Radioelektronika asoslari

Umumiy emitter sxema. Umumiy emitter ulangan sxemada kirish toki bo’lib baza toki I_B, chiqish kuchlanishi bo’lib kollektor-emitter kuchlanishi U_KE xizmat qiladi. Shuning uchun kirish xarakteristikalar oilasi bo’lib, kollektor-emitter kuchlanishi U_KE ning belgilangan qiymatlarida I_B=f(U_BE) bog’lanish xizmat qiladi. U_KE=U_KB+U_BE bo’lgani uchun U_KE ning o’zgarmas qiymatlarida kirish kuchlanishi U_BE ning o’zgarishlari kollektor o’tishdagi U_KB kuchlanishning o’zgarishlariga olib keladi. Bu esa, o’z navbatda, I_E toki qiymatlariga va kollektor o’tishning xususiy toki I_KO qiymatlariga ta’sir ko’rsatadi.

Aktiv rejimda, U_KE>U_BE bo’lganda, transistor kirish xarakteristikalarini ko’rib chiqamiz. Bu holda emitter toki ifoda bilan aniqlanadi, kirish xarakteristikasiga muvofiq

Umumiy baza va umumiy emitter ulangan sxemalarda kirish xarakteristikalar ko’rinishi eksponensial ekanini va tikligi bo’yicha bir-biridan farq qilinishini ko’ramiz. Umumiy emitter ulangan sxemada kirish xarakteristikasi tikligi umumiy baza sxemada ulangan kirish xarakteristikasi tikligidan marta kichik. bo’lganda va baza toki amalda ga teng bo’lib qoladi, ya’ni o’z yo’nalishini o’zgartiradi. Teskari kuchlanish qiymati ortishi tok ham ortishi ma’lum. Shuning uchun kuchlanish ortishi bilan kirish xarakteristikalari pastga va o’ngga siljiydi.
Agar U_BE >0 va bunda U_KE=O bo’lsa (kollektor va emitter potensiallari bir xil), ikkala p-o’tish to’g’ri yo’nalishda siljigan bo’ladi. Kirish xarakteristikasi to’yinish rejimiga mos keladi, baza toki esa emitterdan va kollektordan bir vaqtning o’zida elektronlar injeksiyalangani uchun baza toklari yig’indisiga teng bo’ladi. U_BE kuchlanishi ortishi bilan ikkala p-n o’tishdagi injeksiya ortadi, bazada noasosiy zaryad tashuvchilar konsentratsiyasi ortadi, bu esa o’z navbatida bazada rekombinasiyaning ortishiga, baza tokining keskin ortishiga olib keladi.

Umumiy kollektor sxema. Umumiy kollektor ulangan sxemada kirish toki - baza toki I_B, chiqish kuchlanishi esa U_EK kuchlanishdir. Demak, kirish xarakteristikalar oilasi U_BK kuchlanishning belgilangan qiymatlarida I_K=f(U_EK) bog’liqlik orqali ifodalanadi. U_BK =U_EK-U_EB bo’lgani uchun U_EK ning o’zgarmas qiymatlarida U_BK o’zgarishlari baza toki I_B ni eksponensial kamaytiradi. Tranzistorning dinamik kirish qarshiligi U_E ulangan sxemadagidek bo’ladi [12].
Bipolyar tranzistorning umumiy kollektor ulanishdagi kirish xarakteristikalari. Bipolar tranzistorning statik chiqish xarakteristikalari. Chiqish xarakteristikasi deb kirish tokining berilgan, o’zgarmas qiymatlarida chiqish toki bilan chiqish kuchlanishi orasidagi bog’liqlikka aytiladi.
Umumiy baza sxema. Umumiy baza ulangan sxemada chiqish toki bo’lib Ix, chiqish kuchlanishi bo’lib Uks, kirish toki bo’lib esa emitter toki Ig xizmat qiladi. Shuning uchun umumiy baza ulangan sxemaning chiqish xarakteristikalar oilasi emitter toki I ning belgilangan qiymatlarida Ix-Uka) bog’lanishdan iborat bo’ladi. Aktiv rejimda xarakteristikalar bilan tanishamiz. n-p -n tuzilmali bipolyar tranzistorlar uchun aktiv rejim faqat U_EB>0 va U_KB>0 bo’lgandagina amalga oshadi. I_E=0 bo’lganda Kollektor o’tishning kollektor- baza zanjiri bo’ylab oquvchi I_KO teskari toki chiqish xarakteristikani tashkil etadi. I qiymati ortishi bilan chiqish xarakteristikalar yuqoriga siljiydi. Yerli effekti e’tiborga olinmaganda tok uzatish koeffitsyienti ni o’zgarmas, U_KB ga bog’liq emas va chiqish xarakteristikalarni gorizontal deb hisoblash mumkin. Umumiy baza ulangan sxemada rekombinatsiya hisobiga yo’qotishlar kamaygani uchun aslida asta-sekin ortib boradi. Odatda, chiqish xarakteristikalarning gorizontal chiziqlardan farqi deyarli sezilmaydi. Aktiv rejimning boshlang’ich sohasidagi keskin, lekin qiymati bo’yicha katta bo’lmagan ortishi U_KB=0 bo’lganda kollektor o’tish teskari tokining noldan maksimal I_KO qiymatgacha o’zgarishi bilan bog’liq. Agar U_KB kuchlanish ishorasi teskarisiga o’zgartirilsa, kollektor o’tish to’g’ri siljitilgan bo’lib qoladi va tranzistor to’yinish rejimga o’tadi. Bunda (4.4) tenglama to’yinish rejimi uchun quyidagi ko’rinishda yoziladi:

To’yinish rejimida U_KB ortishi bilan emitter toki o’zgarishsiz qolgan holda kollektor toki kollektordan injeksiya sodir bo’lishi hisobiga kamayadi. U_KB=0,4 0,6 V bo’lganda amalda kollektor o’tish ochiladi. Shu sababdan U_KB bo’lganda I_K tokning sezilarli kamayishi boshlanadi.
Umumiy emitter sxema. Umumiy emitter ulangan sxemada chiqish toki bo’lib kollektor toki I_K, kirish toki bo’lib baza toki I_B, chiqish kuchlanishi bo’lib esa U_KE kuchlanishi xizmat qiladi. Shu sababdan umumiy emitter ulangan sxemaning chiqish xarakteristikalari baza toki I_B ning berilgan qiymatlarida I_K=f(U_KE) bog’lanishdan iborat.

Ko’rganimizdek, ß va I_KO parametrlar qiymatlari kollektor o’tishda qanday ulanganiga bog’liq. Kollektor sohasining hajmiy qarshiligi r_K hisobga olingan holda kollektor o’tishdagi kuchlanish U_KB=U_KE U_BE r_KI_K ga teng. Natijada, U_BE>0 va U_KE>O bo’lganda ham aktiv rejim amalga oshishi mumkin. Rejimlar almashishi kollektor o’tishdagi kuchlanish U_KB=0 bo’lganda sodir bo’ladi. Bundan U_BE ning izlanayotgan bo’sag’aviy qiymati U_KB=U_BE-r_KI_O. U_BE ning qiymati berilgan baza tokiga muvofiq kirish xarakteristikalardan, I_K ning qiymati tenglamada I_K=0 deb qabul qilinib topiladi, chunki kollektor o’tishdagi kuchlanish nolga teng deb berilgan.

Natijada bu yerda, ₀-kuchlanish U_KB=0 bo’lgandagi ß ning qiymati, I_K-tok esa, baza tokining berilgan qiymatidagi kollektor toki qiymati.

Shunday qilib, ushbu tenglamalar yordamida berilgan baza toki nuqtalari ordinata o’qida bo’sag’aviy kuchlanish U_KE ni va abssissa o’qida kollektor toki I_K qiymatlarini beruvchi chiziqni chizish mumkin. Baza tokining har bir qiymati uchun U_KE U_KE soha aktiv rejim sohasiga, U_KEKE soha esa to’yinish rejimi sohasiga mos keladi [13].
Aktiv rejim uchun chiqish xarakteristikalarni ko’rib chiqamiz. I_B=0 bo’lganda barcha UKE 0 qiymatlarda aktiv rejim o’rinli bo’ladi, bunda kollektor toki ifoda bilan aniqlanadi.
U_KE ortishi bilan, Yerli effekti ta’siri natijasida ning qiymati ortadi. Shuning uchun umumiy emitter sxemada chiqish xarakteristikalar tikligi umumiy baza ulangan sxemaga nisbatan marta ortib, sezilarli bo’lib qoladi. To’yinish rejimida ß va I_KO lar kollektor o’tishdagi to’g’ri kuchlanishga kuchli bog’liq funksiyalarga aylanadi. U_KB ortishi bilan I_KO tok yo’nalishini o’zgartiradi va eksponensial o’sadi, ß qiymati esa injeksiya koeffitsyientining kamayishi hisobiga nolgacha keskin kamayadi. Ushbu omillarning birgalikdagi ta’siri hisobiga kollektor toki U_KE kamayishi bilan keskin kamayadi va U_KE=(kT/q)Ln(1/ ) da nolga teng bo’lib qoladi. Chiqish xarakteristikalar oilasi aktiv rejimda baza toki I_B yoki kollektor baza kuchlanishi U_KE ni ortishi bilan U_ERLI kuchlanishidan chiquvchi to’g’ri chiziqlar bilan ifodalanadi.

Umumiy kollektor sxema. Umumiy kollektor ulangan sxemada chiqish toki bo’lib emitter toki I_E, kirish toki bo’lib baza toki I_B, chiqish kuchlanishi bo’lib esa U_EK xizmat qiladi. Shuning uchun umumiy kollektor ulangan sxemaning chiqish xarakteristikalar oilasi U_BK kuchlanishning belgilangan qiymatlarida I_E=f(U_EK) bog’lanishdan iborat. Chiqish xarakteristikasi U_BK kuchlanish qiymatiga siljigan diod VAX iga o’xshaydi. Umumiy kollektor ulangan tranzistorning o’ziga xos xususiyati uning dinamik qarshiligining kichikligidir.
Umumiy kollektor ulangan sxema kuchlanish stabilizatorlari va quvvat kuchaytirgichlarda keng qo’llaniladi.



Bipolyar tranzistor p-n o’tishlari toklari va bazasida noasosiy zaryad tashuvchilarning harakatlanish jarayoni temperaturaga bog’liq. Bu bog’liqlik tranzistor parametr va xarakteristikalarini temperaturaga mos o’zgarishiga olib keladi.
Umumiy baza ulangan bipolyar tranzistorning kirish xarakteristikalariga temperatura ta’sirini ko’rib chiqamiz. Aktiv rejimda emitter o’tish tokini quyidagicha ifodalash mumkin.

Temperatura ortishi bilan to’yinish toki _IO, eksponenta kamayishiga nisbatan tezroq kattalashadi. Ikkita omilning qarama-qarshi ta’siri natijasida umumiy baza ulangan sxemaning kirish xarakteristikalari tanlangan emitter toki I_E da ∆U -(1 2) mV/C qiymatga chapga siljiydi.
Umumiy emitter ulangan bipolyar tranzistorning turli temperaturalardagi kirish xarakteristikalari. U_BE=0 bo’lganda baza toki qiymati amalda teskari siljitilgan kollektor o’tish toki I_KO ga teng bo’ladi. Bu tok temperaturaga bog’liq bo’lgani sababli, temperatura ortishi bilan xarakteristikaning boshlanish qismi pastga tushadi.

UB(a) va UE (b) ulangan bipolyar transistorning kirish xarakteristikalariga temperaturaning ta’siri.
U_BE>O qiymatlarda temperatura ortishi bilan bazaning to’g’ri va teskari toklari ortadi. Bu tranzistor toklarining temperaturaga eksponensial bog’liqligi bilan asoslanadi. Tranzistorning turli temperaturalarda olingan xarakteristikalari o’zaro kesishishini qayd qilish zarur, bu ifodadagi tashkil etuvchilarning temperaturaga turlicha bog’liqligi bilan tushuntiriladi.
Temperaturaning umumiy baza va umumiy emitter ulangan tranzistor chiqish xarakteristikalariga ta’sirini ko’rib chiqamiz. Ulanish sxemalariga mos ravishda chiqish toklari
I_K= va = I_B+( +1)I_KO
Turli temperaturalarda chiqish xarakteristikalami o’lchash umumiy baza ulangan sxema uchun I_B=const va umumiy emitter sxema uchun esa I_B=const hollarda bajarilishi kerak. Shuning uchun temperatura ortganda umumiy baza ulangan sxemada =const bo'lib I_K ning ortishi faqat I_KO qiymatining ortishiga bog’liq. Ammo I_KO odatda ga nisbatan ancha kichik bo’lgani uchun, I_KO ning o'zgarishlarini e’tiborga olmasa ham bo’ladi. Umumiy baza ulangan sxemaning muhim afzalligi chiqish xarakteristikalari temperatura barqarorligining yuqoriligidan iborat.
Umumiy emitter ulangan bipolyar tranzistor chiqish xarakteristikalari temperaturaga ko’proq umumiy emitter ulangan bipolyar tranzistor chiqish xarakteristikalari temperaturaga ko’proq bog’liqligi sababli, temperatura o’zgarganda baza toki I_B qiymatini o’zgarmas saqlab turish zarur. Agar temperaturaga bog’liq emas deb qaralsa, kollektor toki I_K ning temperaturaga bog’liqligi ( +1)I_KO had bilan aniqlanadi. I_KO tok temperatura har 10 °C ga ortganda taxminan ikki marta ortadi va misol uchun bo’lganda tranzistor chiqish xarakteristikalarining nisbiy dreyfi tenglamaning faqat ikkinchi hadi hisobiga 300% ni tashkil etadi. Umumiy emitter ulangan tranzistor chiqish xarakteristikalarining temperatura o’zgarishlarga sezgirligi 4.15b-rasmdan ko’rinib turibdi. Shu sababdan, ishchi rejimni barqarorlash uchun tranzistori boshqarishda baza toki bilan boshqarish rejimidan EO kuchlanishi bilan boshqarish rejimiga o’tish taklif etiladi.



va koeffitsyientlar ham tranzistor ishchi rejimiga, ya’ni kollektor o’tishdagi tok va kuchlanishga bog’liq.

Baza tokini uzatish koeffitsiyenti ning kichik toklar sohasida kamayishi emitter o’tishdagi va sirt bo’ylab rekombinatsiya hisobiga tushuntiriladi [14].