Как Работает Pnp Транзистор Для Чайников • Принцип действия

Составной транзистор. Транзисторная сборка Дарлингтона

Если открыть любую книгу по электронной технике, сразу видно как много элементов названы по именам их создателей: диод Шоттки, диод Зенера (он же стабилитрон), диод Ганна, транзистор Дарлингтона.

Инженер-электрик Сидни Дарлингтон (Sidney Darlington) экспериментировал с коллекторными двигателями постоянного тока и схемами управления для них. В схемах использовались усилители тока.

Инженер Дарлингтон изобрёл и запатентовал транзистор, состоящий из двух биполярных и выполненный на одном кристалле кремния с диффундированными n (негатив) и p (позитив) переходами. Новый полупроводниковый прибор был назван его именем.

В отечественной технической литературе транзистор Дарлингтона называют составным. Итак, давайте познакомимся с ним поближе!

Цоколёвка и структура транзистора BU931

Как работает транзистор: устройство, классификация и работа простым языком
В зависимости от принципа действия и конструктивных признаков транзисторы подразделяются на два больших класса: биполярные и полевые.
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!
Биполярный транзистор это полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими между собой р-п переходами и тремя или более выводами. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

IGBT транзистор. Принцип работы и применение.

Устройство составного транзистора.

Как уже говорилось, это два или более транзисторов, изготовленных на одном полупроводниковом кристалле и запакованные в один общий корпус. Там же находится нагрузочный резистор в цепи эмиттера первого транзистора.

У транзистора Дарлингтона те же выводы, что и у всем знакомого биполярного: база (Base), эмиттер (Emitter) и коллектор (Collector).

Схема Дарлингтона

Как видим, такой транзистор представляет собой комбинацию нескольких. В зависимости от мощности в его составе может быть и более двух биполярных транзисторов. Стоит отметить, что в высоковольтной электронике также применяется транзистор, состоящий из биполярного и полевого. Это IGBT транзистор. Его также можно причислить к составным, гибридным полупроводниковым приборам.

Обозначение транзистора Дарлингтона на схеме

Какое освещение Вы предпочитаете
ВстроенноеЛюстра

Принцип действия

Один из сложных радиоэлементов — транзистор. Принцип работы его сводится к следующему:

Биполярные обладают большей мощностью и могут работать с большими частотами. Однако, если нужен широкий спектр усиления, то без полевого не обойтись.

Работа полевого

Как устроен транзистор

Рассмотрим, как работает транзистор. Для начинающих радиолюбителей трудно разобраться во всех этих переходах. Чтобы показать принцип работы транзистора простым языком, обратим внимание на следующий пример.

Водопроводный кран вентильного типа способен очень плавно менять напор воды. Это достигается благодаря постепенному изменению пропускного отверстия. На этом же принципе основана работа и полевого транзистора.

Как работает биполярный

Работа биполярного прибора несколько отличается от работы полевого. В первую очередь отличается способ управления движением заряженных частиц. В полевом используется электрическое поле, в биполярном — ток между базой и эмиттером.

В зависимости от типа прибора стрелочка эмиттера на схеме будет либо направлена к базе, тогда это тип p-n-p, либо от базы, тогда это n-p-n. При подключении к этим зажимам одноименного напряжения («p» подключается к «+», а «n» подключается к «-«) в цепи эмиттер — база возникает ток. В базе появляется больше носителей заряда и их становится тем больше, чем больше ток в этой цепи.

К коллектору подводится обратное напряжение, т. е. к «p» подключается «-«, а к «n» — «+». Поскольку между эмиттером и коллектором возникает разность потенциалов, между этими выводами появляется ток. Он будет тем больше, чем больше носителей заряда имеется в базе.

Когда к эмиттеру и базе подключают источник питания противоположного знака, ток прекращается, транзистор закрывается. Что поможет лучше понять работу транзистора? Для чайников важно понять одну истину. Если открыт переход эмиттер — база (подается прямое напряжение), то открыт и сам прибор, в противном случае он закрыт.

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!
В ней есть гнездо под установку транзистора, круглая цветная пластиковая вставка с отверстиями под ножки полупроводникового прибора. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Как проверить транзистор мультиметром: NPN, PNP без выпаивания с платы

Эмиттерный повторитель

Формула

Соответственно входное сопротивление повторителя равно:

hFE — коэффициент усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером;

В реальности выходное напряжение отстает от входного на величину падения напряжения на переходе «база-эмиттер» (приблизительно равное 0,6 В):

Вольт-амперная характеристика биполярного транзистора

Рисунок BJT.6. Форма вольт-амперных характеристик биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером: а) входные характеристики; б) выходные характеристики

Основные параметры биполярного транзистора

Комплементарность транзисторов

В ряде типовых схемотехнических решений необходимо одновременное использование транзисторов n-p-n и p-n-p структуры имеющих практически идентичные параметры. Такие транзисторы называют комплементарными. Ниже приведена таблица наиболее широко используемых пар комплементарных транзисторов.

Таблица BJT.1 — Некоторые комплементарные пары биполярных транзисторов

n-p-n p-n-p
КТ3102 КТ3107
2N3904 2N3906
BC237 (238,239) BC307 (308,309)
2N4401 2N4403
2N2222A 2N2907 (* почти)
2N6016 2N6015
2N6014 2N6013
BC556
(557, 558, 559, 560)
BC546
(547,548, 549, 550)

Поиск пар комплементарных транзисторов можно осуществлять на ресурсе [//www.semicon-data.com/transistor/tc/2n/tc_2n_208.html].

Измерение коэффициента усиления по току

Транзисторы в пределах каждого конкретного типа имеют значительный разброс по коэффициенту усиления тока. В случае необходимости точного измерения коэффициента усиления по току использую тестеры с опцией измерения hFE.

Составной транзистор

Для увеличения коэффициента усиления используется схема включения двух и более биполярных транзисторов. Существует две разновидности схем составных транзисторов: схема Дарлингтона и схема Шиклаи (рисунок BJT.7). Каждая из представленных схем включает управляющий транзистор и силовой, через который протекает основная доля тока нагрузки.

Таблица BJT.1 — Некоторые комплементарные пары биполярных транзисторов
n-p-n p-n-p
КТ3102 КТ3107
2N3904 2N3906
BC237 (238,239) BC307 (308,309)
2N4401 2N4403
2N2222A 2N2907 (* почти)
2N6016 2N6015
2N6014 2N6013
BC556
(557, 558, 559, 560)
BC546
(547,548, 549, 550)
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!
На фото показан мощный IGBT-модуль BSM 50GB 120DN2 из частотного преобразователя так называемого частотника для управления трёхфазным двигателем. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Биполярные транзисторы

  • в линейных стабилизаторах напряжения;
  • в усилительных каскадах электронных схем;
  • в генераторных устройствах;
  • в качестве ключевого элемента;
  • в качестве элемента логических схем;
  • и т.д. и еще много где применяется, не зря за него Уильяму Шокли, Джону Бардину и Уолтер Браттейну нобелевскую премию дали.

Расчет схемы Дарлингтона

Формула

hFE1 — коэффициент передачи тока первого транзистора;

hFE2 — коэффициент передачи тока силового (второго) транзистора;

VBE2 — напряжение насыщения база-эмиттер транзистора;

IC2 – ток коллектора второго транзистора (выходной ток составного транзистора);

IB1 – ток базы первого транзистора (входной ток составного транзистора).

Полученное соотношение определяет коэффициент передачи тока составного силового транзистора Дарлингтона. При больших значениях сопротивления R (или при его отсутствии в схеме) выражение упрощается:

Из выражения видно, что в коэффициент передачи тока составного транзистора фактически равен произведению коэффициентов передачи тока дискретных транзисторов его составляющих.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
✨Мир света
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector