ransistorer Dekkes delvis i boka Kap 19-21 eapunkter for de 3 neste ukene: eskrive struktur o virkninsekaniser i bipolare junction transistorer (J) Forklare operasjonen til en J klasse A-forsterker Analysere klasse - o klasse A - forsterker Kort analyse av bryterkretser switchin circuits eskrive strukturene o operasjonen til felteffekt transistorene JF o MOSF
ipolar Junction ransistor - J Dekkes delvis i boka Kap 19-21 n J er byet opp av tre dopede reioner i et halvlederateriale, separert ed to pn-overaner (pn junctions). Disse reionene kalles itter, ase o Kollektor Det er to typer J-transistorer avheni av saensetninen til de dopede orådene npn eller pnp
ipolar Junction ransistor - J Dekkes delvis i boka Kap 19-21 Det er to halvlederoveraner ( junctions ) - base - eitter junction o base - collector junction Uttrykket bipolar refererer se til at både elektroner o hull innår i ladninstransporten transistorstrukturen. Skal transistoren virke so forsterker å de to overanene ha rikti forspennin - ase - eitter () junction er forspent i lederetnin - ase - collector () junction er forspent i sperreretnin
ipolar Junction ransistor - J Dekkes delvis i boka Kap 19-21 itter ase Kollektor n p n - + - + ase-kollektor-dioden forspennes i sperreretnin. itter-ase-dioden forspennes i lederetnin 0,7 volt elektroner strøer fra itter inn i asen + asen er fysisk tynn pa. diffusjon strøer elektroner ot Kollektor. lektronene er inoritetsbærere i et p-dopet ateriale. are noen få elektroner vil rekobinere ed hull - o trekkes ut so en liten strø på base- ledninen. De aller fleste elektronene når depletion layer på rensen ot Kollektor. Pa. -feltet vil elektronene bli trukket over til kollektor, - hvor de fritt trekkes ot den positive batteripolen.
ipolar Junction ransistor - J Dekkes delvis i boka Kap 19-21 ransistoren har 3 operasjons - odi ase-itter Junction ollector-ase Junction Operatin Reion Reverse biased Forward biased Forward biased A ase Kollektor -dioden i sperreretnin itter ase dioden i lederetnin Reverse biased Reverse biased Forward biased SAURAON ee diodene er koplet i lederetnin ~ 0,1-0,3 volt utoff Active Saturation UOFF ee diodene er koplet i sperreretnin (forsyninsspennin)
ipolar Junction ransistor - J Dekkes delvis i boka Kap 19-21 Under norale arbeidsforhold vil strøene o variere direkte so funksjon av: β β Strøforsterkninen β vil være i oråde 50-300
ipolar Junction ransistor - J Dekkes delvis i boka Kap 19-21 Forholdet ello, o Kirchhoff : + D- strøforsterknin β : β 50 < β < 300 For A sinaler brukes ofte betenelsen hf på β Straks base-eitter-dioden beynner å lede vil strøen holde se nesten konstant selv o øker krafti. øker litt pa redusert tykkelse på base-oråde. Når øker øker tykkelsen på sperresjiktet ello basis o kollektor. Hvis sperresjiktet fyller hele basis opplever vi punch throuh jennosla.
ipolar Junction ransistor - J Dekkes delvis i boka Kap 19-21 transistorens aktive oråde vil kollektorstrøen endre se lite selv o øker krafti. Strøen bestees helt av base-eitter-dioden o strøen so trekkes ut på basen. (laboppave 3) Arbeidslinje - lastlinje slope 1 R La transistoren arbeide i sitt aktive oråde. el arbeidspunkt idt på lastlinja.(cc/2). Se på fiuren hvordan så strøendriner på basen ir store spenninsendriner over transistoren. ransistor trans resistans et uttrykk so forteller at koponenten kan betraktes so en variabel otstand.
ipolar Junction ransistor - J brukt so forsterker D - berenin på en enkel transistorforsterker : Du har itt en transistor ed kjent strøforsterknin β Du veler o Du berener R, o R ksepel : i har en npn-transistor 546 ed strøforst. β 100. i har et batteri på 9 volt ( 9 v ) eler arbeidspunkt ved cc/2. Det betyr at å være 4,5 volt eler 1A so kollektorstrø. Kondensatorene stopper D, en slipper A - sinalet ijenno R R R 4, 5volt 4, 5 4, 5 kω 3 1A 10 1 A 10µ A β 100 9v 0, 7v 8, 3 volt 8, 3v 10µ A 830 kω
Datablad for en ipolar Junction ransistor 546 Denne transistoren brukes på laben i FYS1210 β
n enkel J - transistor brukt so forsterker eperaturprobleer Strøforsterkninen β vil endre se ed teperaturen. Det betyr at arbeidspunktet A vil flytte se lans last linjen ed teperaturen. β var ierer ( 100 200 A1 A2 Q β tep ) i vil ha en krets hvor strøen Q er est uli stabil uavheni av β A3 itter otkoplin - (ne. feedback) ru ker Kirchhof lans basestrøveien 1) R R 0 o ser på eitterstrøen 2) kobinerer 1) o 2 ) Q R β vil Q være uavheni av β + R Q β ( Hvis R >> ) R R β
n enkel J - transistor brukt so forsterker eperaturprobleer est stabiliserin ot teperaturdrift o variasjoner i β får vi ed en eitterotstand R o i tille låse fast spenninen på basen ed en spenninsdeler - R1 o R2) (Denne koplinen har fått navnet Universal bias) β 50 Skal vi jøre en kretsanalyse på denne kretsen å vi bruke hevenin se fi. under. ( R R ) H Q and Q Q + RH + R β Hvis β varierer fra 50 til 100 vil Q bare endre se fra β 50 Q 1,46 A β 100 Q 1,56 A ndrin på 6,8% - når β dobles
ransistor brukt so forsterker i ser på Såsinalodeller i har sett hvordan vi vha. en eitterotstand kan stabilisere forsterkerens arbeidspunkt - Alle betraktniner så lant er jort ed en D odell av forsterkeren. ( n statisk bereninsodell ) Men hvordan virker forsterkeren for så sinaler? i erstatter det vanlie transistorsybolet ed en såsinalodell o sinalstrøer o spenniner anis ed så bokstaver Mello ase o itter ser sinalet en dynaisk otstand rπ (-dioden). Mello itter o ollector finner vi en strøenerator so leverer sinalstrøen i. Denne strøen bestees av transistorens transkonduktans rπ o kalles såsinalparaetere
Såsinalparaetere ranskonduktans - steilhet itterstrøen hvor ( diodelikninen) D o α e 25 S D α 1 Δ α S e Steilhet Δ Δ Δ Steilheten er itt av tanenten til kurven for. Deriverer hp. d( d ) α S 1 e 1 ksepel : Forsterkeren settes opp ed 2 A, so ir: 2A 80S 25 ( benevnin Sieens )
Såsinalparaetere Dynaisk innansotstand rπ r π Δ Δ β en liten endrin i 1) Δ β Δ 2) ir stor endrin i Δ Δ Δ Δ Δ Δ α S e Forholdet ello Δ o Δ kalles den dynaiske innansresistansen rπ Kobinerer liknin 1) o 2) Δ Δ β r π Δ Δ β β
ransistorforsterker i berener spenninsforsterkninen A 1) Δ Δ Steilhet Δ Δ 2) Δ R Δ R Setter inn 1) i 2) so ir Δ Δ R R ( ohs lov) Forsterninen A Output nput A Δ Δ R er definert R so Gitt 10volt Setter 5volt i besteer at 2A A R erener R 5v 2A R 2,5 kω 80S 2A 25 Forsterkni nen A 80 S 2,5 kω 200