Radio társzámot 12 1971

Az ambiciózus célja a társaság MediaTek - alkotnak egy közösség modult fejlesztők a szakértők világszerte, és segít nekik megvalósítani elképzeléseiket a kész prototípus. Már van minden lehetőség, egy mini-közösség, ahol láthatja mások projektek közvetlen kapcsolatot ezekkel az elektronikai gyártók. Gadgets indulhat tervezése bármilyen tehetséges fejlesztő - nagyon alacsony belépési küszöb.

A. Sobolewski

Hogyan értékeli a minőséget a tranzisztor? Mit kell tudni a paramétereket a tranzisztor, hogy megjósoljuk teljesítményét a vevő erősítő? Hogyan mérjük ezeket a paramétereket?

A tranzisztor egy három-elektródos félvezető eszköz. Két p-n átmenet: emitter - az emitter és a bázis és a kollektor - és kollektor között bázissal. Egyszerűsített diagramja, a tranzisztor, a szerkezet a p-n-p ábrán látható. 1. A kibocsátó csomópont szerepel az előre -, hogy az emittere a pozitív és negatív pólus a bázis az akkumulátor B1. Emitter áram Ie átfolyik a p-n átmenetet növekedésével gyorsan emelkedik feszültség UEB. UEB feszültség alacsony teljesítményű tranzisztor ne haladja meg a néhány volttal a részvények, vagy emitter csomópontjának kell semmisíteni.

A kollektor p-n átmenetet tartalmazza ellenkezőleg, az ellenkező irányba - csatlakozik a kollektor mínusz, és az adatbázis - plusz ellátási akkumulátort. Miután egy átmenet egy kis fordított aktuális Ik0 kollektor. Az egészséges, alacsony teljesítmény tranzisztorok Ik0 nem haladja meg a néhány microamps, míg a teljesítmény tranzisztorok - száz mikroamperen. Fordított áramszedő alig függ a feszültség UKB.

Míg egyidejűleg működtetve a két p-n átmenetek a tranzisztor, ábrán látható módon. 1, a kollektor Ik lánc jelentős mértékben növekedni fog, és kialakítható két összetevőjét: Ik0 fordított áramkollektor és emitter aktuális részét áthaladó az emitter és kollektor csomópontok. Ábra. Az 1. ábrán látható, hogy nem minden a jelenlegi Ie emitter alakul kollektor árama részeként ágai a bázis. Így, a bázis aktuális Ib = IE- Ik.

Az arány az kollektor árama az emitter aktuális érték általában jelöljük írni α ( «alfa"), és az aktuális hívás átviteli koefficienst:

Mivel a kollektor Ik kisebb, mint az emitter áram Ie, az együttható α mindig kevesebb, mint egységet. At jó tranzisztorok együttható α nagyon közel van az egység (0,95-0,99).

A második komponens a kollektor árama αIe, azaz a kollektor árama Ik = + αIe Iko.

Adó áram Ie könnyen megváltoztatható tág határok között változik a feszültség UEB. Ez meg fogja változtatni a kollektor áram, és mint az azt alkotó αIe független az emitter áramot. De a kollektor áram változás történik egy áramkörben több mint egy kör a emitter-bázis feszültség, és ha az ellenállást a terhelő ellenállás RL elég nagy (kiloomah és több), úgy tűnik, jelentős nagyságú feszültségesést. Ezért, ha az amplitúdó feszültség változások az áramkörben az emitter csomópontjának mérjük századmásodperc volt, az áramkör a kollektor csomópont lesz mérhető már tized volt, azaz kapnak jelet feszültség és teljesítmény.

Mivel az együttható α mindig kisebb, mint az egység, így a tranzisztor látszólag ad áramerősítést. De ez csak az esetben, ha a közös elektróda bemeneti és kimeneti áramkörök a tranzisztor bázis, vagyis a tranzisztor be van kapcsolva a közös bázis (lásd. Ábra. 1). De a tranzisztor kapcsolja be a közös-emitter (ábra. 2), amikor a közös elektróda bemeneti és kimeneti áramkör egy emitter. Ebben az esetben, a bemeneti áram Ib az alap jelenlegi és az erősítés a tranzisztor, betűvel jelöljük β ( «béta"), az az arány a kimeneti áram Ik a begyűjtőig bázis áram azaz

Ha helyettesíteni ebben a kifejezésben képlet Ik és Ib már megadott, és a jelenlegi Ik0 elhanyagolt, mert nagyon kicsi összehasonlítva a kollektor jelenlegi alkotóelem αIe, β együttható kiszámítható a következő képlet:

Ezt behelyettesıtve értéket α, és biztos abban, hogy a β együttható mindig nagyobb, mint az egység. Például, ha α = 0,9 faktor β = 9. Így, ha a tranzisztor be van kapcsolva a közös alap feszültség amplifikáljuk, majd amikor tartalmazza a közös-emitter felerősödik, és az aktuális, vagyis a bemeneti bázis áram Ib mindig kisebb, mint a kimeneti áram Ik kollektor. Minél nagyobb a hányados β, természetesen nagyobb erősítés a bemeneti jel.

Így a kollektor árama az áramkör, amelynek tagjai a komponens αIe ellenőrzött bázis áram Ib, és kezelhetetlen Ik0 komponenst. Fordított jelenlegi Ik0 tározó olyan kicsi, hogy azt mondani, hogy ez csökkenti a maximális teljesítmény tranzisztor és szükségtelenül pazarolja az energiaellátás, csak elméletileg. De a baj az, hogy a jelenlegi Ik0 erősen hőmérsékletfüggő - vagyis a fizikai jellegű. Ez az, amit csinál nagy kárt a tranzisztor tartozik.

Ha a tranzisztor bázisa csatlakozik a emitter ellenálláson át a kis ellenállás (500-1000 ohm alacsony teljesítmény tranzisztorok), a kollektor kör jön létre a kezdeti áramkollektor IKN Ik0x = (β + 1). Ez a szabályozatlan komponense a kollektor tranzisztor árama tartalmazza az áramkört egy közös emitter. Jelenlegi IKN, mint látható, ez függ az aktuális Ik0 germánium tranzisztorok. Ik0 jelenlegi hozzávetőleg a duplájára minden 10 ° C hőmérséklet-emelkedés. És bár a jelenlegi Ik0 maga kicsi, de ha megváltozik a kezdeti kollektor árama növekszik IKN hogy több is a β + 1 alkalommal. Például, ha Ik0 aktuális hőmérsékleten 20 ° C volt, 5 pA, amikor a tranzisztor a hőmérséklet emelkedése 40 ° C Ik0 aktuális növekedés 20 mikroam. Ik0 az áram növekedése 15 uA - ez nem annyira. De ha a tranzisztor rendelkezik egy erősítés β = 25, a kezdeti áramkollektor változik Ikn1 5 = (25 + l) = 130 uA, hogy Ikn2 = 20 (25 + 1) = 520 mikroamperes, azaz 390 mikroamper!

Normál működés során a tranzisztor a ellenőrizhetetlen része a kollektor árama meghajtott komponenst adunk Ib • β, és ezért a kollektor árama a általános képletű a következő alakú: IK = Ib + IKN • β. Így szinte változtatni IKN áram 0,4 mA emelkedik a hőmérséklet 20 ° C-on hatására ugyanaz a kollektor áramának, és ezáltal változó a mód egy tranzisztor és az összes paraméter olyan tranzisztor szakaszban.

Ennek leküzdésére a kellemetlen jelenség egy tranzisztor szakaszban adagolt speciális áramkör, hogy kompenzálja a változás aktuális változásai által okozott környezeti hőmérséklet és a tranzisztor magát. Mindazonáltal egy tranzisztor is megpróbálja felvenni egy kis fordított áramszedő Iko, hogy a lehető legkisebb hőmérséklet-ingadozás a kollektor áram. Ami a kezdeti áramkollektor IKN, ez attól függ, hogy mekkora a fordított jelenlegi Ik0 és az együttható β. Minél több Ik0 és β. annál több áramot IKN.

Kiválasztása a tranzisztor, meg kell, hogy fordítsanak különös figyelmet a fenntarthatóság jelenlegi és Ik0 IKN - nem kellene változtatni spontán. Transistor instabil áramlatok Ik0 és IKN instabil.
Hogyan lehet mérni áramlatok és Ik0 IKN?

Az áramkör áram mérésére Ik0 ábrán látható. 3. A kollektor feszültsége visszacsatoljuk UK = 2 ÷ 5. Az ellenállás R0, áramkorlátozás, arra szolgál, hogy megvédje a műszerek esetén a tranzisztor lenne egy törött kollektor csomópont. Ellenállás R0 közül van kiválasztva: a feltétel az R0 = 0,1 UKB / Ik0. mA eszköz kell mutatni egységét mikroamperen.

Mért Ik0 jelenlegi csak minőségének értékelésére a kollektor csomópont tranzisztor. De a kezdeti kollektor aktuális IKN szerint mért a rendszer látható. 4, lehetőség van megítélni a teljesítményét a tranzisztor már csak, mivel ebben az esetben magában foglalja mind a saját p-n átmenetet. Ellenállás Rb (kis teljesítmény tranzisztorok -: 500 - 1000 ohm, az erőteljes - 1 - 2 ohm) közé kell kötni a bázis és az emitter, vagy a mérési eredményeket torzított lesz.

Ilyen méréseket lehet végezni a voltmérő egy igen nagy bemeneti impedancia.
Azt kell mondanom, hogy az utóbbi időben a munka egységesítése elnevezések tranzisztor paramétereket. Ik0 jelenlegi egyre jelzik Ikbo említett kezdeti áramkollektor csomópont, és a jelenlegi IKN jelöli Ikzk és az úgynevezett kezdeti zárlati áram.

A helyzet bonyolultabb, a mérés az erősítés a tranzisztor. Ennek oka, hogy a pontosabb meghatározása az együtthatók a- és β nem kell mérni DC áramok, mint korábban említettük, Ib, IE és Ik, valamint az igen kis lépésekben az aktuális, azaz mérésére egy váltakozó áramú, és egy alacsony jel:

állandó feszültség UKB

kOe állandó feszültség U

Ezek az együtthatók függenek, továbbá, az emitter jelenlegi, így minden típusú tranzisztor javasoljuk egy bizonyos emitter áram, ahol az erősítés értéke közel van a maximális. A nyereségek azonban függ a feszültség a gyűjtő, de gyengén. Ez a függőség nyilvánul csak nagyon alacsony kollektor feszültség, amelynél a tranzisztor általában nem hasznosítható, vagy nagyon magas feszültség közel a maximálisan megengedhető. És bár nagyobb feszültségek, a nyereség jelentősen megemelkedik, így a tranzisztor működése szinte soha nem használják, mivel így növeli a bontást a kollektor csomópont.

Így annak érdekében, hogy az intézkedés a nyereség a tranzisztor, szükséges egyrészt, hogy a tranzisztor egy bizonyos üzemmódban DC működés, azaz, hogy létrehozzák a szükséges UK3 és Ie, másrészt, hogy végezzen a mérési váltakozó áram mérésével kis lépésekben az elektródok áramok . Mindez megnehezíti a mérést, és előírja, érzékeny és pontos eszközök, mert ez nem olyan könnyű mérni a kis áramok lépésekben.

Hams általában egyszerűbb mérési módszerek az erősítés a tranzisztor. A legtöbb esetben, ez a paraméter mért állandó áram, azaz a nem mért α vagy β. és a statikus együttható TSA erősítés arányt a TSA = IK / Ib de azzal a kikötéssel, hogy a kollektor árama és a bázis áram sokkal nagyobb, mint a jelenlegi Iko.

Beszúrása együttható általában nem egyenlő a együttható β alacsony áramkollektort kisebb β magas - több. A hiba nem olyan nagy (akár 30-40%), valamint az amatőr gyakorlatban elhanyagolható.

Hams gyakran beszúrása együttható mért fix áram Ib bázis (ábra. 5). Ebben az esetben a villamos mérőműszer szerepel a kollektor kör a tranzisztor, a kollektor Ik azt mutatja, hogy a TSA-szor több áram Ib. A skála eszköz lehet diplomát közvetlenül értékek beszúrása. Úgy tűnik, egyszerű, de az egyszerűség kelljen fizetni a mérési hibán.

Az a tény, hogy az ilyen mérések nem veszik figyelembe azt a hatást a kezdeti áramkollektor IKN Iko = (β + 1), és miután IH = Ikh + Ibβ. IKN Ik0 jelenlegi függ a jelenlegi és együttható β, ezért különböző tranzisztorok egyenetlen lesz és meg fog tenni egy másik hiba a mérést. Továbbá: azt feltételezzük, hogy egy bázis áram mindig ugyanaz, mint a Rb ellenállás magas (a bázis áram határozza meg a képlet Ib = Ub / Rb és az alacsony teljesítmény tranzisztorok van beállítva, hogy 50-100 mikroam). Tény, hogy a bázis opredelyaetChtoby csökkenti a torzítást áramot kell mérni, és a bázis áram, amelyre a készülék több bonyolítják (ábra. 6.). Ilyen eszköz alkalmazásával, lehetőség van arra, először is, telepíteni két bázis aktuális értéket, például 50 és 100 mikroamper, másrészt, hogy mérni úgy, hogy a hiba csökken, a kapcsolódó aktuális Iko befolyása. Ehhez első mért áramgyűjtő IK1 a kapcsoló helyzete a pályán 1 (bázis áram Ib1), majd át a kapcsolót a 2 helyzetben, új mért értékek Ik2 és a jelenlegi Ib2. Beszúrása együtthatót képlettel számítottuk ki:

Mellesleg, beszúrása tényező mérhető egy rögzített áramkollektor, ábrán látható. 7. változtatható ellenállás R1 Ik egyenlőre van beállítva, például 1 mA, és a skála a kalibrált ellenállás értékeket közvetlenül a betét (feltételezve, hogy Ik = Insert / Ib). Az R2 ellenállás korlátozza a bázis aktuális.

Egy ilyen egyszerű eszköz is lehet használni, mint a legtöbb amatőr rádió tranzisztoros érdekel elsősorban szempontjából annak teljesítményét. Természetesen ezek segítségével lehetetlen megállapítani, hogy a tranzisztor, például egy együttható β értéke 30, nem 25, nem 35. De az ilyen pontosság sonka nem szükséges, ez csak szükséges mérnöki számítások, amikor az első asztalon vagy egy breadboard megadott tűrések tranzisztorok erősítési tényezők egy adott eszközt, majd végzett a boltban megfelelő kiválasztási tranzisztorok. Rádióamatőr általában felveszi más részein az eszköz a meglévő tranzisztorok, és nem fordítva, mint ahogy az az iparban.

Összefoglalva, mondjuk, hogy az új terminológia az együttható α, mérve egy váltakozó áramú áramkört egy közös alap, és jelöljük h21b úgynevezett aktuális áttétel; együttható β, mért váltakozó áram egy áramkörben egy közös emitteres, és jelöljük h21e úgynevezett aktuális átviteli koefficiense a kis jel, és jelentésük h21e Insert együttható - ugyanaz, mint a h21e, de egy nagy jel.

1. VP Morozov. Rádióamatőr berendezések a nap ellenőrzése tranzisztorok. Kiadó DOSAAF 1965.
2. VA Vassiliev. Rádióamatőrök tranzisztorok. Kiadó DOSAAF 1967.
3. IP Mének. Alapjai az elektronika. "Energia" 1967.
4. Tranzisztorok (könyv), ed. JF Miklós. "Kommunikáció" 1969.
5. Handbook of félvezető diódák és tranzisztorok, ed. NN Goryunov. "Energia" 1968.