מאפיינים ועבודה של מעגל טרנזיסטור מפולות

טרנזיסטור הוא מכשיר המשמש לוויסות זרם ומתח במעגל. זה משמש כמתג או שער לאותות אלקטרוניים. טרנזיסטור מורכב משלוש שכבות של חומר מוליך למחצה כמו סיליקון או גרמניום משלושה מסופים. כאשר מפעילים זרם או מתח על זוג מסופי טרנזיסטור אחד הוא שולט בזרם דרך זוג המסופים האחרים. טרנזיסטור הוא יחידה בסיסית ב- IC.

טרנזיסטור NPN

ל טרנזיסטור צומת דו קוטבי (BJT) הוא סוג של טרנזיסטור המשתמש במנשא מטען אלקטרונים וחור ואילו שדה אפקט טרנזיסטור (FET) משתמש רק במוביל מטען מסוג אחד. BJT משתמש בשני צמתים שנוצרו בין מוליכים למחצה מסוג p ו- n מסוג הפעלתו. אלה זמינים ב סוגי NPN ו- PNP . BJT משמשים כמגברים ומתגים במעגלים אלקטרוניים.

טרנזיסטורים NPN ו- PNP

מהו טרנזיסטור מפולת?

An טרנזיסטור מפולת שלגים הוא טרנזיסטור צומת דו קוטבי . פעולה זו פועלת באזור מאפייני המתח הנוכחי של הקולט או הקולט-לפולט מעבר למתח פירוק הקולט-לפולט, הנקרא אזור התמוטטות מפולת. אזור זה מאופיין בתופעת התמוטטות מפולות.

התמוטטות מפולות שלגים

כאשר מוליכים למחצה מסוג p ו- n באים במגע, נוצר אזור דלדול סביב צומת ה- p-n. רוחב אזור הדלדול פוחת עם עליית המתח של הטיה העברה, ואילו אזור הדלדול גדל במצב ההטיה ההפוכה. האיור שלהלן מראה את מאפייני ה- IV של a צומת p-n בהטיית העברה ומצב הטיה הפוכה .

התמוטטות מפולות שלגים

כאן הדמות מדגימה כי הזרם דרך מוליך למחצה עולה עם עלייה ברמת המתח בהטיית העברה. יתר על כן, יש זרם מינימלי מסוים הזורם דרך צומת ה- p-n תחת הטיה הפוכה. זרם זה נקרא זרם רוויה הפוך (Is).

בשלב הראשוני זרם הרוויה ההפוכה Is אינו תלוי במתח המופעל, אך בהגיעו לנקודה מסוימת הצומת מתקלקל המוביל לזרימה כבדה של זרם הפוך דרך המכשיר. הסיבה לכך היא שככל שהמתח ההפוך עולה האנרגיה הקינטית של נושא המטען המיעוט עולה גם היא. האלקטרונים הנעים במהירות מתנגשים באטומים האחרים כדי לדפוק מהם עוד כמה אלקטרונים.

האלקטרונים ששוחררו כך משחררים עוד יותר אלקטרונים מהאטומים על ידי שבירת הקשר הקוולנטי. תהליך זה ידוע ככפל מוביל וזה מוביל לעלייה ניכרת בזרימת הזרם דרך צומת ה- p-n. תופעה זו נקראת פירוק מפולת ומתח נקרא מתח פירוק מפולת (VBR).

התמוטטות מפולת שלגים מתרחשת בצומת ה- p-n המסומם קלות כאשר המתח ההפוך עולה מעבר ל -5 וולט. יתר על כן, קשה לשלוט בתופעה זו מכיוון שלא ניתן לשלוט ישירות על מספר נושאי המטען שנוצר. יתר על כן, למתח פירוק המפולת יש מקדם טמפרטורה חיובי, כלומר מתח פירוק המפולות עולה עם העלייה בטמפרטורת הצומת.

מחולל דופק טרנזיסטור מפולת שלגים

מחולל הדופק מסוגל ליצור דופק של זמן עלייה של כ -300 סיביות. לכן, זה מאוד מועיל במדידת רוחב הפס ומשמש גם בפרויקטים הדורשים דופק עם זמן עלייה מהיר. ניתן להשתמש במחולל דופק לחישוב רוחב הפס של אוסצילוסקופ. יתרון של מחולל הדופק הטרנזיסטורי מפולת הוא, שזו דרך הרבה יותר זולה מאשר להשתמש בשיטת התלת מימד הזקוקה למחולל פונקציות בתדירות גבוהה.

מחולל דופק טרנזיסטור מפולת שלגים

המעגל לעיל הוא סכמטי עבור מחולל הדופק של טרנזיסטור המפולת. זהו מעגל רגיש ותדר גבוה עם שבב LT1073 וטרנזיסטור 2N2369. מעגל זה עושה שימוש בתכונת ההתמוטטות של הטרנזיסטור.

צ'יפס רגיל כמו 555 שעות צ'יפ או שערים לוגיים אינם יכולים לייצר פעימות עם זמן עולה במהירות. אך טרנזיסטור מפולות עוזר לייצר פעימות כאלה. טרנזיסטור מפולת זקוק לממיר 90 וולט הנתמך על ידי מעגלי LT1073. ה 90 וולט מוזן לנגד 1M המחבר את הטרנזיסטור 2N2369.

הטרנזיסטור מבוסס מחובר לנגד 10K, כך ש- 90 וולט לא יכול לעבור דרכו ישירות. הזרם נשמר לאחר מכן בקבל 2pf. לטרנזיסטור מתח פירוק של 40 וולט בזמן שהוא מוזן עם 90 וולט DC. לכן הטרנזיסטור יתקלקל והזרם מהקבל יתפרק לקולט הבסיס. זה יוצר דופק עם זמן עלייה מהיר מאוד. זה לא נמשך זמן רב. הטרנזיסטור מתאושש מהר מאוד והופך ללא מוליך. הקבל יבנה שוב מטען והמעגל יחזור על עצמו.

מולטיברטור מונוסטבל

ל מולטיברטור מונוסטבל יש מדינה אחת יציבה ומעין יציבה. כאשר מפעיל טריגר חיצוני על המעגל, המולטיברטור יקפוץ ממצב יציב למצב כמעט. לאחר פרק זמן זה הוא יחזור אוטומטית למצב יציב ללא שום גורם חיצוני. פרק הזמן הדרוש לחזרה למצב יציב תלוי באלמנטים פסיביים כמו נגדים וקבלים המשמשים במעגל.

מולטיברטור מונוסטבל

מבצע מעגל

כשאין טריגר חיצוני למעגל, טרנזיסטור Q2 אחד יהיה במצב רוויה וטרנזיסטור Q1 אחר יהיה במצב ניתוק. Q1 מוצב פוטנציאל שלילי עד שהטריגר החיצוני יפעל. לאחר הזנת הדק החיצוני לכניסה, Q1 יופעל וכאשר Q1 יגיע לרוויה, הקבל המחובר לקולט של Q1 ובסיס Q2 יגרום לטרנזיסטור Q2 לכבות. זהו מצב של כיבוי הטרנזיסטור Q2 נקרא astable או quasi-state.

כאשר הקבל נטען מ- Vcc, ה- Q2 יופעל שוב, ובאופן אוטומטי Q1 יכבה. אז הזמן שלוקח הקבל לטעינה דרך הנגד הוא פרופורציונלי ישירות למצב האסטטיבי של המוליברטור כאשר מפעילים טריגר חיצוני.

מאפייני טרנזיסטור מפולות

לטרנזיסטור מפולת יש מאפיינים של התמוטטות כאשר הוא מופעל בהטיה הפוכה, זה עוזר במעבר בין המעגלים.

יישומים של טרנזיסטור מפולת

• טרנזיסטור מפולות משמש כמגבר לינארי, במעגלים אלקטרוניים.
• היישום העיקרי של טרנזיסטורי מפולת הוא יצירת פולסים עם זמני עלייה מהירים מאוד, המשמשים ליצירת דופק הדגימה באוסילוסקופ דגימה מסחרי.
• אפשרות מעניינת אחת היא יישום כ- מגבר Class C . זה כרוך במיתוג הפעולה של טרנזיסטור מפולת וצריך להשתמש בטווח מתח הקולט המלא ולא רק בחלק קטן ממנו.

לפיכך, כל זה על מאפייני טרנזיסטור מפולת ויישומיו. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל ספק בנוגע למושג זה או ליישום פרויקטים אלקטרוניים אנא, תן את הצעותיך החשובות על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך, מהו טרנזיסטור מפולת?