Orbis pictus 21. století

1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

2. Orbis pictus 21. století Tranzistory II. Obor: ElektrikářRočník: 1.Vypracoval:Ing. Jiří Šebesta, Ph.D. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

3. Aplikace unipolárních tranzistorů • Značení tranzistorů do značné míry závisí na konkrétním výrobci, přesto většina dodržuje ustálená pravidla. • Typ tranzistoru: • B, K (tranz. Tesla), S = křemíkový tranzistor (bipol. i unipolární) • A, G (tranz. Tesla)= germaniový tranzistor

4. Značení tranzistorů • Značení tranzistorů do značné míry závisí na konkrétním výrobci, přesto většina dodržuje ustálená pravidla. • Typ tranzistoru: • B, K (tranz. Tesla), S = křemíkový tranzistor (bipol. i unipolární) • A, G (tranz. Tesla)= germaniový tranzistor

5. Oblast použití • C = nízkofrekvenční nízkovýkonové • D = nízkofrekvenční výkonové • F = vysokofrekvenční nízkovýkonové • L = vysokofrekvenční výkonové • S = spínací nízkovýkonové • U = spínací výkonové • Rozsah významného parametru definuje rozsah hodnot daného parametru, např. proudového zesilovacího činitele • Např. BC547A je nf. nízkovýkonový bipolární tranzistor NPN s h21E v rozsahu 110 až 220, BC547B je tentýž tranzistor avšak s h21E v rozsahu 200 až 450 a BC547C je opět tentýž tranzistor avšak s h21E v rozsahu 420 až 800.

6. Ukázky značení tranzistorů • BC327-16 = nízkofrekvenčnínízkovýkonový bipolární tranzistor PNP pro všeobecné použití (General Purpose) s h21E v rozsahu 100 až 250. • BD241C = nízkofrekvenčnívýkonový bipolární tranzistor NPN s UCEmax = 100 V (zde rozšiřující písmeno udává parametr maximálního napětí mezi kolektorem a emitorem, např. tranzistor BD241A má UCEmax = 60 V). • BF199 = vysokofrekvenční nízkovýkonový bipolární tranzistor NPN(tranzitní frekvence je 550 MHz). • KSY34 = spínací nízkovýkonový bipolární tranzistor NPN pro průmyslové všeobecné použití (Y = průmyslové apli-kace), který vyráběla Tesla. • BU2520 = spínací výkonové bipolární tranzistor PNP (vysokonapěťový – používá se v televizorech ve zdrojích vysokého napětí).

7. Speciální typy bipolárních tranzistorů • Darlingtonův tranzistor • U výkonových bipolárních tranzistorů se dosahuje poměrně malého proudového zesilovacího činitele, důsledkem je potřeba velkého budícího proudu (např. u výkonového nf. zesilovače). • Darlingtonův tranzistor obsahuje v jednom pouzdru dva tranzistory – budící a výkonový (se zapojením podle obrázku).

8. Kolektorový, resp. emitorový, proud budícího tranzistoru je řízen menším proudem do báze, v poměru s jeho proudovým zesilovacím činitelem h21E-T1. Emitorový proud budícího tranzistoru pak napájí bázi výkonového tranzistoru a opět v poměru s proudovým zesilovacím činitelem h21E-T2 výkonového tranzistoru je zvětšený jeho kolektorový proud (většinový proud celého tranzistoru). Pro celkový proudový zesilovací činitel Darlingtonova tranzistoru h21Ecelkplatí: • Schématická značka Darlingtonova tranzistoru :

9.  Příklad katalogového listu Darlingtonova tranzistoru BDX34

10. Fototranzistor • U fototranzistoru je místo buzení báze proudem vyvolán řídící proud působením fotonů, ve výstupní charakteristice je pak místo parametru bázového proudu definována intenzita osvětlení E v Luxech.

11. Pracovní bod unipolárního tranzistoru • Stejně jako u bipolárních tranzistorů je nutno u unipolárních tranzistorů nastavit pracovní bod, který se nastavuje stejnosměrným předpětím UGS. • Toto předpětí může být kladné i záporné podle typu unipolárního tranzistoru. • Základní vlastností unipolárních tranzistorů je jejich velký vstupní odpor (izolace mezi hradlem a kanálem) a proud hradla je tak prakticky nulový. • Na odporu RG pak není žádný úbytek a napětí UGS = UG.

12. U ochuzovacího typu FET tranzistoru je nutné vytvořit pracovní bod záporným předpětím. • Toho se dá docílit tak, že do obvodu emitoru (source S) zařadíme rezistor RS. Na něm vzniká úbytek napětí URS = ISRS. • Protože do hradla neteče žádný proud, úbytek napětí na odporu RG je nulový a UGS = URS (jen znaménko je otočené – získáme záporné předpětí). • Hodnota odpor RG pak určuje celkový vstupní odpor zapojení, odpor přechoduRGS dosahuje jednotek až stovek M.

13. Příklad zesilovače s ochuzovacím typem FET tranzistoru • Pracovní bod tranzistoru P (viz následující stránka) je zvolen tak, aby zesilovaný signál nebyl zkreslen – nacházel se uprostřed lineární oblasti převodní charakteristiky. • Pracovní bod je nastaven pomocí rezistoru RS na hodnotu UGS = 4 V (znaménko je otočené):

14. Vpravo je výstupní charakteristika, vlevo převodní • Modrá přímka ve výstupní charakteristice definuje odpor RD a představuje zatěžovací přímku. V pracovním bodě je napětí UDS=

15. = 28 V. Napětí na rezistoru RD pak musí být: • ProudID je proud kanálem a současně i rezistory RD a RS a jeho hodnota je 16 mA: • Převodní charakteristiku sestrojíme tak, že průsečíky zatěžovací přímky s výstupními charakteristikami přeneseme do levého grafu pro příslušná řídící napětí UGS (oranžový, fialový, růžový a zelený bod). • Pracovní bod by pak měl být uprostřed lineární oblasti převodní charakteristiky tak, aby mohl být co největší rozkmit

16. Na vstupu je pro daný pracovní bod maximální rozkmit bez zkreslení asi 4 V (od - 6 V do - 2 V), na výstupu to odpovídá rozkmitu 10 V (UDSjeod 23 V do 33 V),napěťové zesílení tohoto zesilovače je

17. Děkuji Vám za pozornost Jiří Šebesta Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky