Смещение биполярного плоскостного транзистора

Смещение биполярного транзистора

В случае с биполярным плоскостным транзистором смещение является процессом применения к данному транзистору внешних напряжений. Для использования биполярного плоскостного транзистора в каком-либо качестве, например, при усилении, два перехода транзистора CB и BE должны быть правильным образом смещены в соответствии с требуемой операцией. В зависимости от двух переходов транзистора, которые смещены вперёд или назад, транзистор в состоянии работать в трёх различных режимах.

Режим выключения у биполярного плоскостного транзистора

Транзистор в таком состоянии полностью выключен. В режиме выключения переход база-эмиттер, также как и переход коллектор-база имеют обратное смещение. В данном режиме биполярный плоскостной транзистор эквивалентен открытому выключателю.

Режим насыщения биполярного плоскостного транзистора

Транзистор полностью включен, когда он в этом состоянии. Переход CB, также как и переход BE имеют переднее смещение. В режиме насыщения биполярный плоскостной транзистор ведет себя как закрытый выключатель. Если транзистор находится в данном режиме, то должен отвечать следующему положению:

Смещение биполярного транзистора

Где ẞDC является усиливающим фактором тока общего эмиттера или коэффициентом усиления электрического тока.

Активный режим биполярного плоскостного транзистора

Для того чтобы использовать транзистор как усилитель, он должен работать в активном режиме. Переход BE имеет переднее смешение, тогда как переход CB имеет обратное смещение. Рисунок внизу демонстрирует и n-p-n и p-n-p транзисторы, которые смещены в активном режиме.

Смещение биполярного транзистора

Схемы смещения биполярных плоскостных транзисторов

Для того чтобы сделать точку Q стабильной, использовались различные схемы смещения. Точка Q также называется рабочей точкой смещения. Это точка на линии нагрузки постоянного тока (линия нагрузки – это график электрического тока на выходе против напряжения на выходе в любой конфигурации транзистора), которая представляет электрический ток (постоянный), который проходит через транзистор, и напряжение, проходящее через него, когда не применяется переменный ток.

Точка Q показывает состояние смещения постоянного тока. Когда биполярный плоскостной транзистор смещён таким образом, что точка Q находится на полпути между выключением и насыщением, то биполярный плоскостной транзистор работает как усилитель класса A. Три схемы или размещения смешения, которые применяются на практике, объяснены ниже.

Зафиксированное смещение или смещение базы

Смещение биполярного транзистора

В этом состоянии единственный источник энергии применяется к коллектору и базе транзистора, при использовании всего лишь двух резисторов. Применяемое правило Кирхгофа для напряжений по отношению к схеме:

Смещение биполярного транзистора

Смещение биполярного транзистора

Таким образом, лишь за счёт изменения значения резистора, электрический ток на базе может быть скорректирован до желаемого значения. И за счёт использования коэффициента усиления электрического тока (ẞ), IC может быть найдено таким же образом. Отсюда следует, что точка Q может быть отрегулирована просто за счёт изменения значения резистора, который соединён с базой.

Смещение от коллектора к базе

Смещение биполярного транзистора

Это соединение в основном используется для стабилизации операционного усилителя, предохраняя его от изменений температуры. В этом случае, резистор на базе соединён с коллектором вместо соединения с питанием. Так что любое термическое отклонение будет вызывать IR скачок в резисторе на коллекторе. Электрический ток на базе может быть получен следующим образом:

Смещение биполярного транзистора
Если VBE удерживается неизменным и присутствует увеличение температуры, то электрический ток на коллекторе увеличивается. Как бы там ни было, более большой ток на коллекторе вызывает скачок напряжения, которое проходит через резистор на коллекторе. Оно возрастает, и это, в свою очередь, уменьшает напряжение, которое проходит через резистор на базе. Это уменьшит электрический ток на базе, в результате ток на коллекторе будет меньше. Поскольку возрастание тока на коллекторе с температурой противоположно, операционный усилитель стабилен.

Самосмещение или смещение, разделяющее напряжение

Рисунок со схемой с самосмещением продемонстрирован ниже. Это наиболее широко распространенная схема смещения.

Смещение биполярного транзистора

 

Электрические сопротивления R1 и R2 из размещения делителя напряжения применяются для фиксированного напряжения для базы. Рассматривая только схему базы, примерное напряжение, проходящее через базу, составляет:

Смещение биполярного транзистора

Рассматривая только схему коллектора, примерный ток на эмиттере будет:

Смещение биполярного транзистора

В схеме выше, резистор на эмиттере вызывает обратную связь переменного тока, также как и обратную связь постоянного тока, коэффициент усиления напряжения переменного тока усилителя уменьшается. Этого можно избежать за счёт подключения конденсатора параллельно с резистором на эмиттере, как показано ниже.

Смещение биполярного транзистора

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

 

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Электронщик. Ярчайший ресурс в Рунете связанный с автоматикой и электротехникой

Использование материалов сайта возможно при наличии активной ссылки на первоисточник. Связь с редакцией сайта:e-mail: bylira3@gmail.com |