Jei paimtume, pavyzdžiui, tranzistorių MJE3055T jo maksimali srovė yra 10A, o stiprinimas yra tik apie 50; atitinkamai, kad jis visiškai atsidarytų, į bazę reikia pumpuoti apie du šimtus miliamperų srovės. Įprasta MK išvestis tiek neatlaikys, bet jei tarp jų prijungsite silpnesnį tranzistorių (kažkokį BC337), galintį ištraukti šį 200 mA, tada tai lengva. Bet tai tam, kad jis žinotų. O jei iš improvizuotų šiukšlių teks pasidaryti valdymo sistemą – pravers.

Praktiškai paruoštas tranzistorių mazgai. Išoriškai jis nesiskiria nuo įprasto tranzistoriaus. Tas pats kūnas, tos pačios trys kojos. Tiesiog jis turi daug galios, o valdymo srovė mikroskopinė :) Kainynuose dažniausiai nesivargina ir rašo paprastai - Darlington tranzistorius arba kompozitinis tranzistorius.

Pavyzdžiui, pora BDW93C(NPN) ir BDW94С(PNP) Štai jų vidinė struktūra iš duomenų lapo.

Be to, yra Darlingtono asamblėjos. Kai į vieną pakuotę iš karto supakuotos kelios. Nepakeičiamas dalykas, kai reikia valdyti galingą LED ekraną arba žingsninį variklį (). Puikus tokio pastatymo pavyzdys – labai populiarus ir lengvai prieinamas ULN2003, galintis vilkti iki 500 mA kiekvienam iš septynių mazgų. Galimi išėjimai įtraukti lygiagrečiai padidinti srovės ribą. Iš viso vienas ULN gali pernešti net 3,5 A, jei visi jo įėjimai ir išėjimai yra lygiagretūs. Mane džiugina tai, kad išėjimas yra priešais įėjimą, po juo labai patogu nukreipti lentą. Tiesiogiai.

Duomenų lape parodyta šio lusto vidinė struktūra. Kaip matote, čia taip pat yra apsauginių diodų. Nepaisant to, kad jie nupiešti tarsi operaciniai stiprintuvai, čia išėjimas yra atviro kolektoriaus tipo. Tai yra, jis gali tik trumpąjį jungimą į žemę. Kas paaiškėja iš to paties duomenų lapo, jei pažvelgsite į vieno vožtuvo struktūrą.

"Yra saugumas skaičiais". Taip galime simboliškai apibūdinti vieno tranzistoriaus jungiklius. Natūralu, kad daug lengviau išspręsti problemas, kai esi poroje su tokiais kaip tu. Antrojo tranzistoriaus įvedimas leidžia sumažinti sklaidos reikalavimus ir perdavimo koeficiento dydį A 2 1e. Dviejų tranzistorių jungikliai plačiai naudojami aukštoms įtampoms perjungti, taip pat didelės srovės perdavimui per apkrovą. .

Fig. 2.68, a...y rodo dvipolių tranzistorių dviejų tranzistorių jungiklių prijungimo prie MK diagramas.

Ryžiai. 2.68. Dviejų tranzistorių jungiklių ant dvipolių tranzistorių prijungimo schemos (pradžia):

a) tranzistorius VT1 tarnauja kaip emiterio sekėjas. Jis sustiprina srovę ir per ribojantį rezistorių R2 tiekia ją tranzistoriaus VT2 pagrindui, kuris tiesiogiai valdo apkrovą RH;

b) tranzistoriai K77, VT2 yra prijungti pagal Darlington grandinę (kitas pavadinimas yra „sudėtinis tranzistorius“). Bendras stiprinimas lygus abiejų tranzistorių perdavimo koeficientų L 21E sandaugai. Tranzistorius VT1 paprastai montuojamas su maža galia ir didesniu dažniu nei VT2. Rezistorius R1 nustato „poros“ prisotinimo laipsnį. Rezistoriaus R2 varža parenkama atvirkščiai proporcingai apkrovos srovei: nuo kelių šimtų omų iki dešimčių kiloomų;

c) D. Bokstelio schema. Šotkio diodas VD1 pagreitina galingo tranzistoriaus VT2 išsijungimą, 2...3 kartus padidindamas signalo briaunų statumą esant 100 kHz dažniui. Tai pašalina pagrindinį grandinių su Darlington tranzistoriais trūkumą – mažą našumą;

d) panašus į Fig. 2.68, a, bet tranzistorius VT1 atsidaro, kai MK linija perjungiama į įvesties režimą su Z būsena arba įėjimu su vidiniu „patraukiamu“ rezistoriumi. Šiuo atžvilgiu sumažėja srovės apkrova prievado linijai, tačiau efektyvumas sumažėja dėl papildomos rezistoriaus R1 galios išsklaidymo žemu lygiu MK išėjime;

e) galios tranzistoriaus VT2 ir ribojančio tranzistoriaus VT1 „savarankiškas jungiklis“ Kai tik srovė apkrovoje Ln viršija tam tikrą slenkstį, pavyzdžiui, dėl nelaimingo atsitikimo ar trumpojo jungimo, atsiranda įtampa, pakankama atidaryti tranzistorių. VT1 atleidžiamas ant rezistoriaus R3.Jis šuntuoja bazinės jungties tranzistorių VT2, sukeldamas išėjimo srovės apribojimą;

e) stūmimo impulsų stiprintuvas, naudojant skirtingų konstrukcijų tranzistorius; APIE

g) tranzistorius I72 atsidaro su santykinai trumpu vėlavimu (R2, VD1, C7), o užsidaro su santykinai dideliu vėlavimu (C7, R3, VT1)\

h) aukštos įtampos jungiklis, užtikrinantis 0,1 MK s impulsų briaunas, kurių pasikartojimo dažnis yra iki 1 MHz. Pradinėje būsenoje tranzistorius VT1 yra atidarytas, o GT2 uždarytas. Impulso metu atsidaro tranzistorius VT1 ir per jį greitai iškraunama apkrovos talpa 7? n. Diodas VD1 neleidžia srovėms tekėti per tranzistorius VT1, VT2\

i) tranzistorių VT1, GT2 sudėtinis emiterio sekiklis turi itin didelį srovės stiprinimą. Garantuojama, kad rezistorius 7?2 uždarys tranzistorius žemu lygiu MK išėjime;

j) tranzistorius VT1 atviroje būsenoje blokuoja tranzistorių VT2. Rezistorius R1 tarnauja kaip kolektoriaus apkrova tranzistoriui VT1 ir bazinės srovės ribotuvas tranzistoriui VT2\ l) galinga stūmimo kaskada su buferine logika lustu 7)7)7, kuri turi atviro kolektoriaus išėjimus. Signalai iš dviejų MK linijų turi būti nefaziniai. Rezistoriai R5, 7?6 riboja sroves apkrovoje, prijungtoje prie 6 išėjimų grandinės; APIE

m) apkrovos Ln raktas, kuris yra prijungtas prie neigiamos įtampos šaltinio. Tranzistorius VT1 tarnauja kaip emiterio sekėjas, o tranzistorius VT2 – kaip stiprintuvas su bendra baze. Didžiausia apkrovos srovė nustatoma pagal formulę / n [mA] = 3,7 / L, [kOhm]. Diodas VDJ apsaugo tranzistorių VT2 nuo galios atsukimo.

n) skirtingų konstrukcijų tranzistorių jungiklis. Rezistorius R1 nustato srovę apkrovoje RH, tačiau ją reikia parinkti atsargiai, kad tranzistoriaus VT1 pilnai atidarius neviršytų tranzistoriaus VT2 bazinės srovės.Grandinė yra kritinė abiejų tranzistorių perdavimo koeficientams;

o) panašus į Fig. 2.68, n, bet tranzistorius VT1 naudojamas kaip jungiklis, o ne kaip kintama varža. Apkrovos srovė nustatoma rezistorius R4. Rezistorius R5 riboja pradinę tranzistoriaus VT2 paleidimo srovę su dideliu RH apkrovos talpiniu komponentu. Grandinė nėra labai svarbi tranzistorių perdavimo koeficientams. Jei KT825 „superba“ tranzistorius naudojamas kaip K72, tada R4 varža turėtų būti padidinta iki 5,1 ... 10 kOhm;

n) praktiškas 170 V aukštos įtampos įjungimo, esant mažos apkrovos srovei, kurio varža RH ne mažesnė kaip 27 kOhm, pavyzdys;

p) panašus į Fig. 2,68, n, bet su aktyviu LOW lygiu MK išėjime; APIE

Apie pav. 2.68. Dviejų tranzistorių jungiklių ant dvipolių tranzistorių prijungimo schemos (pabaigoje):

c) tranzistoriai VT1 ir kT2 veikia antifaze. Įtampa į apkrovą Ln tiekiama per tranzistorių VT2 ir diodą VD1, o tranzistorius VT1 turi būti uždarytas aukštu lygiu iš viršutinės MK išvesties. Norėdami pašalinti įtampą iš apkrovos, tranzistorius G72 uždaromas aukštu lygiu iš apatinės MK išvesties, po kurio atsidaro tranzistorius VT1 ir per diodą VD2 greitai iškrauna apkrovos talpą. Privalumas yra didelis našumas, galimybė greitai pakartotinai prijungti įtampą į apkrovą;

t) MK tiekiama „svertinė“ ir filtruota galia 4...4,5 V diapazone. Tai užtikrina slopinimo zenerio diodas VD1 ir triukšmo slopinimo kondensatorius C1. AUKŠTAME lygyje MK išėjime tranzistoriai K77, G72 yra uždaryti, o žemame - atviri. Didžiausia leistina zenerio diodo VD1 srovė turi būti tokia, kad ji būtų didesnė už MK srovės suvartojimo sumą, srovę per rezistorių R1 žemame lygyje MK išėjime ir išorinių grandinių srovę, jei jos yra prijungtos. į MK per kitas uosto linijas;

y) vaizdo stiprintuvas ant tranzistorių VT1 ir VT2, kurie sujungti pagal Sziklai grandinę. Tai yra Darlingtono grandinės tipas, tačiau su skirtingo laidumo tranzistoriais. Ši „pora“ yra lygi vienam p-p-p struktūros tranzistoriui su itin dideliu L21E stiprumu. Diodai VD1, KD2 apsaugo tranzistorius nuo įtampos viršįtampių, prasiskverbiančių iš išorės palei OUT grandinę.Rezistorius R1 riboja srovę atsitiktinio trumpojo jungimo atveju kabe, prijungtame prie išorinės nuotolinės 75 omų apkrovos.

7.1 Veikimo taško apskaičiavimas. Tranzistorius VT2

7.1 pav. – Preliminari stiprintuvo grandinė

Paimkime Rk = 80 omų.

Be to, renkantis tranzistorių, reikėtų atsižvelgti į: f = 17,5 MHz.

2T3129A9 tranzistorius atitinka šiuos reikalavimus. Tačiau duomenų apie jo parametrus esant tam tikrai srovei ir įtampai nepakanka, todėl pasirenkame tokį veikimo tašką:

Iko = 15 mA,

7.1 lentelė – Naudojamo tranzistoriaus parametrai

vardas	Paskyrimas	Vertybės
	Kolektoriaus sandūros talpa
	Emiterio sandūros talpa
	Tranzistoriaus išjungimo dažnis
	Statinis srovės perdavimo koeficientas grandinėje su OE
	Aplinkos temperatūra
	Pastovi kolektoriaus srovė
	Pereinamoji temperatūra
	Nuolatinis energijos išsklaidymas (be šilumos kriauklės)

Apskaičiuokime atitinkamo tranzistoriaus ekvivalentinės grandinės parametrus pagal 5.1 - 5.13 formules.

rb = 10 omų; gb==0,1 cm, kur

atsparumas rb bazei,

rе= ==2,5 Ohm, kur

pakartotinio skleidėjo pasipriešinimas.

gbe===3,96 mSm, kur

gbe bazės emiterio laidumas,

Ce===2,86 pF, kur

Emiterio talpa,

Ri = = 400 omų, kur

7.1.1 Emiterio pataisos apskaičiavimas

kur yra grįžtamojo ryšio gylis;

f kaskadoje yra lygus:

Tada priimkime:

f kaskadoje yra lygus:

7.1.2 Terminio stabilizavimo schemos apskaičiavimas

Naudojame emiterio stabilizavimą, nes buvo pasirinktas mažos galios tranzistorius, be to, skaičiuojamame stiprintuve jau naudojamas emiterio stabilizavimas. Emiterio terminio stabilizavimo grandinė parodyta 4.1 pav.

Skaičiavimo procedūra:

1. Pasirinkite emiterio įtampą, daliklio srovę ir maitinimo įtampą;

2. Tada paskaičiuosime.

Emiterio įtampa parenkama lygi tvarkai. Rinksim.

Daliklio srovė parenkama lygi, kur yra tranzistoriaus bazinė srovė, ir apskaičiuojama pagal formulę:

Maitinimo įtampa apskaičiuojama pagal formulę: V

Rezistorių vertės apskaičiuojamos pagal šias formules:

Temperatūros diapazone nuo 0 iki 50 laipsnių tokiu būdu apskaičiuotai grandinei tranzistoriaus ramybės srovės praradimas, kaip taisyklė, neviršija (10-15)%, tai yra, grandinė turi gana priimtiną stabilizavimą.

7.2 Tranzistorius VT1

Kaip tranzistorių VT1 naudojame tranzistorių 2T3129A9 su tuo pačiu veikimo tašku kaip ir tranzistoriaus VT2:

Iko = 15 mA,

Paimkime Rk = 80 omų.

Apskaičiuokime atitinkamo tranzistoriaus ekvivalentinės grandinės parametrus pagal formules 5.1 - 5.13 ir 7.1 - 7.3.

Sk(reikalingas)=Sk(pass)*=12=12 pF, kur

Sk(reikalinga) - kolektoriaus sandūros talpa tam tikroje Uke0,

Sk(pasp) yra pamatinė kolektoriaus talpos Uke(pasp) vertė.

rb = 10 omų; gb==0,1 cm, kur

atsparumas rb bazei,

Grįžtamojo ryšio kontūro konstantos atskaitos vertė.

rе= ==2,5 Ohm, kur

pakartotinio skleidėjo pasipriešinimas.

gbe===3,96 mSm, kur

gbe bazės emiterio laidumas,

Statinės srovės perdavimo koeficiento pamatinė vertė bendroje emiterio grandinėje.

Ce===2,86 pF, kur

Emiterio talpa,

tranzistoriaus ribinio dažnio ft atskaitos vertė, kuriai esant =1

Ri yra tranzistoriaus išėjimo varža,

Uke0(add), Ik0(add) - atitinkamai leistinos kolektoriaus įtampos ir pastovios kolektoriaus srovės komponento vardinės vertės.

Apkrovos pakopos įėjimo varža ir įėjimo talpa.

Viršutinis ribinis dažnis yra numatytas, kad kiekviena pakopa turi 0,75 dB iškraipymą. Patartina įvesti pataisą.

7.2.1 Emiterio pataisos apskaičiavimas

Emiterio korekcijos grandinė parodyta 7.2 pav.

7.2 pav. – tarpinės pakopos emiterio korekcijos grandinė

Emiterio korekcija įvedama norint ištaisyti tranzistoriaus įvestus dažnio atsako iškraipymus, didinant signalo amplitudę bazinio emiterio sandūroje, didėjant sustiprinto signalo dažniui.

Kaskadinis padidėjimas apibūdinamas tokia išraiška:

kur yra grįžtamojo ryšio gylis;

in ir parametrai apskaičiuoti pagal 5.7, 5.8, 5.9 formules.

Atsižvelgiant į F reikšmę, vertė apskaičiuojama taip:

f kaskadoje yra lygus:

Tada priimkime:

f kaskadoje yra lygus:

Perjungimo stiprintuvas

Kaip jau minėta, GT320A tranzistorius buvo pasirinktas veikti pradiniuose etapuose. Informaciniuose knygeliuose pateiktos parametrų vertės buvo išmatuotos tam tikromis CEC ir IKO reikšmėmis...

Stiprinimo įrenginio skaičiavimas

Darbo taškas fiksuojamas varžomis R12 ir R22. Pagal tranzistoriaus išėjimo charakteristikas IBa2 = 53,33 μA. Pagal tranzistoriaus įvesties charakteristikas UBEa2 = 698 mV...

Impulsų stiprintuvas

Veikimo tašką apskaičiuokime dviem būdais: 1. Naudojant aktyviąją varžą Rк kolektoriaus grandinėje. 2. Naudojant droselį kolektoriaus grandinėje. 1...

Impulsų stiprintuvas

Pradiniai kurso projektavimo duomenys yra techninėse specifikacijose. Vidutinis statistinis tranzistorius duoda 20 dB stiprinimą, pagal mūsų nurodymus yra 40 dB, iš čia gauname, kad mūsų stiprintuvas turės mažiausiai 2 pakopų...

Stiprintuvo korektorius

Apskaičiuokime tranzistoriaus veikimo tašką varžinei ir droselio pakopoms pagal formules: , (4.1) kur įtampos amplitudė stiprintuvo išėjime, apkrovos varža...

Kaip minėta aukščiau, kaip išvesties pakopa naudosime kaskadą su lygiagrečiu neigiamu įtampos grįžtamuoju ryšiu, kuris turi didžiausią pralaidumą veikiant talpinei apkrovai...

Lazerinis moduliatoriaus stiprintuvas

Skaičiuojant reikiamą tarpinės ir įvesties pakopų tranzistoriaus nuolatinės srovės režimą, reikia orientuotis į 3.3.1 punkte nurodytus santykius, atsižvelgiant į tai, kas pakeičiama sekančios pakopos įėjimo varža. Bet...Galios stiprintuvas 1-12 TV kanalų

Skaičiuodami išankstinio terminalo kaskados režimą, sutinkame, kad visos kaskados būtų maitinamos iš vieno įtampos šaltinio, kurio vardinė vertė Ep. Kadangi Ep=Uк0, tai atitinkamai Uк0 visose kaskadose imamas vienodas...

Išimkime Uiš 2 kartus didesnę už nurodytą reikšmę, nes dalis išėjimo galios prarandama aplinkos apsaugai. Uout=2Uout(set)=2 (V) Apskaičiuokite išėjimo srovę: Iout===0,04 (A) Apskaičiuokite kaskadas su rezistoriumi ir induktyvumu kolektoriaus grandinėje: 2.2.1 pav...

Plačiajuosčio ryšio lokatoriaus priėmimo bloko stiprintuvas

Skaičiuodami reikalingą nuolatinės srovės tarpinės ir įvesties pakopų tranzistoriaus režimą, turėtumėte sutelkti dėmesį į 2.2.1 punkte nurodytus santykius, atsižvelgiant į tai, kas pakeičiama vėlesnės pakopos įvesties varža. Bet...

Grįžtamojo ryšio stiprintuvas

Darbo tašką pasirenkame pagal formules: mA. UkA=Umn+Umin=V PkA=UkAIkA=100 mW Pasirinkite tranzistorių, kurio parametrai: Ikmax=22 mA, Ukmax=18 V, Pmax=400 mW. Toks tranzistorius galėtų būti KT339A. Šis veikimo taškas atitinka 275 μA bazinę srovę, o įtampą Ueb = 0...

Grįžtamojo ryšio stiprintuvas

Projektuojant radijo elektroninių prietaisų grandines, dažnai norima turėti tranzistorius, kurių parametrai būtų geresni nei tie modeliai, kuriuos siūlo radioelektroninių komponentų gamintojai (arba geresni, nei įmanoma naudojant turimą tranzistorių gamybos technologiją). Su tokia situacija dažniausiai susiduriama kuriant integrinius grandynus. Paprastai mums reikia didesnio srovės stiprinimo h 21, didesnė įėjimo varžos vertė h 11 arba mažesnė išėjimo laidumo vertė h 22 .

Įvairios sudėtinių tranzistorių grandinės gali pagerinti tranzistorių parametrus. Yra daug galimybių įdiegti kompozitinį tranzistorių iš skirtingo laidumo lauko ar dvipolių tranzistorių, kartu tobulinant jo parametrus. Labiausiai paplitusi yra Darlingtono schema. Paprasčiausiu atveju tai yra dviejų to paties poliškumo tranzistorių sujungimas. Darlington grandinės, kurioje naudojami npn tranzistoriai, pavyzdys parodytas 1 paveiksle.

1 pav. Darlington grandinė naudojant NPN tranzistorius

Aukščiau pateikta grandinė yra lygiavertė vienam NPN tranzistoriui. Šioje grandinėje tranzistoriaus VT1 emiterio srovė yra tranzistoriaus VT2 bazinė srovė. Kompozitinio tranzistoriaus kolektoriaus srovę daugiausia lemia tranzistoriaus VT2 srovė. Pagrindinis Darlington grandinės pranašumas yra didelis srovės stiprinimas h 21, kurį galima apytiksliai apibrėžti kaip produktą hĮ grandinę įtrauktas 21 tranzistorius:

(1)

Tačiau reikia nepamiršti, kad koeficientas h 21 gana stipriai priklauso nuo kolektoriaus srovės. Todėl esant mažoms tranzistoriaus VT1 kolektoriaus srovės vertėms, jos vertė gali žymiai sumažėti. Priklausomybės pavyzdys h 21 nuo kolektoriaus srovės skirtingiems tranzistoriams parodyta 2 paveiksle

2 pav. Tranzistoriaus stiprinimo priklausomybė nuo kolektoriaus srovės

Kaip matyti iš šių grafikų, koeficientas h 21e praktiškai nesikeičia tik dviem tranzistoriams: vietiniam KT361V ir užsienio BC846A. Kitų tranzistorių srovės stiprinimas labai priklauso nuo kolektoriaus srovės.

Tuo atveju, kai tranzistoriaus VT2 bazinė srovė yra pakankamai maža, tranzistoriaus VT1 kolektoriaus srovės gali nepakakti reikiamai srovės stiprinimo vertei užtikrinti. h 21. Šiuo atveju koeficientas padidinamas h 21 ir atitinkamai kompozitinio tranzistoriaus bazinės srovės sumažėjimas gali būti pasiektas padidinus tranzistoriaus VT1 kolektoriaus srovę. Norėdami tai padaryti, tarp tranzistoriaus VT2 pagrindo ir emiterio prijungiamas papildomas rezistorius, kaip parodyta 3 paveiksle.

3 pav. Sudėtinis Darlington tranzistorius su papildomu rezistoriumi pirmojo tranzistoriaus emiterio grandinėje

Pavyzdžiui, apibrėžkime elementus Darlington grandinei, sumontuotai ant BC846A tranzistorių Tegul tranzistoriaus VT2 srovė lygi 1 mA. Tada jo bazinė srovė bus lygi:

(2)

Esant šiai srovei, srovės stiprinimas h 21 smarkiai nukrenta, o bendras srovės stiprinimas gali būti žymiai mažesnis nei apskaičiuotas. Padidinę tranzistoriaus VT1 kolektoriaus srovę naudodami rezistorių, galite žymiai padidinti bendrojo padidėjimo vertę h 21. Kadangi įtampa tranzistoriaus pagrinde yra pastovi (silicio tranzistoriui u būti = 0,7 V), tada apskaičiuojame pagal Ohmo dėsnį:

(3)

Šiuo atveju galime tikėtis srovės padidėjimo iki 40 000. Tiek yra pagaminama vietinių ir užsienio superbetta tranzistorių, tokių kaip KT972, KT973 arba KT825, TIP41C, TIP42C. Darlingtono grandinė plačiai naudojama, pavyzdžiui, žemo dažnio stiprintuvų (), operacinių stiprintuvų ir net skaitmeninių išvesties stadijose.

Reikėtų pažymėti, kad Darlington grandinės trūkumas yra padidėjusi įtampa U ke. Jei įprastuose tranzistoriuose U ke yra 0,2 V, tada kompozitiniame tranzistoryje ši įtampa padidėja iki 0,9 V. Taip yra dėl to, kad reikia atidaryti tranzistorių VT1, o tam jo bazei turėtų būti taikoma 0,7 V įtampa (jei kalbame apie silicio tranzistorius) .

Siekiant pašalinti šį trūkumą, buvo sukurta sudėtinė tranzistorių grandinė, naudojanti papildomus tranzistorius. Rusijos internete tai buvo vadinama Siklų schema. Šis pavadinimas kilęs iš Tietze ir Schenk knygos, nors anksčiau ši schema turėjo kitą pavadinimą. Pavyzdžiui, sovietinėje literatūroje ji buvo vadinama paradoksaliąja pora. W.E.Helein ir W.H.Holmes knygoje sudėtinis tranzistorius, pagrįstas komplementariais tranzistoriais, vadinamas baltąja grandine, todėl mes jį tiesiog pavadinsime sudėtiniu tranzistoriumi. Sudėtinio pnp tranzistoriaus grandinė, naudojant papildomus tranzistorius, parodyta 4 paveiksle.

4 pav. Sudėtinis pnp tranzistorius, pagrįstas papildomais tranzistoriais

NPN tranzistorius formuojamas lygiai taip pat. Sudėtinio npn tranzistoriaus grandinė, naudojant papildomus tranzistorius, parodyta 5 paveiksle.

5 pav. Sudėtinis npn tranzistorius, pagrįstas papildomais tranzistoriais

Literatūros sąraše pirmą vietą užima 1974 metais išleista knyga, tačiau yra KNYGŲ ir kitų leidinių. Yra pagrindų, kurie ilgą laiką nepasensta, ir daugybė autorių, kurie tiesiog kartoja šiuos pagrindus. Turite mokėti aiškiai pasakyti dalykus! Per visą savo profesinę karjerą sutikau mažiau nei dešimt KNYGŲ. Aš visada rekomenduoju mokytis analoginės grandinės dizaino iš šios knygos.

Paskutinio failo atnaujinimo data: 2018-06-18

Literatūra:

Kartu su straipsniu „Kompozitinis tranzistorius (Darlingtono grandinė)“ skaitykite:

http://site/Sxemoteh/ShVklTrz/kaskod/

http://site/Sxemoteh/ShVklTrz/OE/

Sudėtinis tranzistorius (Darlingtono tranzistorius) - dviejų ar daugiau bipolinių tranzistorių sujungimas, siekiant padidinti srovės stiprinimą. Toks tranzistorius naudojamas grandinėse, kurios veikia didelėmis srovėmis (pavyzdžiui, įtampos stabilizatoriaus grandinėse, galios stiprintuvų išėjimo pakopose) ir stiprintuvų įvesties pakopose, jei reikia užtikrinti didelę įėjimo varžą.

Sudėtinio tranzistoriaus simbolis

Sudėtinis tranzistorius turi tris gnybtus (bazę, emiterį ir kolektorių), kurie yra lygiaverčiai įprasto vieno tranzistoriaus gnybtams. Tipiško sudėtinio tranzistoriaus (kartais klaidingai vadinamo „superbeta“) srovės stiprinimas didelės galios tranzistorių atveju yra ≈ 1000, o mažos galios tranzistorių – ≈ 50 000. Tai reiškia, kad sudėtiniam tranzistoriui įjungti pakanka nedidelės bazinės srovės.

Skirtingai nuo bipolinių tranzistorių, lauko tranzistoriai nenaudojami sudėtiniame jungtyje. Nereikia derinti lauko tranzistorių, nes jie jau turi itin mažą įėjimo srovę. Tačiau yra grandinių (pavyzdžiui, izoliuotų vartų dvipolis tranzistorius), kuriose lauko efekto ir bipoliniai tranzistoriai naudojami kartu. Tam tikra prasme tokios grandinės taip pat gali būti laikomos sudėtiniais tranzistoriais. Tas pats ir kompozitiniam tranzistoriuiGalima padidinti stiprinimo vertę sumažinus pagrindo storį, tačiau tai kelia tam tikrų technologinių sunkumų.

Pavyzdys superbeta (super-β)tranzistoriai gali būti naudojami KT3102, KT3107 serijose. Tačiau juos taip pat galima derinti naudojant Darlingtono schemą. Šiuo atveju bazinė poslinkio srovė gali būti lygi tik 50 pA (tokių grandinių pavyzdžiai yra operaciniai stiprintuvai, tokie kaip LM111 ir LM316).

Tipiško stiprintuvo, naudojant sudėtinius tranzistorius, nuotrauka

Darlingtono grandinė

Vieną tokių tranzistorių rūšį išrado elektros inžinierius Sidney Darlingtonas.

Sudėtinio tranzistoriaus schema

Sudėtinis tranzistorius yra pakopinis kelių tranzistorių, sujungtų taip, kad apkrova ankstesnės pakopos emiteryje yra kitos pakopos tranzistoriaus bazės-emiterio perėjimas, tai yra, tranzistoriai yra sujungti kolektoriais ir įėjimo tranzistoriaus emiteris yra prijungtas prie išėjimo tranzistoriaus pagrindo. Be to, pirmojo tranzistoriaus varžinė apkrova gali būti naudojama kaip grandinės dalis, siekiant pagreitinti uždarymą. Toks ryšys kaip visuma laikomas vienu tranzistoriumi, kurio srovės stiprinimas, kai tranzistoriai veikia aktyviu režimu, yra maždaug lygus pirmojo ir antrojo tranzistorių stiprinimo sandaugai:

β с = β 1 ∙ β 2

Parodykime, kad sudėtinis tranzistorius iš tikrųjų turi koeficientąβ , žymiai didesnis už abu jo komponentus. Prieaugio nustatymasdlb=dlb1, mes gauname:

dle1 = (1 + β 1) ∙ dlb=dlb2

dlĮ=dlk1+dlk2= β 1 ∙ dlb+ β 2 ∙ ((1 + β 1) ∙ dlb)

Dalijimasis dl ikiįjungta dlb, randame gautą diferencialinį perdavimo koeficientą:

β Σ = β 1 + β 2 + β 1 ∙ β 2

Nes visadaβ >1 , galima būtų svarstyti:

β Σ = β 1 ∙ β 1

Reikia pabrėžti, kad koeficientaiβ 1 Ir β 1 gali skirtis net ir to paties tipo tranzistorių atveju, nes emiterio srovėaš e2 V 1 + β 2kartų didesnė už emiterio srovęaš e1(tai išplaukia iš akivaizdžios lygybėsI b2 = I e1).

Siklų schema

Darlingtono pora yra panaši į Sziklai tranzistorių jungtį, pavadintą jos išradėjo George'o Sziklai vardu, taip pat kartais vadinama papildomu Darlingtono tranzistoriumi. Skirtingai nuo Darlingtono grandinės, kurią sudaro du to paties laidumo tipo tranzistoriai, Sziklai grandinėje yra skirtingų poliškumo tranzistorių ( p – n – p ir n – p – n ). Siklų pora elgiasi kaip n–p–n - tranzistorius su dideliu stiprėjimu. Įvesties įtampa yra įtampa tarp tranzistoriaus Q1 bazės ir emiterio, o soties įtampa yra lygi bent įtampos kritimui per diodą. Tarp tranzistoriaus Q2 pagrindo ir emiterio rekomenduojama įtraukti mažos varžos rezistorių. Ši grandinė naudojama galinguose „push-pull“ išėjimo etapuose, kai naudojami to paties poliškumo išvesties tranzistoriai.

Sziklai kaskados, panašios į tranzistorių su n – p – n perėjimas

Kaskodo grandinė

Sudėtinis tranzistorius, pagamintas pagal vadinamąją kaskodinę grandinę, pasižymi tuo, kad tranzistorius VT1 yra sujungtas į grandinę su bendru emiteriu, o tranzistorius VT2 - į grandinę su bendra baze. Toks sudėtinis tranzistorius yra lygiavertis vienam tranzistoriui, sujungtam į bendro emiterio grandinę, tačiau jis turi daug geresnes dažnio savybes ir didesnę neiškraipytą apkrovos galią, taip pat gali žymiai sumažinti Millerio efektą (padidėja lygiavertė įrenginio talpa). invertuojantis stiprintuvo elementas dėl grįžtamojo ryšio iš išėjimo į šio elemento įvestį, kai jis išjungtas).

Kompozitinių tranzistorių privalumai ir trūkumai

Didelės kompozitinių tranzistorių stiprinimo vertės realizuojamos tik statiniu režimu, todėl kompozitiniai tranzistoriai plačiai naudojami operacinių stiprintuvų įvesties etapuose. Aukšto dažnio grandinėse kompozitiniai tranzistoriai nebeturi tokių pranašumų - ribinis srovės stiprinimo dažnis ir sudėtinių tranzistorių veikimo greitis yra mažesnis už tuos pačius kiekvieno tranzistoriaus VT1 ir VT2 parametrus.

Privalumai:

A)Didelis srovės stiprinimas.

b)Darlingtono grandinė gaminama integrinių grandynų pavidalu, o esant tokiai pačiai srovei, silicio darbinis paviršius yra mažesnis nei bipolinių tranzistorių. Šios grandinės yra labai įdomios esant aukštai įtampai.

Trūkumai:

A)Mažas našumas, ypač perėjimas iš atviros į uždarą būseną. Dėl šios priežasties kompozitiniai tranzistoriai pirmiausia naudojami žemo dažnio raktų ir stiprintuvų grandinėse, aukštuose dažniuose jų parametrai yra prastesni nei vieno tranzistoriaus.

b)Tiesioginis įtampos kritimas per bazinio emiterio sandūrą Darlingtono grandinėje yra beveik dvigubai didesnis nei įprasto tranzistoriaus, o silicio tranzistorių – apie 1,2–1,4 V (negali būti mažesnis nei dvigubai didesnis nei įtampos kritimas p-n sandūroje). .

V)Aukšta kolektoriaus-emiterio soties įtampa, silicio tranzistoriui apie 0,9 V (palyginti su 0,2 V įprastų tranzistorių), mažos galios tranzistoriams ir apie 2 V didelės galios tranzistoriams (negali būti mažesnė už įtampos kritimą per p-n jungtį plius įtampos kritimas per sočiųjų įvesties tranzistorių).

Apkrovos rezistoriaus R1 naudojimas leidžia pagerinti kai kurias sudėtinio tranzistoriaus charakteristikas. Rezistoriaus vertė parenkama taip, kad tranzistoriaus VT1 kolektoriaus-emiterio srovė uždaroje būsenoje sukurtų įtampos kritimą rezistoriuje, kurio nepakanka tranzistoriaus VT2 atidarymui. Taigi tranzistoriaus VT1 nuotėkio srovė nestiprinama tranzistoriaus VT2, todėl sumažėja bendra kompozitinio tranzistoriaus kolektoriaus-emiterio srovė išjungtoje būsenoje. Be to, rezistoriaus R1 naudojimas padeda padidinti sudėtinio tranzistoriaus greitį, priverčiant uždaryti tranzistorių VT2. Paprastai R1 varža yra šimtai omų didelės galios Darlingtono tranzistoriuje ir keli kOhm mažo signalo Darlingtono tranzistoriuje. Grandinės su emiterio rezistoriumi pavyzdys yra galingas n-p-n Darlington tranzistorius, tipas KT825, jo srovės stiprinimas yra 10 000 (tipinė vertė), kai kolektoriaus srovė yra 10 A.