Pnp transistorer

Den første bipolære forbindelsestransistor blev opfundet i 1947 på Bell-laboratorier. "To polariteter" forkortes som bipolar, deraf navnet Bipolar junction transistor. BJT er en tre terminal enhed med Collector (C), Base (B) og Emitter (E). For at identificere terminalerne på en transistor kræves pin-diagrammet for en bestemt BJT-del. Det vil være tilgængeligt i databladet. Der er to typer BJT - NPN- og PNP-transistorer. I denne vejledning vil vi tale om PNP-transistorer. Lad os overveje de to eksempler på PNP-transistorer - 2N3906 og PN2907A, vist på billederne ovenfor.

Baseret på fabrikationsprocessen kan pin-konfigurationen ændre sig, og disse detaljer er tilgængelige i det tilsvarende datablad for transistoren. For det meste har alle PNP-transistorer ovenstående pin-konfiguration. Da transistorens effektklasse øges, skal den nødvendige køleplade fastgøres til transistorens krop. En upartisk transistor eller en transistor uden potentialet på terminalerne svarer til to dioder, der er tilsluttet back-to-back som vist i figuren nedenfor. Den vigtigste anvendelse af PNP-transistor er kobling på høj side og klasse B kombineret forstærker.

Dioden D1 har en omvendt ledende egenskab baseret på den fremadgående ledning af dioden D2. Når en strøm strømmer gennem dioden D2 fra emitter til base, registrerer dioden D1 strømmen, og en proportional strøm får lov til at strømme i omvendt retning fra emitterterminal til kollektorterminal forudsat at jordpotentialet tilføres ved kollektorterminalen. Den proportionelle konstant er gevinsten (β).

Arbejde med PNP-transistorer:

Som diskuteret ovenfor er transistoren en strømstyret anordning, der har to udtømningslag med specifikt barrierepotentiale, der kræves for at diffundere udtømningslaget. Barrierepotentialet for en siliciumtransistor er 0,7V ved 25 ° C og 0,3V ved 25 ° C for en germaniumtransistor. For det meste er den almindelige type transistor, der anvendes, silicium, fordi det er det mest rigelige element på jorden efter ilt.

Intern betjening:

Konstruktionen af ​​pnp-transistor er, at kollektor- og emitterregionerne er doteret med p-type materiale, og baseområdet er doteret med et lille lag af n-type materiale. Emitterregionen er stærkt dopet sammenlignet med samlerregionen. Disse tre regioner danner to kryds. De er collector-base junction (CB) og base-emitter junction.

Når et negativt potentielt VBE påføres over Base-Emitter-krydset, der falder fra 0V, begynder elektronerne og hullerne at akkumulere ved udtømningsområdet. Når potentialet yderligere falder til under 0,7 V, nås barrierespændingen, og diffusionen opstår. Derfor strømmer elektronerne mod den positive terminal, og basisstrømmen (IB) er modsat elektronstrømmen. Desuden begynder strømmen fra emitter til kollektor at strømme, forudsat at spændingen VCE tilføres på kollektorterminalen. PNP-transistoren kan fungere som en switch og en forstærker.

Driftsområde versus driftsform:

1. Aktiv region, IC = β × IB– Forstærkerfunktion

2. Mætningsregion, IC = Mætningsstrøm - Omskifterfunktion (helt tændt)

3. Afskæringsområde, IC = 0 - Drift af kontakten (helt OFF)

Transistor som afbryder:

Anvendelsen af ​​en PNP-transistor er at fungere som en switch på høj side. For at forklare med en PSPICE-model er PN2907A-transistor blevet valgt. Den første vigtige ting at huske på at bruge en strømbegrænsende modstand ved basen. Højere basisstrømme vil beskadige en BJT. Fra databladet er den maksimale kontinuerlige kollektorstrøm -600mA, og tilsvarende forstærkning (hFE eller β) er angivet i databladet som testtilstand. De tilsvarende mætningsspændinger og basisstrømme er også tilgængelige.

Trin til valg af komponenter:

1. Find samlerstrøm wiz den strøm, der forbruges af din belastning. I dette tilfælde vil det være 200 mA (parallelle lysdioder eller belastninger) og modstand = 60 ohm.

2. For at drive transistoren i mætningstilstand skal der trækkes tilstrækkelig basisstrøm ud, således at transistoren er helt TIL. Beregning af basisstrømmen og den tilsvarende modstand, der skal bruges.

For fuldstændig mætning tilnærmes basisstrømmen til 2,5 mA (ikke for høj eller for lav). Således nedenfor er kredsløbet med 12V til at basere det samme som det, der udsender med hensyn til jord, hvor kontakten er OFF-tilstand.

Teoretisk er kontakten helt åben, men praktisk taget kan der ses en lækstrøm. Denne strøm er ubetydelig, da de er i pA eller nA. For bedre forståelse af strømstyring kan en transistor betragtes som en variabel modstand over kollektor (C) og emitter (E), hvis modstand varierer baseret på strømmen gennem basen (B).

Oprindeligt når der ikke strømmer strøm gennem basen, er modstanden over CE meget høj, så der ikke strømmer strøm gennem den. Når en potentiel forskel på 0,7 V og derover vises ved baseterminalen, diffunderer BE-krydset og får CB-krydset til at diffundere. Nu strømmer strøm fra emitter til kollektor proportionalt med strømmen fra emitter til base, også gevinsten.

Lad os nu se, hvordan man styrer udgangsstrømmen ved at kontrollere basisstrømmen. Fix IC = 100mA på trods af at belastningen er 200mA, den tilsvarende gevinst fra databladet er et sted mellem 100 og 300, og ved at følge den samme formel ovenfor får vi

Variationen af ​​praktisk værdi fra beregnet værdi skyldes spændingsfaldet over transistoren og den modstandsbelastning, der anvendes. Vi har også brugt en standardmodstandsværdi på 13kOhm i stedet for 12,5kOhm ved baseterminalen.

Transistor som forstærker:

Forstærkning er konvertering af et svagt signal til brugbar form. Processen med forstærkning har været et vigtigt skridt i mange applikationer som trådløse transmitterede signaler, trådløse modtagne signaler, Mp3-afspillere, mobiltelefoner osv., Transistoren kan forstærke strøm, spænding og strøm ved forskellige konfigurationer.

Nogle af de konfigurationer, der anvendes i transistorforstærkerkredsløb, er

1. Almindelig emitterforstærker

2. Fælles samlerforstærker

3. Fælles basisforstærker

Af ovenstående typer er almindelig emittertype den populære og mest anvendte konfiguration. Operationen finder sted i aktivt område, enkelt trin fælles emitterforstærker kredsløb er et eksempel på det. Et stabilt DC-bias-punkt og en stabil AC-forstærkning er vigtige i designet af en forstærker. Navnet en-trins forstærker, når der kun bruges en transistor.

Ovenfor er en-trins forstærker, hvor et svagt signal, der påføres ved baseterminalen, omdannes til β gange det aktuelle signal ved kollektorterminalen.

Del formål:

CIN er koblingskondensatoren, der kobler indgangssignalet til transistorens bund. Således isolerer denne kondensator kilden fra transistoren og tillader kun vekselstrømssignal at passere igennem. CE er bypass-kondensatoren, der fungerer som den lave modstandsvej for forstærket signal. COUT er koblingskondensatoren, der kobler udgangssignalet fra transistorens kollektor. Således isolerer denne kondensator output fra transistor og tillader kun vekselstrømssignal at passere igennem. R2 og RE tilvejebringer stabiliteten til forstærkeren, mens R1 og R2 sammen sikrer stabiliteten i DC-forspændingspunktet ved at fungere som en potentiel skillevæg.

Operation:

I tilfælde af PNP-transistor angiver ordet fælles den negative forsyning. Derfor vil emitter være negativ sammenlignet med samler. Kredsløbet fungerer øjeblikkeligt for hvert tidsinterval. Simpelthen for at forstå, når vekselspændingen ved baseterminalen øger den tilsvarende stigning i strømmen gennem emittermodstanden.

Denne stigning i emitterstrøm øger således den højere kollektorstrøm, der strømmer gennem transistoren, hvilket reducerer VCE-kollektoremitterfaldet. Tilsvarende når indgangsspændingen reduceres eksponentielt, begynder VCE-spændingen at stige på grund af faldet i emitterstrømmen. Alle disse ændringer i spændinger reflekteres øjeblikkeligt ved udgangen, som vil være den inverterede bølgeform af indgangen, men forstærket.

Egenskaber	Fælles base	Fælles emitter	Fælles samler
Spændingsforøgelse	Høj	Medium	Lav
Nuværende gevinst	Lav	Medium	Høj
Effektforøgelse	Lav	Meget høj	Medium

Tabel: Gevinst sammenligningstabel

Baseret på ovenstående tabel kan den tilsvarende konfiguration bruges.