Berdaq nomidagi qoraqalpoq davlat universiteti fizika kafedrasi radioelektronika

Bipolyar tranzistorlarning sxemaga ulanishi

Tranzistorlar radiosxemada ishlatilganda uning elektronlaridan biri hamma vaqt zanjirning kirishi va chiqishi uchun umumiy bo’lgan sigma-yerga ulangan bo’ladi. Shunga qarab, tranzistorlarning uch xil ulanish sxemasi bo’ladi (3.13-rasm).

 Umumiy bazali sxema -UB,

 Umumiy emitterli sxema-UE,

 Umumiy kollektorli sxema-UK.

Bularning ichida UB sxema tranzistorlarining xususiyatlarini tekshirishda eng qulay hisoblanadi. Shuning uchun tranzistorlarning fizik parametrlari shu sxema asosida tekshiriladi va u qolgan ikki ulanish sxemasida foydalaniladi.

(5) RН Е1 Е2 а)

(5) RН Е1 Е2 b)

(5) RН Е1 Е2 c)

3.13-rasm. Tranzistorlarning sxemaga ulanish turlari.

а-UB sxema, b-UE sxema, c- UK sxema.

3.12- rasmda keltirilgan sxema UB sxemasi bo’ladi. Undagi emitter o’tishining kovak tokini I_er va electron tokini I_ep deb belgilasak,, emitter toki uchun oddiy turda yoziladi va o’rinli bo’ladi.

Bu tok butun emitter o’tishi davomida o’zgarmas bo’ladi. I_ep tuzuvchisi bazadan emitterga elektronlarning o’tishi hosil bo’ladi. U emitter o’tishini ma’lum bir oraliqqa uzoqlashganda ( diffusion uzunlikda) emitterdagi teshikchalar bilan to’liq rekombinatsiyalanadi va nolgacha kamayadi. Natijada teshikcha toki I_er ortadi.

Shunga o’xshash kolleltor o’tish toki I_k va ikki tuzuvchiga ega bo’ladi. I_kr-kovak toki va I_kp-elektron toki. I_kr-ning kattaligi emitterdan bazaga o’tib kollektor o’tishga yetib keladigan teshikchalar miqdori bilan, I_kp esa, kollektordan bazaga o’tadigan elektronlar soni bilan xarakterlanadi. Emitter o’tishning kuchlanishi o’zgarsa, emitter toki o’zgaradi. Buning natijasida kollektor tokening I_kr tuzuvchisi o’zgarib, I_kr tuzuvchisi o’zgarishsiz qoladi. I_kp ning o’zgarishi kollektorning hajmiy qarshiligi o’zgarishiga bog’liq bo’ladi. Shuning uchun kollektor tokening I_kr tuzuvchisi boshqariluvchi foydali tok, I_kp- boshqarilmaydigan zararli tok deb ataladi va hamma vaqt I_kp<< I_kr bo’ladi. Umuman olganda natijali kollektor toki kollektor o’tishi uzunligi bo’yicha o’zgarmas tok hisoblanadi.

Agar 3.12-rasmda keltirilgan sxemaning emitter o’tishi uzilsa (Е₁ tok ko’zi uzilsa), kollektor o’tishidan I_kt ga teng manfiy tok o’tadi. Uning qiymati kollektorning I_kp electron tokidan katta bo’ladi. Shuning uchun bunda I_kp ga bazadan kollektroga o’tib tueuvchi (muvozanatdagi) kovaklar toki I_br ham qo’shiladi.

I_kt boshqarilmaydigan kollektor yoki temperature toki deb ataladi. Uni kollektorning sokinlik toki deb ham ataladi. Bu tokning kattaligi kollektor kuchlanishining yetarlicha katta o’zgarishlarida ham o’zgarmas qoladi. Lekin tashqi temperaturaga bog’liq bo’ladi.

Bunda koeffitsient yarimo’tkazgichning materialiga bog’liq bo’lib, germaniy kristali uchun 8400 ga teng.

I_кт tokning ixtiyoriy temperaturadagi yozilishi

Ko’rinishida bo’ladi. Demak, germaniyli triodning sokinlik toki temperature har 10⁰ ga o’zgarganda ikki marta o’zgaradi. Masalan, temperature ке өзгергенде еки есе өзгереди екен. 20⁰С dan 50⁰ ga ortsa, I_кт sokinlik toki 2³=8 marta ortadi.

I_кт sokinlik tokining temoeraturaga bunday bog’lanishda bo’lishi tranzistor parametrlarining keskin o’zgarishiga olib keladi. Shuning uchun tranzistorni ishlatishda buni hisobga olish kerak.

Shunday qilib, umumiy holda kollektor tokening kattaligi boshqariluvchi I_кр va boshqarilmaydigan I_кт toklarining yig’indisidan iborat bo’ladi

Emitter tok <<+E  emitter  baza  Е_ zanjir bo’yicha , kollektor toki  _  baza kollektor Е_ zanjir bo’yicha oqadi. Shunga qarab baza tokening kattaligi I_б =I_э - I_к ko’rinishida yoziladi.

Qulaylik uchun baza toki<< emitterbazatashqi zanjiremitter>> zanjiri bo’yicha oqadi, deb qaraladi. Bu holda kollektor toki o’tadigan zanjir o’zgaradi ya’ni _emitterkollektorЕ₂>> bo’lib, u baza zanjiridan o’tmaydi.Shunga asoslanib, tranzistorning tok tenglamasi qilib

Tenglik olinadi.

(3.9) ifoda kollektor tokening emitter tokiga bog’liq bo’lishini ko’rsatadi. Bu bog’lanish inersial bo’ladi. Shuning uchun emitterdan bazaga kovaklar o’tganda , baza elektrodi yaqinida elektronlar konsentratsiyasi keskin ortadi va ularning zaryadi kovaklar zaryadini konsepsiyalaydi. Shuning uchun kollektor zanjiridagi tok o’zgarishi uchun emitterdan bzaga o’tgan kovaklarning yetarlicha miqdori kollektor o’tishiga yetib kelishi kerak, ya’ni bazada ularning juda oz miqdori rekombinatsiyalanishi kerak. Bunday o’tishning effektivligi uzatish koeffitsienti degan kattalik bilan belgilanadi va soda turda yoziladi:

Uning qiymati hamma vaqt birdan kichik bo’lib, eng yaxshi yassi tranzistorlarda 0,99 gacha yetadi.

Odatda  koeffitsient umumiy bazali ulanishda tranzistorning tok bo’yicha kuchlanish koeffitsienti deb ataladi va nagruzka qarshiligi nolga teng bo'lgan holat uchun aniqlanadi.

Kollektor toki kollektor kuchlanishiga kam bog’lanish bo’lgani uchun  koeffitsient kollektor kuchlanishiga bog’liq bo’lmagan kattalik hisoblanadi. Kollektor o’tishining differensial qarshiligi yetarlicha katta miqdor bo’lgani uchun unga katta qarshilikli R_н tashqi nagruzka ulanishi kerak (3.13 а-rasm). U kollektor kuchlanishining katta o’zgarishlarida ham tranzistorlarning ish rejimi o’zgartirmaydi. Shuning uchun kollektor tokening kichik o’zgarishi ham R_н da katta kuchlanish o’zgarishini hosil qiladi. Haqiqatdan ham, kirish kuchlanishining o’zgarishini emitter toki orqali U_ә=R_кирI_э ko’rinishida ulasa, chiqish kuchlanishining o’zgarishi U₂=R_chiqI_кR_нҲI_к bo’lib, kuchlanishbo’yicha kuchaytirish koeffitsienti

Bo’ladi. Bunda R_н>>R_kir bo’lgani uchun К>1.

СShunday qilib, umumiy bazali sxemada transistor kuchlanish (quvvati) bo’yicha kuchaytirish xususiyatiga ega bo’lib, tokni kuchaytirmas ekan. Shuning uchun uning chiqish qarshiligi kirish qarshiligidan yetarlicha katta bo’ladi.

Umumiy emitterli va umumiy kollektorli sxemalarning xususiyatlarini aniqlaylik. Umumiy emitterli sxemaning tok bo’yicha uzatish koeffitsienti

Umumiy kollektorning sxemasi esa ,

bo’ladi.

Agar (3.9) va (3.10) ifodani hisobga olsak, (3.12) va (3.13) uzatilishi oddiy ko’rinishga keladi:

va

Ham barcha vaqt birdan katta qiymatga ega bo’ladi. Bu UE va UK sxemalarining tokini kuchaytirish xususiyatiga ega ekanligini ko’rsatadi. Umumiy emitterli sxemaning kuchlanishi bo’yicha kuchlanish koeffitsienti

Umumiy kollektorli sxema uchun esa,

Bo’ladi.

UE sxemaning kirish qarshiligi chiqish qarshiligidan kichik (R_киршық), lekin UB sxemaning kirish qarshiligidan kattaroq bo’ladi. Shuning uchun UE sxema kuchlanishini kuchaytirish xuxsiyatiga ega. UK sxemada esa, kirish qarshiligi chiqish qarshiligidan katta.R_н qarshilik chiqish qarshiligi tartibida bo’lgani uchun u kuchlanish bo’yicha ko’paytirish xususiyatiga ega emas. Shunday qilib, UE sxema ham tok ham kuchlanish bo’yicha kuchayitrish xususiyatiga ega. Shuning uchun bu sxeamada quvvati bo’yicha eng katta kuchlanishga erishiladi.