Tranzistorul 2 New

7/25/2019 Tranzistorul 2 New

1/11

TBIP-Regimul dinamic

Tranzistorul este utilizat pentru prelucrarea semnalelor variabile.Semnalele variabile se aplic n serie cu tensiunile de polarizare - ca

urmare, se vor modifica curenii, deci i tensiunile pe rezistena de sarcin.n cazul general, semnalul variabil se suprapune peste regimul de

curent continuu.Tranzistorul element neliniar adic relaiile dintre tensiuni i

cureni sunt neliniare. Liniarizarea se poate face n condiii de semnal mic.

Definiie:factor de amplificare n curent:01

2

2=

ui

i

- pentru conexiunea BC:.ctuE

C

Ci

i

=

=

- pentru conexiunea EC:.'

'ctuB

C

Ci

i

==

- pentru conexiunea CC:.''

''ctuB

E

Ci

i

=

=

Conexiunea BC:

coEC iii += 0

+=

+=

=== ..

00

.

00

ctuE

E

ctuE

E

ctuE

E

E

C

CCC

di

du

du

di

di

di

di

di

Deoarece: kTqu

np

E Ai = ,E

ew

pqDE

PSFE

E IkT

q

du

di=

deci:

12


2/11

.

00

.

00

1

ctuEEctuE

E

CCdu

d

q

kT

Iq

kT

du

dI

==

+=+=

Deoarece n RAN depinde puin de (prin W), rezult:0 Eu 0 .

Dependena 0 de PSF:

variaia lui 0 cu curentul de colector (emitor) determinatde:

- generarea de purttori electroni-goluri din zona de trecere ( );

- efecte la nivel mare de injecie ( t ).

Conexiunea EC:

Relaii: =

=

= .'

'ctuB

C

Ci

i

==+=+=

1

ECBCEBCE iiiiiiii

Factor de amplificare n regim variabil n conexiunea EC: eh21= .

Variaia lui cu curentul de emitor (colector) este mult mai puternicdect n cazul conexiunii BC.

Conexiunea CC: nu prezint elemente importante din punct de vedere alregimului static de funcionare; referirile se fac la conexiunea EC.

12


3/11

5. Modelul Early:

Condiii: semnale variabile mici;regim staionar.

a)

circuitul de intrare),( CEEE uuii =

Se difereniazn jurul unui PSF, ( )CECE IIUUM ,,,

C

MC

EE

ME

EE u

u

iu

u

ii

+

=

1 1 CE E C en E

E E

E EM M

E

C M

uu i u r i

Ki i

u ui

u

= + = +

Se deseneazsub forma unui circuit electric:

Observaii:- : rezistena naturala emitorului:enr

kT

qu

np

E

E

ew

pqD

Ai = (pentru RAN: ,0> )

E

M

kT

qu

np

E

E IkT

qe

kT

q

w

pqDA

u

i E==

Rezult:

12


4/11

EE

ME

E

enIIq

kT

u

ir

026,011==

= (valoare mic)

-K: coeficientul de modulaie a grosimii bazei:

C

E

MC

E

C

E

ME

E

u

w

wq

kTI

u

w

w

kT

qI

u

i

u

i

K

=

=

=1

1

1

(reprezintinfluena ieirii asupra intrrii prin intermediul grosimii efectivea bazei reacia internn tranzistor).

Valori tipice pentruK:

53

1010

.b)

circuitul de ieireRelaia:

)(),( 0000 CcECEcEC uiiuiiii +=+= Se difereniaz:

C

MC

c

C

MC

EE

ME

EEC uu

iu

uii

iiii

+

+

+= 0000

C

MC

c

MC

EE

ME

EC uui

uii

iii

+

+

+= 0000

Se poate scrie sub forma:

CcnEC ugii = Se deseneazsub forma unui circuit electric:

12


5/11

Observaii:- factor de amplificare n curent n conexiunea BC- conductana naturala emitorului dependena de PSF:cng

Se obin valori mici pentru conductana natural a emitorului -

S76 1010

- ceea ce conferTBIP caracterul de generator de curent i nregim dinamic.Pentru semnale rapid variabile, intervin elementele capacitive:

Se adaugi rezistena distribuita bazei, 'bbx rr = :

Pentru circuitul Early elementele de circuit depind i de frecven, ceea facedificilutilizarea lui.

Capacitile tranzistorului

La jonciunea emitor-baz polarizatdirect capacitatea de difuzieeste mai importantdect capacitatea de barier; la jonciunea colector baz

polarizat direct conteaz ambele componente, mai important fiind,totui, capacitatea de barier.

bcdccbedee CCCCCC +=+=

12


6/11


7/11

Se deseneaz, sub forma unui circuit electronic, cele dourelaii:

Interpretarea parametrilor (n ordinea importanei):

* CCoen

o

enenIIkT

q

rrrKS 40

1

=

=

Seste panta tranzistorului, nV

mA, pentru n mA );CI

V

mAS 40= pentru

.mAIC 1=

*SS

rr en

=

=

1

11

(reprezintcurentul local al jonciunii EB, valori tipice de k pentru de

ordinul mA)

CI

- se pune n evidenrelaia: oSr =

*C

enoqI

kTK

SKKrr =

(reprezintreacia interna tranzistorului, valori tipice de ) dependentde PSF i de frecven;

54 1010 L

*

en

cocn

en

cnKr

gSK

gKr

gr

+=

=

=

11111

(dependent de PSF i de frecven, valori tipice pentru der 10106L )

* rezistena distribuita bazei, valori tipice zeci sute .xr

Schema se poate desena i pentru conexiunea EC.

12


8/11

Schema simplificatpentru frecvene joase

Schema simplificatpentru amplificare mic

Schema simplificatpentru frecvene nalte

12


9/11

7. Parametrii de cuadripol

Din punct de vedere dinamic, tranzistorul poate fi caracterizat printr-un model matematicprin care se iau n considerare relaiile dintre mrimilede intrare (curent, tensiune) i mrimile de ieire (curent, tensiune) aleacestuia considerat ca un cuadripol.

- mrimi de intrare: - curentul de intrare,i

I

- tensiunea de intrare, iU

- mrimi de ieire: - curentul de ieire, 0I

- tensiunea de ieire, 0U Relaiile dintre cele patru mrimi determinseturi de parametri

- mai importani - parametrii y (pentru analiza circuitelor funcionnd la frecvene

mari)

- parametrii h (pentru analiza circuitelor funcionnd la frecvenemici).

Parametrii h se pot msura n cele mai bune condiii: scurt circuit laieire (sarcina format dintr-o capacitate mare) i ntrerupere la intrare(comandprin generator de curent).

Deducerea parametrilor h din parametrii circuitului echivalentGiacoletto pentru conexiunea EC:

12


10/11

Parametrii hse deduc pornind de la definiie:

0

11

0

ii x x

i U

Uh h r Z Z r r r r r

I x

=

= = == + = + +

- valori tipice: k (pentru cureni de ordinul mA);

- dependent de PSF (prinCqI

kTr 0 = );

- are importanla cureni mari;xr

- la frecvene mari intervine i o dependende frecven;

0

''

221

' '1 0

1

1 1

b eb e

fb e b eU

uSu S

Z rIh h Sr

u uI

r rZ Z

=

= = = = =++

- principalul parametru dinamic al tranzistorului;- numeric, practic egal cu parametrul static 0 ;

- valori tipice: ;30050L - relaia =Sr permite determinarea parametrului dac secunoate curentul din PSF;

ih

- se poate pune n evidena panta tranzistorului:

i

xi

f

xi

ff

h

rh

h

rh

h

r

h

rS

=

===

1

1

120i

i

io I

U Z Z

h h U Z Z Z

r

r

=

= = = =+

- valori tipice; 54 1010 L - dependent de PSF;- dependent de frecven.

12


11/11

rrr

Sr

r

U

ZZ

ZS

ZZrU

U

Ihh

oo

o

o

o

Io

oo

i

++=

++=

=

++

++

====

1111

11

0

22

- valori tipice: S54 1010 L ;- dependent de PSF i de frecven.

Schema cu parametrii h simplificai (prin neglijarea lui h12i h22)

12

Tranzistorul 2 New

Documents

Transcript of Tranzistorul 2 New