Tranzistorul bipolar. Tipuri de conexiuni. Ecuatii fundamentale

Tipuri de conexiuni

Definitie: conexiunile reprezinta moduri de conectare intr-un circuit a unui tranzistor.

Tipuri de conexiuni

Avand trei borne, una dintre ele este comuna intrarii si iesirii. In functie de borna comuna exista trei tipuri de conexiuni.

a. Conexiunea baza comuna BC

Fig. 1.30 Conexiune baza comuna BC

Baza este comuna intrarii si iesirii

Semnalul de intrare este aplicat pe E si cel de iesire este cules pe C

Impedanta de intrare Z_int este mica - zeci de Ω

Impedanta de iesire Z_ies este mare - sute de kΩ

Nu amplifica in curent A_i ≈ 1

Amplifica in tensiune A_U

Semnalele de intrare si de iesire sunt in faza

Factorul de amplificare in curent este α = I_C/I_E

b. Conexiunea emitor comun EC

Fig. 1.31 Conexiune emitor comun EC

Emitorul este comun intrarii si iesirii

Este cea mai folosita conexiune, deoarece tranzistorul amplifica in tensiune A_U, curent A_I si putere A_P

Impedanta de intrare Z_int este medie - sute de Ω

Impedanta de iesire Z_ies este mare - sute de kΩ sau MΩ

Curentul de intrare (de baza) este mic

Semnalul de iesire este in opozitie de faza cu cel de intrare (conexiunea EC este singura conexiune ce inverseaza faza semnalului)

Factorul de amplificare in curent este β≈I_C/I_B

c. Conexiunea colector comun CC

Fig. 1.32 Conexiune colector comun CC

Colectorul este comun intrarii si iesirii

Impedanta de intrare Z_int este mare - sute de kΩ

Impedanta de iesire Z_ies este mica de zeci - sute de Ω

Conexiunea CC se mai numeste si repetor de emitor, deoarece tensiunea de la iesire este aproximativ egala cu cea de intrare

Amplificarea in curent este mare A_I>10

Nu amplifica in tensiune A_U<1

Ecuatiile fundamentale de C.C. specifice tipurilor de conexiuni 

a. Conexiunea BC

Prima ecuatie fundamentala

I_E = I_B + I_C

A doua ecuatie fundamentala

I_C = αI_E + I_CBO

Fig. 1.33 Conexiunea in BC a tranzistorului

I_E - curent de intrare

I_C- curent de iesire

α - factor de amplificare in curent din E in C

α = 0,95 - 0,998 - in functie de tipul tranzistorului si tehnologiei; practic α ≈ 1

I_CBO - curent rezidual de colector cu E in gol

I_CBO = µA pentru Ge; I_CBO = nA pentru Si

R_int = zeci de Ω - mica

R_ies = MΩ - foarte mare

Observatii: Tranzistorul in montaj BC nu amplifica in curent. Acest lucru rezulta din a doua ecuatie fundamentala I_C≈I_E.

b. Conexiunea EC

Prima ecuatie fundamentala

I_E = I_B+I_C

A doua ecuatie fundamentala

I_C= βI_B + I_CEO

Fig. 1.34 Conexiunea in EC a tranzistorului

I_B - curent de intrare

I_C - curent de iesire

β - factor de amplificare in curent din baza in colector

Relatia dintre α si β 

I_CEO - curent rezidual de colector

I_CEO = β I_CBO - curentul rezidual de colector in EC este mult mai mare decat in montaj BC.

Observatii:

Parametrii α si β sunt date de catalog si specifici in c.c.

In curent alternativ parametrii corespunzatori lui α si β sunt parametrii hibrizi h₂₁ care se noteaza cu indici corespunzatori tipului de conexiune.

Pentru montaj BC α = h_21b

Pentru montaj EC β = h_21e

De aceea notatiile α si β se folosesc pentru factorii de amplificare in curent atat in regim static (de curent continuu), cat si in regim dinamic (de curent alternativ).

Activitatea de invatare 1

Competenta

Identifica componente electronice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

- sa identifici conexiunile tranzistoarelor bipolare

- sa caracterizati fiecare conexiune

Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa aprofundati si sa sintetizati informatiile referitoare la conexiunile tranzistoarelor bipolare.

Enunt : Folosind surse diferite ( internet, manual, reviste de specialitate, fisa de documentare 1.4, etc.) obtineti informatii despre tipuri de conexiuni si organizati-le dupa modelul urmator:

Activitatea de invatare 2

Competenta

Identifica componente electronice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

- sa corelezi notatiile cu marimile fizice specifice tranzistoarelor bipolare

Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa corelati notatiile marimilor fizice care caracterizeaza tipurile de conexiuni si semnificatia acestora.

Enunt : Realizati asocierile corecte dintre notatiile din coloana A si semnificatiile acestora din coloana B.

Activitatea de invatare 3

Competenta

Identifica componente electronice

Obiective:

La sfarsitul acestei activitati vei fi capabil:

- sa identifici marimile fizice specifice tipurilor de conexiuni

- sa identificie conexiunile tranzistoarelor bipolare

- sa identificeprecizezi ecuatiile fundamentale specifice tranzistoarelor

bipolare

Obiectivul: Aceasta activitate va va ajuta sa determinati ecuatiile fundamentale

Enunt : In figurile de mai jos sunt prezentate conexiunile tranzistoarelor bipolare:

1. Identificati tipurile de conexiuni;
2. Completati notatiile marimilor fizice specifice schemelor electrice din figura 1;
3. Determinati ecuatiile fundamentale .

a b

Figura 1 Tipuri de conexiuni