|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Tranzystory jednozłączowe. Dane referencyjne
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Materiały referencyjne W artykule opisano urządzenie, zasadę działania i zastosowanie tranzystorów jednozłączowych. Tranzystor jednozłączowy lub, jak to się nazywa, dioda dwubazowa, jest trójelektrodowym urządzeniem półprzewodnikowym z jednym złączem pn. Jego konstrukcję tradycyjnie pokazano na ryc. 1, a, konwencjonalne oznaczenie graficzne na schematach - na ryc. 1, ur.
Podstawą tranzystora jednozłączowego jest kryształ półprzewodnikowy (na przykład o przewodności typu n), zwany podstawą. Na końcach kryształu znajdują się styki omowe B1 i BZ, pomiędzy którymi znajduje się obszar mający styk prostowniczy z półprzewodnikiem typu p pełniącym rolę emitera. Wygodnie jest rozważyć zasadę działania tranzystora jednoprzebiegowego przy użyciu najprostszego obwodu równoważnego (ryc. 1, c), gdzie RB1 i RB2 - rezystancja między odpowiednimi zaciskami podstawy i emitera, a D1 to złącze p-p emitera. Prąd płynący przez rezystancje RB1 i RB2, powoduje spadek napięcia na pierwszym z nich, odchylając diodę D1 w przeciwnym kierunku. Jeżeli napięcie na emiterze Ue jest mniejsze niż spadek napięcia na rezystancji RB1, dioda D1 jest zamknięta i przepływa przez nią tylko prąd upływu. Kiedy jest napięcie UЭ staje się wyższe niż napięcie na rezystancji RB1, dioda zaczyna przepuszczać prąd w kierunku do przodu. W tym przypadku rezystancja RB1 zmniejsza się, co prowadzi do wzrostu prądu w obwodzie D1 RB1, a to z kolei powoduje dalszy spadek rezystancji RB1. Ten proces przebiega jak lawina. rezystancja RB1 maleje szybciej niż prąd płynący przez złącze pn wzrasta, w wyniku czego na charakterystyce prądowo-napięciowej tranzystora jednozłączowego pojawia się obszar ujemnej rezystancji (rys. 2) (krzywa 1). Przy dalszym wzroście prądu zależność rezystancji RB1 zmniejsza się od prądu przez złącze pn, a dla wartości większych niż pewna wartość ( Ioff) nie zależy od prądu (obszar nasycenia).
Gdy napięcie polaryzacji Ucm maleje, charakterystyka prądowo-napięciowa przesuwa się w lewo (krzywa 2), a w przypadku jej braku zmienia się w charakterystykę otwartego złącza pn (krzywa 3).
Główne parametry tranzystorów jednozłączowych charakteryzujące je jako elementy obwodu to:
Odpowiednik tranzystora jednozłączowego można zbudować z dwóch zwykłych tranzystorów o różnych typach przewodzenia, jak pokazano na ryc. 3.
Tutaj prąd przepływający przez dzielnik składający się z rezystorów R1 i R2 powoduje spadek napięcia na drugim z nich, zamykając złącze emiterowe tranzystora T1. Wraz ze wzrostem napięcia na emiterze tranzystor T1 zaczyna przepuszczać prąd do bazy tranzystora T2, w wyniku czego również się otwiera. Prowadzi to do spadku napięcia na bazie tranzystora T1, co z kolei powoduje jego jeszcze większe otwarcie itp. Inaczej mówiąc, proces otwierania tranzystorów w takim urządzeniu również przebiega jak lawina, a prąd -charakterystyka napięciowa urządzenia ma postać zbliżoną do tranzystora jednozłączowego. Urządzenia na tranzystorach jednozłączowych Tranzystory jednozłączowe (diody dwubazowe) znajdują szerokie zastosowanie w różnych urządzeniach automatyki, sprzęcie impulsowym i pomiarowym - generatorach, urządzeniach progowych, dzielnikach częstotliwości, przekaźnikach czasowych itp. Jednym z głównych typów urządzeń opartych na tranzystorach jednozłączowych jest oscylator relaksacyjny, którego obwód pokazano na ryc. jeden.
Po włączeniu zasilania kondensator C1 jest ładowany przez rezystor R1. Gdy tylko napięcie na kondensatorze stanie się równe napięciu włączania tranzystora jednozłączowego T1, jego złącze emitera otwiera się i kondensator szybko się rozładowuje. W miarę rozładowywania się kondensatora prąd emitera maleje, a gdy osiągnie wartość równą prądowi wyłączenia, tranzystor zamyka się, po czym proces się powtarza. W efekcie na podstawach B1 i B2 pojawiają się krótkie impulsy bipolarne, które są sygnałami wyjściowymi generatora. Częstotliwość drgań f generatora można obliczyć za pomocą przybliżonego wzoru:
gdzie R jest rezystancją rezystora R1, Ohm; Pojemność C kondensatora C1, F; η jest współczynnikiem przenoszenia tranzystora jednozłączowego. Dla danej częstotliwości drgań należy dobrać jak największą pojemność kondensatora, aby na obciążeniu uzyskać sygnał o pożądanej amplitudzie (R2 lub R3). Ważną zaletą jednozłączowego generatora tranzystorowego jest to, że częstotliwość jego oscylacji nieznacznie zależy od wielkości napięcia zasilającego. W praktyce zmiana napięcia z 10 na 20 V prowadzi do zmiany częstotliwości tylko o 0,5%. Jeżeli zamiast rezystora R1 w obwodzie ładowania znajduje się fotodioda, fotorezystor, termistor lub inny element, który zmienia swoją rezystancję pod wpływem czynników zewnętrznych (światła, temperatury, ciśnienia itp.), to generator zamienia się w konwerter analogowy odpowiedniego parametru fizycznego na częstotliwość impulsów. Po niewielkiej zmianie schematu, jak pokazano na ryc. 2, ten sam generator można przekształcić w urządzenie do porównywania napięcia. W tym przypadku obwody podstawowe tranzystora są podłączone do źródła napięcia odniesienia, a obwód ładowania jest podłączony do badanego źródła. Gdy napięcie tego ostatniego przekroczy napięcie włączenia, urządzenie zacznie generować impulsy o dodatniej polaryzacji. W urządzeniu, którego schemat pokazano na ryc. 3, kondensator jest ładowany przez rezystor R4 i rezystancję sekcji emiter-kolektor tranzystora bipolarnego T1. Poza tym działanie tego generatora nie odbiega od opisanego wcześniej. Prąd ładowania, a co za tym idzie częstotliwość napięcia piłokształtnego, które w tym przypadku jest usuwane z emitera tranzystora jednozłączowego T2, jest regulowany poprzez zmianę napięcia polaryzacji na bazie tranzystora T1 za pomocą rezystora dostrajającego R2. Odchylenie liniowości kształtu drgań generowanych przez takie urządzenie nie przekracza 1%
Moment załączenia tranzystora jednozłączowego można kontrolować poprzez podanie impulsu o dodatniej polaryzacji do obwodu emitera lub ujemnej polaryzacji do obwodu bazy B2. Na tej zasadzie opiera się działanie oczekującego multiwibratora, którego obwód pokazano na ryc. 4. Aby uzyskać pożądany tryb pracy, maksymalne napięcie na kondensatorze C1, które zależy od stosunku rezystancji rezystorów dzielnika R1R2, jest ustawione poniżej napięcia włączenia tranzystora. Różnica między tymi napięciami jest dobierana z uwzględnieniem możliwych zakłóceń w obwodzie wyzwalającym, które mogą prowadzić do fałszywych alarmów urządzenia. Gdy do obwodu bazy B2 zostanie przyłożony impuls o ujemnej polaryzacji, napięcie międzybazowe UB1B2 zmniejsza się (moduluje), w wyniku czego tranzystor T1 otwiera się i na podstawie B1 pojawia się impuls o dodatniej polaryzacji.
Tranzystory jednozłączowe są również stosowane w krokowych generatorach napięcia. Na wejście takiego urządzenia podawany jest sygnał symetryczny (sinusoidalny, prostokątny itp.) (patrz rys. 5). Przy dodatniej półfali sygnału kondensator C1 jest ładowany przez rezystor R2 i rezystancję sekcji emiter-kolektor tranzystora T1 do pewnego napięcia, znacznie niższego niż napięcie włączenia tranzystora jednozłączowego T2 . Podczas działania następnej dodatniej półfali napięcie na kondensatorze wzrasta stopniowo o tę samą wartość i tak dalej, aż stanie się równe napięciu włączenia tranzystora T2. Napięcie schodkowe jest usuwane z emitera. Działanie dzielników częstotliwości opiera się na wykorzystaniu tej zasady. Jeden stopień na tranzystorze jednozłączowym jest w stanie zapewnić współczynnik podziału do 5. Łącząc kilka takich urządzeń w jedną całość, można uzyskać dzielnik o znacznie większym współczynniku podziału. Na przykład na ryc. 6 przedstawia wykres dzielnika częstotliwości przez 100. Pierwszy stopień urządzenia dzieli częstotliwość impulsów o dodatniej polaryzacji docierających do wejścia przez 4, pozostałe dwa przez 5.
Jak widać na schemacie, stopnie dzielnika częstotliwości różnią się od siebie jedynie rezystancją rezystorów w obwodach ładowania kondensatorów C1-C3. Stała czasowa ładowania kondensatora C1 jest określona przez rezystory Rl, R2. R4 i R6; C2 - rezystory R3. R4 i R6; C3-R5 i R6. Po włączeniu zasilania kondensatory C1-C3 zaczynają się ładować. Impulsy napięcia o dodatniej polaryzacji docierające na wejście urządzenia są dodawane do napięcia na kondensatorze C1 i gdy ich suma osiągnie wartość równą napięciu włączenia, tranzystor jednozłączowy otwiera się, a kondensator rozładowuje się przez złącze emitera . W rezultacie spadek napięcia na rezystorach R4 i R6 gwałtownie wzrasta, co prowadzi do spadku napięć międzybazowych tranzystorów T2 i T2. Jednakże tranzystor T2 otworzy się dopiero wtedy, gdy napięcie na kondensatorze CXNUMX stanie się wystarczające, aby go włączyć przy obniżonym napięciu między bazami. Trzeci stopień rozdzielacza działa podobnie.
Schemat przekaźnika czasowego, który charakteryzuje się bardzo wysoką sprawnością, przedstawiono na ryc. 7. W stanie początkowym tyrystor DZ jest zamknięty, więc urządzenie praktycznie nie zużywa energii (prądy upływowe są małe i można je pominąć). Gdy do elektrody sterującej zostanie przyłożony impuls wyzwalający o dodatniej polaryzacji, tyrystor otwiera się. W efekcie załączany jest przekaźnik P1 i swoimi stykami (warunkowo nieprzedstawionymi na schemacie) załącza siłownik. Jednocześnie kondensatory C1 i C2 zaczynają ładować się przez rezystory R1 i R2. Ponieważ rezystancja pierwszego z tych rezystorów jest wielokrotnie większa niż drugiego, kondensator C2 zostanie naładowany jako pierwszy, a gdy napięcie na kondensatorze C1 osiągnie napięcie włączenia, tranzystor jednozłączowy otworzy się i kondensator C1 zostanie przez niego rozładowany. złącze emitera. Impuls o dodatniej polaryzacji, który pojawił się w tym samym czasie na rezystorze R2 zsumuje się z napięciem na kondensatorze C2, w wyniku czego tyrystor DZ zamknie się i wyłączy napięcie przekaźnika R1 do momentu nadejścia następnego impulsu wyzwalającego .
Urządzenie, którego obwód pokazano na rys. 8, jest przeznaczone do analogowej konwersji napięcia na częstotliwość. Tutaj tranzystor T2 jest używany w oscylatorze relaksacyjnym T1, wraz z rezystorami R1 i R2 włączony jest w obwód ładowania kondensatora C1. Gdy zmienia się napięcie na bazie tranzystora T1, zmienia się rezystancja jego sekcji emiter-kolektor, a zatem, w zależności od napięcia wejściowego, tranzystor jednozłączowy T2 otwiera się z większą lub mniejszą częstotliwością. Na podstawie częstotliwości impulsów pobieranych z rezystora obciążenia R3 w obwodzie bazowym B1 można ocenić napięcie na wejściu urządzenia. Publikacja: cxem.net
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Najbrudniejsze morze na świecie ▪ Produkcja metanolu w temperaturze pokojowej ▪ Zestaw słuchawkowy z rozszerzoną rzeczywistością Glass Enterprise Edition 2 ▪ 2,5-calowe dyski przenośne firmy Toshiba o pojemności 3 TB
▪ sekcja witryny Nadzór audio i wideo. Wybór artykułu ▪ artykuł Nikoli Tesli. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Gdzie leży Wschodni Kontynent Śmieci? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Rzepak pospolity. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Kij obraca się na oparciu krzesła. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony