Transcript Základní zapojení bipolárních tranzistorů
Slide 1
Tato prezentace byla vytvořena
v rámci projektu
Orbis pictus
21. století
Slide 2
Základní zapojení
bipolárních tranzistorů
OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-025
Slide 3
Základní zapojení bipolárních
tranzistorů
V elektronických obvodech může být tranzistor zapojen třemi
různými způsoby.
Podle toho, která z elektrod je společná pro vstupní i výstupní
signál se rozlišuje zapojení:
se společnou bází SB
se společným emitorem SE
se společným kolektorem SC
Slide 4
Zapojení se společným emitorem
Porovnáváme-li tato základní zapojení podle jejich hlavních
vlastností, zjistíme, že nejvýhodnější vlastnosti má zapojení se
společným emitorem, a proto se toto zapojení se používá
nejčastěji.
Jedině u tohoto zapojení má tranzistor proudové, napěťové i
výkonové zesílení.
Slide 5
Zapojení se společným emitorem
Zapojení bipolárního
tranzistoru se společným
emitorem
♦ Vstupní napětí se přivede
mezi bázi a emitor.
♦ Přechod báze-emitor je
pólován propustně, chová se
podobně jako dioda v
propustném směru.
♦ Překročí-li napětí UBE
hodnotu prahového napětí
(asi 0,7 V) začne přechodem
téct proud IB.
Slide 6
Zapojení se společným emitorem
Při dalším zvýšení napětí UBE by proud IB velmi rychle rostl,
až by mohlo dojít ke zničení tranzistoru, proto musí být v
praktických zapojeních do série s bází zapojen rezistor.
Do báze tranzistoru vtékají nosiče kladného náboje - díry. Jim
naproti z emitoru vtékají elektrony.
Většina elektronu je ale stržena elektrickým polem kolektoru a
přejde z báze do kolektoru (to je možné proto, že báze je velmi
tenká).
Díky tomu tranzistor zesiluje proud.
Slide 7
Zapojení se společným emitorem
Proudové zesílení udává proudový zesilovací činitel v zapojení
se společným emitorem β (někdy se značí také αe) nebo h21e.
IC
IB
h 21 e
IC
I B
pro konstantní stejnosměrný proud
pro změnu proudu
Zapojení se společným emitorem se používá jako zesilovač
nebo jako spínač.
Slide 8
Zapojení se společným emitorem
Zapojení se společným emitorem charakterizuje:
střední vstupní odpor (100 Ω – 1 kΩ)
střední výstupní odpor (10 kΩ – 100 kΩ)
střední proudové zesílení (20 – 400)
střední napěťové zesílení (10 – 100)
velké výkonové zesílení (200 – 40 000)
stejná polarita napájení
obrací fázi výstupního napětí vůči vstupnímu o 180°
Slide 9
Zapojení se společným kolektorem
Zapojení tranzistoru se společným kolektorem
Slide 10
Zapojení se společným kolektorem
Toto zapojení má napěťové zesílení menší než jedna (napětí se
nezesiluje), proudové zesílení je podobné jako u zapojení se
společným emitorem, tedy 100-500.
Na rozdíl od zapojení se společným emitorem má ale velký
vstupní odpor.
Používá se například v předzesilovačích, kde zdroj signálu má
velký vnitřní odpor a proto musí být vstupní odpor zesilovače
velký (např. dnes již „historické“ předzesilovače pro
krystalové gramofonové přenosky).
Slide 11
Zapojení se společným kolektorem
Zapojení se společným kolektorem charakterizuje:
vysoký vstupní odpor (10 kΩ – 100 kΩ)
střední výstupní odpor (100 Ω – 1 kΩ)
střední proudové zesílení (20 – 400)
nízké napěťové zesílení (0,9 – 0,999)
střední výkonové zesílení (20 – 400)
Slide 12
Zapojení se společnou bází
Zapojení tranzistoru se společnou
bází
♦ V zapojení se
společnou bází je
proudové zesílení
menší než 1 (proud se
nezesiluje) a napěťové
zesílení 10 až 100.
♦Toto zapojení má velmi
malý vstupní odpor,
ještě menší, než
zapojení se společným
emitorem.
♦Používá se tam, kde je
potřeba velmi malý
vstupní odpor.
Slide 13
Zapojení se společnou bází
Zapojení se společnou bází charakterizuje:
malý vstupní odpor (10 – 100 Ω)
velký výstupní odpor (100 kΩ – 1 MΩ)
malé proudové zesílení (0,9 – 0,995)
střední napěťové zesílení (10 – 100)
střední výkonové zesílení (10 – 100)
Zapojení se používá jako měnič impedance.
Slide 14
Základní zapojení bipolárních
tranzistorů
Tranzistory pro různé výkony
Slide 15
Děkuji
za pozornost
Ing. Ladislav Jančařík
Slide 16
Literatura
Chlup J., Keszegh L.: Elektronika pro silnoproudé obory,
SNTL Praha 1989
Kubrycht J, Musil R., Voženílek I.: Elektrotechnika pro 1.
ročník učebních oborů elektrotechnických, SNTL Praha1980
Bezděk M.: Elektrotechnika I, KOPP České Budějovice 2008
Tato prezentace byla vytvořena
v rámci projektu
Orbis pictus
21. století
Slide 2
Základní zapojení
bipolárních tranzistorů
OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-025
Slide 3
Základní zapojení bipolárních
tranzistorů
V elektronických obvodech může být tranzistor zapojen třemi
různými způsoby.
Podle toho, která z elektrod je společná pro vstupní i výstupní
signál se rozlišuje zapojení:
se společnou bází SB
se společným emitorem SE
se společným kolektorem SC
Slide 4
Zapojení se společným emitorem
Porovnáváme-li tato základní zapojení podle jejich hlavních
vlastností, zjistíme, že nejvýhodnější vlastnosti má zapojení se
společným emitorem, a proto se toto zapojení se používá
nejčastěji.
Jedině u tohoto zapojení má tranzistor proudové, napěťové i
výkonové zesílení.
Slide 5
Zapojení se společným emitorem
Zapojení bipolárního
tranzistoru se společným
emitorem
♦ Vstupní napětí se přivede
mezi bázi a emitor.
♦ Přechod báze-emitor je
pólován propustně, chová se
podobně jako dioda v
propustném směru.
♦ Překročí-li napětí UBE
hodnotu prahového napětí
(asi 0,7 V) začne přechodem
téct proud IB.
Slide 6
Zapojení se společným emitorem
Při dalším zvýšení napětí UBE by proud IB velmi rychle rostl,
až by mohlo dojít ke zničení tranzistoru, proto musí být v
praktických zapojeních do série s bází zapojen rezistor.
Do báze tranzistoru vtékají nosiče kladného náboje - díry. Jim
naproti z emitoru vtékají elektrony.
Většina elektronu je ale stržena elektrickým polem kolektoru a
přejde z báze do kolektoru (to je možné proto, že báze je velmi
tenká).
Díky tomu tranzistor zesiluje proud.
Slide 7
Zapojení se společným emitorem
Proudové zesílení udává proudový zesilovací činitel v zapojení
se společným emitorem β (někdy se značí také αe) nebo h21e.
IC
IB
h 21 e
IC
I B
pro konstantní stejnosměrný proud
pro změnu proudu
Zapojení se společným emitorem se používá jako zesilovač
nebo jako spínač.
Slide 8
Zapojení se společným emitorem
Zapojení se společným emitorem charakterizuje:
střední vstupní odpor (100 Ω – 1 kΩ)
střední výstupní odpor (10 kΩ – 100 kΩ)
střední proudové zesílení (20 – 400)
střední napěťové zesílení (10 – 100)
velké výkonové zesílení (200 – 40 000)
stejná polarita napájení
obrací fázi výstupního napětí vůči vstupnímu o 180°
Slide 9
Zapojení se společným kolektorem
Zapojení tranzistoru se společným kolektorem
Slide 10
Zapojení se společným kolektorem
Toto zapojení má napěťové zesílení menší než jedna (napětí se
nezesiluje), proudové zesílení je podobné jako u zapojení se
společným emitorem, tedy 100-500.
Na rozdíl od zapojení se společným emitorem má ale velký
vstupní odpor.
Používá se například v předzesilovačích, kde zdroj signálu má
velký vnitřní odpor a proto musí být vstupní odpor zesilovače
velký (např. dnes již „historické“ předzesilovače pro
krystalové gramofonové přenosky).
Slide 11
Zapojení se společným kolektorem
Zapojení se společným kolektorem charakterizuje:
vysoký vstupní odpor (10 kΩ – 100 kΩ)
střední výstupní odpor (100 Ω – 1 kΩ)
střední proudové zesílení (20 – 400)
nízké napěťové zesílení (0,9 – 0,999)
střední výkonové zesílení (20 – 400)
Slide 12
Zapojení se společnou bází
Zapojení tranzistoru se společnou
bází
♦ V zapojení se
společnou bází je
proudové zesílení
menší než 1 (proud se
nezesiluje) a napěťové
zesílení 10 až 100.
♦Toto zapojení má velmi
malý vstupní odpor,
ještě menší, než
zapojení se společným
emitorem.
♦Používá se tam, kde je
potřeba velmi malý
vstupní odpor.
Slide 13
Zapojení se společnou bází
Zapojení se společnou bází charakterizuje:
malý vstupní odpor (10 – 100 Ω)
velký výstupní odpor (100 kΩ – 1 MΩ)
malé proudové zesílení (0,9 – 0,995)
střední napěťové zesílení (10 – 100)
střední výkonové zesílení (10 – 100)
Zapojení se používá jako měnič impedance.
Slide 14
Základní zapojení bipolárních
tranzistorů
Tranzistory pro různé výkony
Slide 15
Děkuji
za pozornost
Ing. Ladislav Jančařík
Slide 16
Literatura
Chlup J., Keszegh L.: Elektronika pro silnoproudé obory,
SNTL Praha 1989
Kubrycht J, Musil R., Voženílek I.: Elektrotechnika pro 1.
ročník učebních oborů elektrotechnických, SNTL Praha1980
Bezděk M.: Elektrotechnika I, KOPP České Budějovice 2008