dispozitive semiconductoare active (cu trei terminale)
Principiul de funcţionare utilizarea unei tensiuni (de comandă) pentru a controla intensitatea curentului
de ieşire (de execuţie)
Tranzistoarele surse de curent comandate icircn tensiune (SCCT)
bull Tranzistoare componente esenţiale pentru orice circuit electronic
bull Intel 4004 1971 10micro 14mm2 2300 tranzistoare
bull Procesorul Pentium4 ~ 435 milioane tranzistoare (cu efect de cacircmp)
bull IBM z13 (6-to-8 core) 2015 22nm 3990 milioane tranzistoare
DE C10
4
Tranzistoare
ClasificareTranzistoare bipolare cu joncţiuniTranzistoare cu efect de cacircmp
Metal-Oxid-Semiconductor
DE C10
5
Tranzistoare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Tip p
-TECMOS cu canal p
-TB pnp
Tranzistorul ndash sursă de curent comandată neliniară exponențială ndash TB
pătratică - TMOS
bull Modelul icircn cc ndash sursă ideală de curent comandată icircn tensiune
Tip n
-TECMOS cu canal n
-TB npn
Tensiune de prag
DE C10
6
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull De ce este necesară R
bull alimentare serie cu sursă de tensiune
bull alimentare paralel cu sursă de curent
Mărimi de ieșire IO VO
CST IO(VCT) VO(VCT)
DE C10
7
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull VCT lt VPn Tn ndash blocat IO=IT=0
bull VCT gt VPn Tn ndash conduce IO=IT gt0
VAl=RIO+VO VO= VAl - RIO
VCT IO VO VOmin= 0
R
VI Al
Oex
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
2
CUPRINS
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenți prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
3
Tranzistoare
Dispozitive semiconductoare active (cu trei terminale)
Principiul de funcţionare utilizarea unei tensiuni (de comandă) pentru a controla intensitatea curentului
de ieşire (de execuţie)
Tranzistoarele surse de curent comandate icircn tensiune (SCCT)
bull Tranzistoare componente esenţiale pentru orice circuit electronic
bull Intel 4004 1971 10micro 14mm2 2300 tranzistoare
bull Procesorul Pentium4 ~ 435 milioane tranzistoare (cu efect de cacircmp)
bull IBM z13 (6-to-8 core) 2015 22nm 3990 milioane tranzistoare
DE C10
4
Tranzistoare
ClasificareTranzistoare bipolare cu joncţiuniTranzistoare cu efect de cacircmp
Metal-Oxid-Semiconductor
DE C10
5
Tranzistoare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Tip p
-TECMOS cu canal p
-TB pnp
Tranzistorul ndash sursă de curent comandată neliniară exponențială ndash TB
pătratică - TMOS
bull Modelul icircn cc ndash sursă ideală de curent comandată icircn tensiune
Tip n
-TECMOS cu canal n
-TB npn
Tensiune de prag
DE C10
6
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull De ce este necesară R
bull alimentare serie cu sursă de tensiune
bull alimentare paralel cu sursă de curent
Mărimi de ieșire IO VO
CST IO(VCT) VO(VCT)
DE C10
7
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull VCT lt VPn Tn ndash blocat IO=IT=0
bull VCT gt VPn Tn ndash conduce IO=IT gt0
VAl=RIO+VO VO= VAl - RIO
VCT IO VO VOmin= 0
R
VI Al
Oex
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
3
Tranzistoare
Dispozitive semiconductoare active (cu trei terminale)
Principiul de funcţionare utilizarea unei tensiuni (de comandă) pentru a controla intensitatea curentului
de ieşire (de execuţie)
Tranzistoarele surse de curent comandate icircn tensiune (SCCT)
bull Tranzistoare componente esenţiale pentru orice circuit electronic
bull Intel 4004 1971 10micro 14mm2 2300 tranzistoare
bull Procesorul Pentium4 ~ 435 milioane tranzistoare (cu efect de cacircmp)
bull IBM z13 (6-to-8 core) 2015 22nm 3990 milioane tranzistoare
DE C10
4
Tranzistoare
ClasificareTranzistoare bipolare cu joncţiuniTranzistoare cu efect de cacircmp
Metal-Oxid-Semiconductor
DE C10
5
Tranzistoare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Tip p
-TECMOS cu canal p
-TB pnp
Tranzistorul ndash sursă de curent comandată neliniară exponențială ndash TB
pătratică - TMOS
bull Modelul icircn cc ndash sursă ideală de curent comandată icircn tensiune
Tip n
-TECMOS cu canal n
-TB npn
Tensiune de prag
DE C10
6
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull De ce este necesară R
bull alimentare serie cu sursă de tensiune
bull alimentare paralel cu sursă de curent
Mărimi de ieșire IO VO
CST IO(VCT) VO(VCT)
DE C10
7
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull VCT lt VPn Tn ndash blocat IO=IT=0
bull VCT gt VPn Tn ndash conduce IO=IT gt0
VAl=RIO+VO VO= VAl - RIO
VCT IO VO VOmin= 0
R
VI Al
Oex
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
4
Tranzistoare
ClasificareTranzistoare bipolare cu joncţiuniTranzistoare cu efect de cacircmp
Metal-Oxid-Semiconductor
DE C10
5
Tranzistoare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Tip p
-TECMOS cu canal p
-TB pnp
Tranzistorul ndash sursă de curent comandată neliniară exponențială ndash TB
pătratică - TMOS
bull Modelul icircn cc ndash sursă ideală de curent comandată icircn tensiune
Tip n
-TECMOS cu canal n
-TB npn
Tensiune de prag
DE C10
6
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull De ce este necesară R
bull alimentare serie cu sursă de tensiune
bull alimentare paralel cu sursă de curent
Mărimi de ieșire IO VO
CST IO(VCT) VO(VCT)
DE C10
7
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull VCT lt VPn Tn ndash blocat IO=IT=0
bull VCT gt VPn Tn ndash conduce IO=IT gt0
VAl=RIO+VO VO= VAl - RIO
VCT IO VO VOmin= 0
R
VI Al
Oex
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
5
Tranzistoare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Tip p
-TECMOS cu canal p
-TB pnp
Tranzistorul ndash sursă de curent comandată neliniară exponențială ndash TB
pătratică - TMOS
bull Modelul icircn cc ndash sursă ideală de curent comandată icircn tensiune
Tip n
-TECMOS cu canal n
-TB npn
Tensiune de prag
DE C10
6
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull De ce este necesară R
bull alimentare serie cu sursă de tensiune
bull alimentare paralel cu sursă de curent
Mărimi de ieșire IO VO
CST IO(VCT) VO(VCT)
DE C10
7
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull VCT lt VPn Tn ndash blocat IO=IT=0
bull VCT gt VPn Tn ndash conduce IO=IT gt0
VAl=RIO+VO VO= VAl - RIO
VCT IO VO VOmin= 0
R
VI Al
Oex
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
6
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull De ce este necesară R
bull alimentare serie cu sursă de tensiune
bull alimentare paralel cu sursă de curent
Mărimi de ieșire IO VO
CST IO(VCT) VO(VCT)
DE C10
7
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull VCT lt VPn Tn ndash blocat IO=IT=0
bull VCT gt VPn Tn ndash conduce IO=IT gt0
VAl=RIO+VO VO= VAl - RIO
VCT IO VO VOmin= 0
R
VI Al
Oex
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
7
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull VCT lt VPn Tn ndash blocat IO=IT=0
bull VCT gt VPn Tn ndash conduce IO=IT gt0
VAl=RIO+VO VO= VAl - RIO
VCT IO VO VOmin= 0
R
VI Al
Oex
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
8
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
bull Două regiuni extreme regiuni pasive
- blocare (b) IT=0 VOgt0
comutator ideal blocat
- conducţie extremă (cex) IT=IOex VO=0
comutator ideal icircn conducţie
bull O regiune intermediară
- regiunea activă directă (aF)
amplificator
bull VCTltVPn și VCTgtVCTex tranzistorul - regim de comutare
bull VCT(Vpn VCTex) - tranzistorul - regim de amplificare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
9
Tranzistoare
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
- blocare (b)
- conducţie extremă (cex)
- regiunea activă directă (aF)
CTexCT VV
PPCTCTex VVV
PPCT VV
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
10
Tranzistoare
Cine determină granița dintre regiuni
bull graniţa (b) - (aF) tranzistorul prin tensiunea de prag
bull granița (cex) - (aF) VCT=VCTex tranzistor R şi VAl
o T prin funcţia IT(VCT)
o R şi VAl prin valoarea extremă a curentului de ieșireR
VI Al
Oex
Tn Tp
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
11
Tranzistoare
i) VAl=10V R=1KΩ
ii) VAl=15V R=1kΩ
iii) VAl=10V R=25kΩ
Exemplu
(b) (aF) (cex)
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
12
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri
Simboluri uzuale
Ce ldquovederdquo un
ohmmetru la
terminalele TB
Există interacţiune icircntre cele două diode
Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
13
Tranzistoare bipolare - TB
Simboluri Tip n ndash TB npn Tip p ndash TB pnp
Terminalele TB se numesc
B ndash bază
C ndash colector
E ndash emitor
Săgeata indică sensul pozitiv al curentului prin tranzistor de la C la E (npn) şi de la E la C (pnp)
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
14
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată TB npn TB pnp
B
C
E
n
p
n+
B
E
C
p
n
p+
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
15
Tranzistoare bipolare - TB
Structura simplificată tranzistor npn
Efectul de tranzistor
Trecerea curentului printr-o joncţiune polarizată invers (bază-colector) datorită interacţiunii ei cu
o joncţiune polarizată direct (bază-emitor) situată icircn imediata ei vecinătate
Obținerea efectului de tranzistor
bull regiunea bazei foarte icircngustă considerabil mai icircngustă decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor
minoritari icircn bază
bull regiunea de emitor mai puternic dopată decacirct regiunea bazei
bull regiunile de emitor şi colector mai late decacirct lungimea de difuzie a purtătorilor minoritari icircn
aceste regiuni
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
16
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristica de intrare de transfer
T
BE
V
v
SB e
Ii
iC =βiB
Caracteristica de transferCaracteristica de intrare
Icircn regiunea activă directă (aF)
T
BE
V
v
SC eIi
β - factor de amplificare icircn curent
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
17
Tranzistoare bipolare - TB
Caracteristici de ieșire
Regiunea activă (aF)
iC = βiB
Saturaţie (cex)
iC lt βiBVCEsat asymp 02V
Blocare (b)
iC = βiB =0
T
BE
V
v
SC eIi
IS=210-15A și β=100
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
18
Tranzistoare bipolare - TB
Regiuni de funcționare
vBElt06V
vBClt06V vBEgt06V
vBClt06V
vBEgt06V
vBCgt06Vrareori folosită
Observație
bull tranzistorul să nu fie polarizat foarte aproape de originea sistemului de axe sau de una dintre axe
Moduri de
utilizare
icircn comutare - (b) (cex)
amplificator - (aF) eventual (aR)
Regiunea activă
inversă (aR)
Regiunea activă
directă (aF)
Regiunea de
saturație (cex)
Regiunea de
blocare (b)
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
19
Tranzistoare bipolare - TB
Curenții prin TB
Icircn regiunea activă (aF) cu iC = βiB
CE
CCCE
ii
iiii
)1
1(1
Relaţiile nu sunt valabile la saturaţia TB (cex) unde iC lt βiB
Icircn toate regiunile de funcționare
BBE iii )1(
CBE iii
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
20
Tranzistoare bipolare - TB
Limitarea curentului de comandă
joncţiune icircn circuitul de comandă
se impune folosirea unei rezistenţe serie icircn circuitul bază-emitor pentru stabilirea (limitarea)
curentului de bază fie icircn bază fie icircn emitor
VvBE 70B
BECoB
R
vvi
E
BECoE
R
vvi
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
21
Tranzistoare bipolare - TB
Saturația TB
bull Valorile rezistoarelor şi surselor de alimentare astfel icircncacirct tranzistorul să lucreze icircn regiunea dorită
bull TB poate fi privit și ca o sursă de curent comandată prin curent după relaţia iC=βiB icircn (aF)
Cex
Bsat
ii
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
22
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Dreapta de sarcină
vCE =VAl -RC iC
Punct static de funcționare Q ndash un punct de pe caracteristica de ieșire iC(vCE) a TB
Parametrii Q ndash IC și VCE
Q(IC VCE) se află la intersecţia dreptei de sarcină cu caracteristica corespunzătoare tensiunii vBE
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
23
Tranzistoare bipolare - TB
Punct static de funcționare Q
Q2(IC2 VCE2)
B
BECoB
R
vvi
BC ii
CCAlCE iRVv
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
24
Tranzistoare bipolare - TB
A Icircn ce regiune se află T și care este PSF Q(VCE IC) pt RB=50k cu
i) vCo=04V ii) vCo=17V
iii) vCo=5V
Rezolvare
i) deoarece vCo=04V lt VP=06V T-(b) Q(12V 0mA)
ii) vCo gtVP T fie icircn (aF) fie icircn (cex)
Vom considera vBE=07V icircn conducţie şi β=100 Presupunem T icircn (aF) astfel ca iC =βiB
Se compară iB cu iCex β
Dacă iB gtiCex β T - (cex) dacă iB ltiCex β T - (aF)
Problemă
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
25
Tranzistoare bipolare - TB95
2
2012
C
CEsatAlCex
R
vVi mA
02050
7071
B
BECoB
R
vvi mA
0590100
95
Cexi
mA
Cum iB=20μA μA T este icircn (aF)59Cexi
V6037870 Vvvv CEBEBC
mA2020100 BC ii
V82212 CCAlCE iRVvPSF Q(8V 2mA)
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C10
26
Tranzistoare bipolare - TB
mA086050
705
B
BECoB
R
vvi
iii)
Cum iB =86microAgtiCex β=59microA rezultă că T este icircn (cex)
vBE asymp08V vBC=vBEsat -vCEsat asymp08V-02V=06V=VP
Puteam rezolva problema presupunacircnd T icircn (aF) iC=βiB=86mA
vCE=VAl - RCiC =12-2middot86=-52V
Evident o valoare imposibilă (vCE nu poate fi decacirct pozitivă) deci presupunerea făcută este falsă
Aşadar T este icircn (cex)
Pentru determinarea PSF se consideră mA95
V20
CexC
CEsatCE
iI
vVQ(02V 59mA)
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C9
27
Activitate curs - P9
B Se dau vCo=27V şi β(25hellip200)
Să se determine domeniul RB astfel icircncacirct T
i) (aF)
ii) (cex)
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare
DE C9
28
Ce am icircnvățat azi despre tranzistoare și tranzistoare bipolare
Tranzistoare
Clasificare
Principiu de funcționare și regiuni de funcționare
Utilizarea tranzistorului de tip n Caracteristici de transfer
Utilizarea tranzistorului de tip p Caracteristici de transfer
Tranzistoare bipolare
Simboluri
Structura simplificată
Caracteristici de intrare ieșire și transfer
Regiuni de funcționare
Curenții prin TB
Saturația TB
Punct static de funcționare