Tranzistorul
Categoria: Referat
Fizica
Descriere:
Stratul din mijloc al semiconductorului se numeste baza, straturile
laterale se numesc emitor si colector. Baza are o dopare mai mica decat
emitorul. Tranzistorul poate fi considerat ca format din doua diode
semiconductoare: una emitor-baza si alta baza-colector... |
|
|
1
Tranzistorul
Tranzistoarele bipolare sunt dispozitive semiconductoare cu doua
jonctiuni care functioneaza pe baza injectiei de purtatori minoritari.
Tranzistorul poate inlocui trioda cu emisie termoelectrica.
Tranzistorul este alcatuit dintr-un semiconductor cu trei straturi de
conductie diferita: un strat n intre 2 straturi p, la tranzistorul
p-n-p, sau un strat p intre 2 n, la tranzistorul n-p-n.
P
N
P
N
P N
C
C
B
B
E
E
Tranzistorul
p-n-p Tranzistorul n-p-n
Functionarea tranzistorului n-p-n
Stratul din mijloc al semiconductorului se numeste baza, straturile
laterale se numesc emitor si colector. Baza are o dopare mai mica decat
emitorul. Tranzistorul poate fi considerat ca format din doua diode
semiconductoare: una emitor-baza si alta baza-colector.
Pentru functionarea tranzistorului, pe dioda baza-colector, se aplica o
tensiune inversa, cu polul pozitiv la partea n, adica la colector.
Deoarece in zona p nu sunt electroni liberi care sa fie atrasi de polul
pozitiv de la colector, in circuitul colectorului curentul este practic
nul. Daca in baza se injecteaza electroni din emitor, prin aplicarea
unei tensiuni directe pe dioda emitor-baza, electronii injectati vor fi
atrasi de colectorul pozitiv si in circuitul colectorului va circula
curent. In acest fel curentul in circuitul colectorului este comandat
de curentul din circuitul emitorului, care la randul sau este
determinat de tensiunea aplicata intre emitor si baza.
Peste anumite valori ale tensiunii baza-colector toti electronii
injectati in baza sunt colectati de colector, curentul de colector
atinge valori de saturatie si curentul de baza (care circula intre baza
si sursa Ubc) este foarte mic. Se observa ca pe masura ce creste
curentul emitorului creste si curentul colectorului, iar tensiunea
baza-colector practic nu influenteaza curentul colectorului.
Aplicand intre emitor si baza o tensiune alternativa, variatiile de
tensiune provoaca variatii ale curentului emitorului, care produc
variatii ale curentului colectorului. Pe rezistorul de sarcina Rs,
mare, din circuitul colectorului variatiile de curent produc variatii
de tensiune, mai mari decat ale tensiunii de intrare. Asadar
tranzistorul poate functiona ca amplificator de tensiune.
Pentru ca semnalul amplificat sa nu fie deformat, in circuitul
emitorului se introduce o tensiune continua U0 care are rolul de a
stabili un punct de functionare al tranzistorului: tensiunea U0 produce
unanumit curent de emitor, in jurul caruia se produc variatiile dare de
tensiunea alternativa. Daca se alege punctul de functionare pentru care
Ie=0, dioda emitor-baza permite numai trecerea alternantelor pozitive,
pentru care este polarizata direct si deci tranzistorul functioneaza ca
detector.
a) Functionarea tranzistorului
b) Montaj in baza comuna
Tranzistorul p-n-p functioneaza dupa un principiu analog, dar
tensiunile aplicate trebuie sa aiba o polaritate inversa.
Etaj de amplificare
Schema unui etaj de amplificare cu un tranzistor montat cu emitorul
comun este reprezentata in figura de mai jos. Functionrea sa din acest
montaj este analoaga cu a unei triode. Electronii sunt emisi de emitor,
controlati de tensiunea aplicata bazei si colectati de colector.
Circuitul EDBE este al bazei, iar ECSE este al colectorului. Pe dioda
baza-colector se aplica tensiune inversa (de la sursa S). O parte din
tensiunea sursei se aplica rezistentei de sarcina si o mica parte
diodei emitor-baza. Deoarece tensiunea directa aplicata in felul acesta
pe dioda emitor-baza nu este suficienta pentru stabilirea punctului de
functionare, pe dioda-emitor-baza se aplica o tensiune mai mare cu
ajutorul unui divizor de tensiune format din rezistorii Rd1 si Rd2.
Tensiunea sursei se distribuie pe acesti doi rezistori si de pe Rd2 se
culege tensiunea necesara pentru stabilirea punctului de functionare.
c) Etaj de amplificare
Intrarea in circuitul emitorului se face intre punctul masa si baza cu
ajutorul unui condensator Cs care lasa sa treaca numai componentele
alternative. Iesirea se face la capetele rezistorului de sarcina.
Condensatorul C’s lasa sa treaca numai componenetele alternative si de
aceea este indiferent daca iesirea se face intre punctele a si b’ sau
intre a si b care include si sursa. In al doilea caz, insa, se poate
face conectarea etajului la intrarea unui etaj de amplificare, analog.
Importanta practica
Aparitia tranzistorilor si a celorlalte dispozitive semiconductoare a
adus schimbari majore in radiotehnica. Tranzistorii ocupa un volum mic
si se poare realiza miniaturizarea aparaturii. Ei nu necesita
alimentare de incalzire, iar tensiunea continua necesara pentru
functionare este mai redusa decat la tuburi, de aceea au un consum
electric mai mic. Ei au de asemenea o durata de functionare mai mare.
|
Referat oferit de www.ReferateOk.ro |
|