Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice



Acasa » tehnologie » electronica electricitate
Zona activa de functionare a tranzistorului

Zona activa de functionare a tranzistorului



Zona activa de functionare a tranzistorului

Definitii

Tranzistor blocat

Cand baza nu este polarizata, si prin urmare nu exista curent intre emitor si colector, spunem ca tranzistorul este blocat.

Tranzistor saturat

Invers, cand intre emitor si colector trece cantitatea maxima de curent permisa de colector si de sursa de putere, spunem ca tranzistorul este saturat.

Tranzistor in zona activa de functionare

Dar, in cazul in care curentul controlat este mai mare decat zero dar este sub valoarea maxima admisa de sursa si de circuit, tranzistorul va functiona intre zonele de blocare si saturare; in acest caz, spune ca tranzistorul functioneaza in zona activa.

Exemplu

circuit pentru exemplificarea zonei active de functionare a tranzistorului

Sa consideram circuit teoretic alaturat.

Circuitul este format dintr-un tranzistor (Q1) de tip NPN, alimentat de o baterie (V1) si controlat printr-o sursa de curent (I1). Sursa de curent va genera un curent fix, generand o tensiune mai mica sau mai mare pentru asigurarea acestui curent prin ea.




Variatia curent-tensiune

variatia curent-tensiune pentru o tensiune de alimentare a tranzistorului intre 0 V si 2 V si un curent de alimentare constant de 20 ľA; curentul prin colector este un curent constant de 2 mA

In aceasta simulare, vom seta valoarea sursei de curent la 20 ľA si vom varia tensiunea sursei (V1) intre 0 V si 2 V; vom observa apoi curentul ce trece prin sursa.

Un curent de baza constant de 20 ľA controleaza un curent maxim de 2 mA prin colector, de exact 100 de ori mai mare. Pentru aceasta valoare a curentului de baza, curentul prin colector nu poate creste mai mult. Putem observa de pe grafic ca forma curbei este plata in afara de prima portiune, portiune unde tensiunea bateriei (V1) creste de la 0 V la 0,25 V. In acest interval, curentul prin colector creste rapid de la 0 A la 2 mA.

Cresterea tensiunii bateriei

variatia curent-tensiune pentru o tensiune de alimentare a tranzistorului intre 0 V si 50 V si un curent de alimentare constant de 20 ľA; curentul prin colector este si de aceasta data un curent constant de 2 mA

Sa observam ce se intampla daca largim plaja valorilor de tensiune a bateriei, de la intervalul 0 - 2 V, la intervalul 0 - 50 V, mentinand un curent de baza constant de 20 ľA.

Dupa cum era de asteptat, rezultatul este acelasi. Curentul prin colector nu poate trece de 2 mA (de exact 100 de ori valoarea curentului bazei!), cu toate ca tensiunea bateriei (V1) variaza de la 0 V pana la 50 V. Putem trage concluzia ca tensiunea dintre colector si emitor nu are niciun efect asupra curentului din colector, decat la valori foarte mici (putin peste 0 volti). Peste aceasta tensiune „critica”, valoarea tensiunii nu mai are nicio importanta pentru valoarea curentului colectorului. Tranzistorul se comporta in acest caz precum un regulator de curent, permitand un curent de exact 2 mA prin colector, si nu mai mult.

Cresterea curentului bazei

variatia curent-tensiune pentru o tensiune de alimentare a tranzistorului intre 0 V si 50 V si un curent de alimentare variabil intre 15 ľA si 75 ľA; in acest caz exista si alte curbe de variatie curent-tensiune

Urmatorul pas consta in cresterea curentului bazei, de la 20 ľA la 75 ľA, mentinand tensiunea bateriei in intervalul 0 - 50 V.

Pentru curentul maxim de baza, 75 ľA, curentul prin colector este (din nou) de 100 de ori mai mare, 7,5 mA si din nou curba curent-tensiune este plata, cu exceptia primei parti. Putem trage concluzia ca factorul decisiv ce contribuie la valoarea curentului prin colector este curentul bazei, tensiunea bateriei (V1) fiind irelevanta atata timp cat se situeaza peste o anumita valoare minima.

Curbe caracteristice

Aceasta relatie dintre curent si tensiune este fundamental diferita fata de relatia curent-tensiune a rezistorului. In cazul rezistorului, curentul creste liniar pe masura ce caderea de tensiune la bornele sale creste. In cazul tranzistorului, curentul dinspre emitor spre colector are o valoare limita fixa, valoare peste care nu poate creste, indiferent de caderea de tensiune dintre emitor si colector.

curbele caracteristice ale tranzistorului bipolar cu jonctiune

O reprezentare a tuturor acestor curbe (variatii) curent-tensiune pe un singur grafic, pentru un anumit tranzistor, poarta numele de curbe caracteristice.

Pentru functionarea corecta a tranzistorului, acesta trebuie sa se afle tot timpul in zona activa de functionare (pentru amplificatoare clasa A), nu in cea de blocare si nici in cea de saturatie. Tineti minte ca tranzistorul este un dispozitiv controlat in curent, prin urmare, daca ar functiona in zona de saturatie, acesta nu ar mai putea fi controlat prin intermediul curentului bazei; o crestere a curentului bazei, atunci cand tranzistorul se afla in zona de saturatie, nu duce la o crestere a curentului colector-emitor, asa cum era de asteptat. In schimb, daca tranzistorul se afla in zona activa de functionare, o crestere/scadere a curentului bazei duce la o crestere/scadere a curentului prin colector

Observatie

Trebuie inteles faptul foarte important, ca in graficul de mai sus, avem trei variabile: tensiunea colector emitor (Ecolector-emitor), curentul de la emitor la colector (Icolector) si curentul bazei (Ibaza). Pentru fiecare variatie a curentului de baza, de la 5 ľA la 20 ľA la 40 pana la 75 ľA, vom avea o alta curba caracteristica, si practic, pot exista o infinitate de curbe intre aceste valori.



Factorul beta (factorul de amplificare in curent)

Din moment ce tranzistorul se comporta precum un regulator de curent, limitand curentul colectorului printr-o proportie fixa fata de curentul bazei, putem exprima aceasta caracteristica standard a tranzistoarelor printr-un raport, cunoscut sub numele de factor beta sau factor de amplificare in curent, si simbolizat prin litera greceasca β, sau prin hfe:

formula

Factorul β al oricarui tranzistor este determinat de modul sau de fabricare, si este o marime ce nu poate fi modificata dupa confectionarea acestuia. Este foarte greu sa gasim doi tranzistori, de acelasi tip, care sa posede un factor β identic, datorita variabilelor fizice ce afecteaza valoarea acestuia. Daca vrem sa construim un circuit in care avem nevoie de tranzistori cu β egali, acestia se pot cumpara in seturi, la un pret mai mare. Dar, construirea unor circuite electronice cu astfel de dependinte nu este indicata.

β nu ramane constant pentru toate conditiile de operare. Pentru un tranzistor fizic, raportul β poate varia cu un factor mai mare decat trei intre limitele curentului de operare. De exemplu, un tranzistor marcat cu β = 50, poate in realitate sa prezinte un raport Ic / Ib de 30 sau chiar de 100, in functie de valoarea curentului prin colector, temperatura tranzistorului, frecventa semnalului amplificat, plus alte variabile. Desi teoretic vom considera β ca fiind constant pentru oricare tranzistor, in realitate acest lucru nu este valabil!

Modelul dioda-potentiometru al tranzistorului

modelul dioda-potentiometru al tranzistorului (tip NPN)

Pentru a intelege mai usor modul de functionare al tranzistorului, putem considera modelul teoretic alaturat.

Conform acestui model, tranzistorul este o combinatie dintre o dioda si un potentiometru. Curentul prin dioda baza-emitor controleaza rezistenta potentiometrului colector-emitor, lucru evidentiat prin linia intrerupta dintre cele doua componente, ceea ce duce la controlul curentului prin colector. Tranzistorul de sus este de tipul NPN. Tranzistorul de tipul PNP, va avea dioda baza-emitor inversata.

Modelul dioda-sursa-de-curent al tranzistorului

modelul dioda-sursa-de-curent al tranzistorului (tip NPN)

Un model mult mai precis insa, este cel din figura alaturata.

Conform acestui model, tranzistorul este o combinatie dintre o dioda si o sursa de curent, iesirea sursei de curent fiind un multiplu (raportul beta) al curentului de baza. Acest model descrie mult mai precis caracteristica intrare/iesire a tranzistorului: curentul de baza stabileste o un anumit curent in colector, si nu o anumita rezistenta colector-emitor, precum in cazul precedent. Din pacate, folosirea unei surse de curent ii poate induce pe cei mai ne-experimentati in eroare; un tranzistor nu este in niciun caz o sursa de energie electrica, dar pe model, faptul ca sursa de energie este externa tranzistorului, nu este aparenta.








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2020 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 SCHITA DE PROIECT DIDACTIC GEOGRAFIE CLASA: a IX-a - Unitatile majore ale reliefului terestru
 PROIECT DIDACTIC 5-7 ani Educatia limbajului - Cate cuvinte am spus?
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 Proiect - masurarea si controlul marimilor geometrice

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 LUCRARE DE DIPLOMA MANAGEMENT - MANAGEMENTUL CALITATII APLICAT IN DOMENIUL FABRICARII BERII. STUDIU DE CAZ - FABRICA DE BERE SEBES
 Lucrare de diploma tehnologia confectiilor din piele si inlocuitor - proiectarea constructiv tehnologica a unui produs de incaltaminte tip cizma scurt

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 LUCRARE DE LICENTA CONTABILITATE - ANALIZA EFICIENTEI ECONOMICE – CAI DE CRESTERE LA S.C. CONSTRUCTIA S.A TG-JIU
 Lucrare de licenta sport - Jocul de volei
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 PROIECT ATESTAT MATEMATICA-INFORMATICA - CALUTUL INTELIGENT
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 ATESTAT PROFESIONAL TURISM SI ALIMENTATIE PUBLICA, TEHNICIAN IN TURISM




Comportarea elementelor reactive in curent continuu
Teorema reciprocitatii (teorema Maxwell)
Receptor dezechilibrat in stea fara fir neutru (YN=0)
Circuite divizoare de tensiune
Simulator analogic bazat pe programul PSpice
VARIATORUL DE TENSIUNE CONTINUA (CHOPPER) CU TIRISTOARE CU STINGERE PE CATOD
Transformatorul ridicator si coborator de tensiune
Baze de cunoștințe cu structura celulara




Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu