Tranzystory_cz.4.pdf

Pierwsze kroki

Tranzystory

dla początkujących

część 4

Przed miesiącem gruntownie omówiliśmy obwód wejściowy tranzystora, czyli złącze baza−emiter. Dziś oczywiście

zajmiemy się obwodem kolektor−emiter i wreszcie dowiesz się jak tranzystor wzmacnia napięcie. Także w tym od−

cinku rzucam cię od razu na głęboką wodę i zapoznajesz się z dość trudnymi sprawami. Jeśli nie jesteś zwolennikiem

nadmiernego wykorzystywania szarych komórek, nie czytaj tego artykułu.

Na początek jeszcze raz ważne przypo−

mnienie: możesz śmiało uważać, że tran−

zystory PNP i NPN różnią się tylko kierun−

kiem przepływu prądów – generalna za−

sada ich działania jest taka sama. Przykła−

dy opisane dalej do wykorzystują tranzys−

tory NPN, których używamy częściej.

Wszystkie podane rozważania dotyczą

oczywiście także tranzystorów PNP, ale

nie chcę ci zanadto mieszać w głowie

i nie zamieszczam analogicznych rysun−

ków z tranzystorami PNP. Jeśli rysuję ci

jakiś przykładowy układ z tranzystorem

NPN, to podobny układ możesz zbudo−

wać na tranzystorze PNP, zmieniając bie−

gunowość źródeł zasilania (oraz ewentu−

alnych diod i innych biegunowych ele−

mentów). Do tego ciekawego tematu

jeszcze pewnie wrócimy w przyszłości.

A teraz zabieramy się za obwód ko−

lektora.

Jeszcze raz na rysunku 25 możesz

zobaczyć schemat zastępczy tranzysto−

ra NPN.

Mam nadzieję, że jeszcze pamiętasz,

co to jest źródło prądowe: z grubsza

biorąc jest to element, który wytwarza

(w tranzystorze raczej przepuszcza)

prąd o ściśle określonej wartości. Na−

pięcie źródła prądowego nie jest okreś−

lone – zależy ono od dołączonej rezys−

tancji obciążenia.

W tranzystorze wartość prądu tego

źródła prądowego, czyli inaczej mówiąc

prąd kolektora, zależy od prądu bazy. Is−

totna jest dla nas informacja, że prąd

kolektora jest

Na rysunku 26 znajdziesz prosty układ

pracy tranzystora. Uważaj, tu zaczyna

się najczystsza praktyka! Będziemy ope−

rować nie tylko na wzorach i literkach,

ale obliczymy najprawdziwsze prądy

i napięcia.

−krotnie większy niż

prąd bazy:

×I B

Na razie dla uproszczenia załóżmy,

że wartość wzmocnienia prądowego

I C =

dla danego tranzystora jest stała (co

wcale nie jest do końca prawdą, ale to

inny temat).

Rys.. 26..

Rys.. 25..

Na razie niech cię nie obchodzi, skąd

bierze się prąd bazy. Zapamiętaj, że rezys−

tor R1 jest dla tranzystora obciążeniem.

Co możemy powiedzieć o napięciu na ko−

lektorze, czyli w punkcie oznaczonym A?

Przyzwyczaj się do traktowania obwo−

du kolektorowego jako źródła prądowe−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/98

Pierwsze kroki

go. Jeśli tak, to o napięciu kolektora bę−

dzie decydować prąd kolektora, wytwa−

rzający na obciążeniu R1 jakiś spadek

napięcia.

Na rysunku 26 zaznaczyłem ci napię−

cie kolektora U C (między masą i kolekto−

rem), oraz napięcie, a właściwie spadek

napięcia na rezystorze R1.

Na razie o tych napięciach nie wiemy

nic, bo nie wiemy jaki jest prąd kolektora.

Przypuśćmy teraz, że przez obwód ba−

zy nie płynie żaden prąd. Taki stan nazy−

wany stanem zatkaniia llub odciięciia tran−

zystora, mówimy, że tranzystor nie prze−

wodzi (prądu), że jest zatkany. W takim

razie w obwodzie kolektora też nie płynie

żaden prąd (I C =

Żebyś nie miał fałszywego wyobraże−

nia, proponuję ci zadanie domowe: ze−

staw obwód według rysunku 27

i sprawdź prąd kolektora swoich tranzys−

torów, zwłaszcza tych dużej mocy, zaró−

wno przy zwarciu, jak i rozwarciu wyłącz−

nika S. Szeregowy rezystor jest na wypa−

dek, byś nie uszkodził miernika w przy−

padku jakiejś pomyłki lub badania uszko−

dzonego tranzystora. Oczywiście mier−

nik powinien być jak najczulszy, z powo−

dzeniem możesz wykorzystać cyfrowy

multimetr na zakresie prądu (stałego)

równym 2mA.

dużo wyższe, i sięga stu i więcej woltów.

Musisz pamiętać, że każdy tranzystor ma

określone przez producenta, maksymall−

ne napiięciie kollektora. W katalogu zna−

jdziesz je jako parametr U CE0 , bądź jako

U CES . Końcówka oznaczenia 0 (zero albo

open – otwarty) wskazuje, że dotyczy to

sytuacji, gdy baza jest niepodłączona,

a napięcie testowe podawane jest mię−

dzy kolektor i emiter. Literka S w ozna−

czeniu (short – zwarty) informuje, że pod−

czas testu baza jest zwarta z emiterem.

Napięcie U CE0 jest trochę mniejsze niż

U CES , czyli zwarcie bazy do emitera

zwiększa odporność tranzystora na pod−

wyższone napięcia kolektora.

Wszystkie obecnie produkowane tran−

zystory mają napięcie U CE0 nie mniejsze

niż 25...30V, więc przy napięciach zasila−

nia do 24V nawet nie musisz sprawdzać

go w katalogu.

A czym grozi przekroczenie napięcia

U CE0 ? Przekroczenie go o 10...20% nie

grozi niczym, trochę większe zwiększy

prąd zerowy kolektora, znacznie więk−

sze doprowadzi do nieodwracalnego

uszkodzenia tranzystora. Obecnie ofer−

ta tranzystorów wysokonapięciowych

jest bardzo szeroka, bez problemu moż−

na kupić tranzystory na napięcia

100...1500V i nie ma żadnego uzasad−

nionego powodu, byś przekraczał kata−

logowe napięcie U CE0 .

Nie ma też najmniejszej potrzeby, byś

poznawał sposoby łączenia kilku tranzys−

torów niskonapięciowych w jeden

„tranzystor” wysokonapięciowy. Takie

schematy spotyka się w starych książ−

kach – zapomnij o nich.

Nie stosuj też tranzystorów wysoko−

napięciowych w obwodach o niskim na−

pięciu zasilania – tranzystory te mogą

pracować przy wysokich napięciach ko−

lektora, ale niektóre parametry mają

znacznie gorsze od typowych tranzysto−

rów małej mocy.

W naszej praktyce najczęściej używa−

ny obecnie tranzystorów BC547 i BC548

(NPN) i BC557 i BC558 (PNP). BC547

i BC557 mają napięcie U CE0 równe 45V,

a BC548 i BC558 – 25V.

× 0).

Stop! Prawdopodobnie w szkole stra−

szyli cię jakimś tam prądem zerowym

i kazali obliczać wartości tego prądu.

Rzeczywiście, nawet jeśli prąd bazy nie

płynie, to w obwodzie kolektora płynie

maleńki prąd, zwany właśnie prądem ze−

rowym kollektora. Prąd ten oznaczany

jest I CE0 . Teraz uważaj – choć w rozważa−

niach teoretycznych prąd zerowy ma spo−

re znaczenie, w praktyce można go śmia−

ło pominąć i przyjąć że ma pomijalnie ma−

łą wartość. Prądy zerowe miały znaczną

wartość (rzędu mikroamperów i więcej)

tylko w starych tranzystorach germano−

wych. Współczesne tranzystory krzemo−

we małej mocy, które najczęściej stosuje−

my w naszych układach mają prąd zero−

wy rzędu pojedynczych nanoamperów.

Prąd taki można spokojnie pominąć,

choćby dlatego, że nawet na dużej rezys−

tancji 1M

Rys.. 27..

prąd 10nA (0,01µA) wywoła

spadek napięcia tylko 10mV.

A co z wartościami prądu I CE0 (oraz

I CB0 ) podawanymi w katalogach? Dla tran−

zystorów dużej mocy w katalogach poda−

je się wartości prądu zerowego kolektora

sięgające 1mA! Czy takiego prądu zero−

wego trzeba się spodziewać w kolekto−

rze zatkanego tranzystora mocy? Skądże!

Po pierwsze jest to parametr mierzony

przy niepodłączonym obwodzie bazy.

Gdy baza jest zwarta do emitera (choćby

przez rezystor, a tak jest w ogromnej

większości praktycznych układów) prąd

ten jest mniejszy. Po drugie prąd ten jest

mierzony przy maksymalnym dla tego

tranzystora napięciu kolektora. W ogrom−

nej większości przypadków tranzystory

nie pracują przy maksymalnym dopusz−

czalnym napięciu pracy. Po trzecie produ−

cent podaje maksymalną wartość tego

prądu czyli najgorszy możliwy przypadek,

a wartość typowa jest znacznie mniejsza.

Jeszcze raz: dla małych tranzystorów

prąd zerowy kolektora możesz spokojnie

pominąć, natomiast przy dużych tranzys−

torach mocy może on mieć znaczącą

wartość tylko wtedy, gdy tranzystor jest

gorący.

Możesz podgrzać badane tranzystory

do temperatury +100...+150°C, choćby

za pomocą lutownicy (ale ostrożnie – pa−

miętaj, że grot lutownicy ma temperaturę

ponad +300°C).

Przekonasz się sam, że prąd zerowy

małych tranzystorów jest naprawdę po−

mijalnie mały i można o nim zapomnieć.

Jeśli tak, to wracamy do rysunku 26.

Jakie napięcie będzie panować na kolek−

torze tranzystora w stanie zatkania?

Prąd przez tranzystor praktycznie nie

płynie, więc spadek napięcia na rezysto−

rze R1 jest równy zeru (U R1 =I C × R1).

Jeśli tak, to w stanie zatkania napięcie na

kolektorze jest równe napięciu zasilające−

mu. Możemy powiedzieć, że całe napię−

cie zasilania odkłada się na tranzystorze.

W tym miejscu mogę ci powiedzieć,

że zazwyczaj napięcie zasilające w na−

szych układach wynosi 9...15V. Jednak

w niektórych układach (np. wzmacniacze

dużej mocy audio) napięcie zasilające jest

Przy praktycznych obliczeniach zamiast omów, woltów i amperów (faradów,

henrów, herców, sekund, itp.), często używamy jednostek mniejszych lub więk−

szych (wielokrotnych i podwielokrotnych). Przy mnożeniu i dzieleniu tak poda−

nych wartości należy pamiętać o uwzględnieniu mnożnika.

Poniższa tabela pomoże w prosty sposób uwzględniać te mnożniki:

mA × k Ω

=V V/k Ω

=mA V/mA =k Ω

mA × Ω

= mV mV / Ω

= mA mV / mA = Ω

µA × k Ω

=mV mV /k Ω

= µA mV / µA = k Ω

µA × M

=V V/M

= µA mV / µA = M

µA ×

= µV µV /

= µA µV / µA =

nA × k Ω

=µV µV /k Ω

= nA µV / nA = k Ω

nA × M Ω

=mV mV /M Ω

= nA mV / nA = M Ω

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/98

Pierwsze kroki

=1V

Tym samym napięcie kolektora, mie−

rzone w stosunku do masy (minusa zasi−

lania), będące różnicą napięcia bateri−

i zasilającej i spadku napięcia na rezysto−

rze R1 wyniesie:

U C = 10V − 1V = 9V

Jeśli teraz prąd bazy naszego tranzys−

tora zwiększymy do 60µA, prąd kolektora

wzrośnie do 6mA, napięcie na rezystorze

R1 wzrośnie do 6V, a napięcie kolektora

UC wyniesie 4V. Zwiększanie prądu bazy

powoduje zmniejszanie napięcia na ko−

lektorze.

Już tu widzisz, że tranzystor odwraca

kierunek zmian: wzrost prądu bazy (i od−

powiadający mu wzrost napięcia baza−

emiter) powoduje spadek napięcia na ko−

lektorze. Zapamiętaj: tranzystor w ukła−

dzie pracy z rysunku 26 odwraca kieru−

nek zmian, czyli fazę przebiegu. Ze sfor−

mułowaniem „tranzystor odwraca fazę”

będziesz się spotykał bardzo często.

Wrócimy do tego.

Na razie zastanowimy się, co się sta−

nie, gdy jeszcze bardziej zwiększymy

prąd bazy.

Przy prądzie bazy równym 90µA prąd

kolektora wyniesie

I C = 100 * 90µA = 9000µA = 9mA

a napięcie na kolektorze

U C = 10V − (9mA * 1k

= 0,001A × 1000

nek 25 pokazuje, że prąd „diody baza−

emiter” można dowolnie zwiększać.

Z tym dowolnie, to trochę przesadziłem,

bo obwód B−E jest w sumie delikatny

i nadmierne zwiększenie prądu bazy mo−

że ten obwód uszkodzić. Dlatego w kata−

logach podaje się maksymallną wartość

prądu bazy I Bmax , która nie uszkodzi tran−

zystora. Ale nie wpadaj w panikę – nawet

dla tranzystorów małej mocy (BC548,

BC107, itp.) dopuszczalny prąd bazy wy−

nosi co najmniej 20mA.

Jeszcze raz cię pytam, czym grozi

zwiększenie prądu bazy w układzie z ry−

sunku 26 do powiedzmy 1mA?

Oczywiście niczym nie grozi! Wygląda

na to, że jest to marnowanie prądu, bo

zwiększanie prądu bazy powyżej 0,1mA

już nic w naszym układzie nie zmienia.

Zapamiętaj raz na zawsze, że taki stan

pracy, gdy tranzystor jest w pełni otwar−

ty, a napięcie na kolektorze jest najniższe

z możliwych, nazywa się stanem nasyce−

nia tranzystora. Mówimy, że tranzystor

jest nasycony.

Znasz już dwa stany tranzystora: za−

tkanie i nasycenie. W tych stanach pracu−

ją wszystkie układy logiczne – tranzystory

w nich są albo w pełni zatkane, albo

w pełni otwarte. Tranzystor pełni wów−

czas jedynie rolę przełącznika. Ale to do−

tyczy tranzystorów zawartych w ukła−

dach scalonych logicznych czyli cyfro−

wych, natomiast w układach budowa−

nych z pojedynczych tranzystorów zdecy−

dowanie większe znaczenie ma praca

w zakresiie liiniiowym, czyli w tym „środ−

kowym” zakresie, gdy zmiana prądu bazy

wywołuje proporcjonalne zmiany prądu

i napięcia kolektora.

Zakresem pracy liniowej będziemy się

jeszcze zajmować szerzej przy okazji

wzmacniania przebiegów zmiennych. Na

razie wracamy do stanu nasycenia.

Czy tranzystor w stanie nasycenia ma

napięcie na kolektorze dokładnie równe ze−

ru? Czy określenie „w pełni otwarty” ozna−

cza, iż złącze kolektor−emiter można trakto−

wać jak zworę o zerowej rezystancji?

Cóż, tu właśnie dają o sobie znać właś−

ciwości rzeczywistego tranzystora, któ−

rych nie można się domyślić na podsta−

wie uproszczonego schematu zastępcze−

go z rysunku 25. W rzeczywiistym tran−

zystorze biipollarnym napiięciie na kollekto−

rze niigdy niie spadniie do zera. Nawet przy

zwiększeniu prądu bazy do największej

dopuszczalnej wartości, napięcie na ko−

lektorze nie będzie równe zeru. W stanie

nasycenia na kolektorze będzie występo−

wać niewielkie napięcie, zwane napiię−

ciiem nasyceniia, oznaczane U CEsat ( sat od

saturation – nasycenie). Niewielkie napię−

cie? Czyli jakie?

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi,

można tylko powiedzieć, że nie jest to

„czyste zwarcie”. Dla tranzystorów małej

mocy przy prądach kolektora (ograniczo−

nych wartością rezystora obciążenia R1)

rzędu pojedynczych miliamperów, napię−

cie to będzie wynosić kilka lub kilkanaście

miliwoltów. Przy większych prądach ko−

lektora co najwyżej kilkaset miliwoltów.

Trochę większe będzie w tranzystorach

wysokonapięciowych (nawet do 1V),

a mniejsze dla tranzystorów dużej mocy.

Napięcie nasycenia zależy nie tylko od

prądu kolektora, ale i od prądu bazy. Jeś−

li prąd bazy jest możliwie mały, ale jednak

na tyle duży, by wprowadzić tranzystor

w stan nasycenia, mówimy o płytkim na−

syceniu. Gdy prąd bazy jest znacznie

większy, niż wymagane minimum, mówi−

my o głębokim nasyceniu.

Proponuję ci, żebyś w ramach ćwiczeń

praktycznych zestawił układ według ry−

sunków 28a i 28b, a następnie sprawdził,

) = 1V

A co się stanie, gdy prąd bazy wynie−

sie 100µA (0,1mA)?

Teoretycznie napięcie na kolektorze

będzie równe zeru:

U C = 10V − (100 * 0,1mA * 1k

Rys.. 28..

) = 0V

Czyli tranzystor będzie w pełni otwarty

i całe napięcie zasilające odłoży się na ob−

ciążeniu.

A jeśli jeszcze zwiększymy prąd bazy,

powiedzmy do 1mA.

Czy prąd kolektora wzrośnie do war−

tości 1mA × 100 = 100mA???

Ależ skąd, nie wzrośnie, bo maksymal−

ny prąd kolektora wyznaczony jest przez

obciążenie. Ten maksymalny prąd kolekto−

ra nie przekroczy wartości Uzas/R1 czyli

jakie napięcie nasycenia mają twoje tran−

zystory w takich warunkach. Jeśli tylko

masz ku temu warunki, wykonuj zalecane

ćwiczenia i w jakimś zeszycie notuj wyni−

ki podając układ testowy i warunki pomia−

ru. Takie ćwiczenia wykonuje się tylko raz

w życiu, a potem w przyszłości zawsze

można zajrzeć do zeszytu i sprawdzić czy

w jakimś wyrafinowanym układzie uda

się uzyskać założone parametry.

A teraz przechodzimy do kwestii, jak

tranzystor wzmacnia napięcie.

Wzmacnianie napięć

Na rysunku 29a znajdziesz zależność

napięcia na kolektorze od prądu kolekto−

ra. Rysunek dotyczy tranzystora pracują−

cego w układzie według rysunku 26. Nie

ma żadnych wątpliwości – ze wzrostem

prądu kolektora napięcie na kolektorze

zmniejsza się. Tak samo nie budzi żad−

nych wątpliwości rysunek 29b, gdzie po−

kazano zależność napięcia kolektora od

prądu bazy (dla wzmocnienia prądowego

równego 100).

Imax

A więc co się stanie przy próbie zwięk−

szenia prądu bazy do 1mA?

Jeśli powiesz, że w takich warunkach

nie da się zwiększyć prądu bazy do 1mA,

bo się „nie zmieści w bazie”, trafiłeś ku−

lą w płot. Prąd bazy możemy w tym ukła−

dzie pracy zwiększać dowolnie – już rysu−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/98

Idziemy dalej. Załóżmy teraz, że prąd

bazy tranzystora w układzie z rysunku 26

wynosi 10µA. Jak wynika z rysunku, tran−

zystor ma wzmocnienie 100, więc prąd

kolektora wyniesie:

I C = 100 × 10µA = 1000µA = 1mA

Taki prąd przepływając przez rezystor

R1 wywoła spadek napięcia równy:

U R1 = 1mA × 1k

Pierwsze kroki

Rys.. 29

Rys.. 31..

Krótko mówiąc,

jeśli tranzystor ma pra−

cować jako wzmac−

niacz napięć zmien−

nych, należy wejścio−

wy przebieg zmienny

nałożyć na stałe napię−

cie polaryzacji. A na−

wet jeśli trafisz, to

wskutek nieliniowości

charakterystyki prze−

bieg wyjściowy bę−

dzie zniekształcony.

Niewesoła sytuacja!

W każdym razie

jeśli tranzystor ma wzmacniać przebiegi

zmienne, konieczne jest dodanie obwo−

du polaryzacji bazy (napięciem i prądem

stałym).

Rysunek 33 pokazuje dwa z możli−

wych rozwiązań obwodu polaryzacji –

schematy często spotykane w podręczni−

kach. Uważaj – są to bardzo złe rozwiąza−

nia i rysunek 33 spokojnie możesz prze−

kreślić czerwonym flamastrem, żeby

przypadkiem nie przyszło ci do głowy pró−

bować wykorzystać w praktyce któregoś

z tych potworków.

Dlaczego są to złe rozwiązania? I dla−

czego tak często spotyka się je w ama−

torskiej literaturze i podręcznikach?

Odpowiem ci tylko na pierwsze pyta−

nie. Właściwie odpowiesz sobie sam.

Żeby na wyjściu, czyli na kolektorze

tranzystora z rysunku 33 (oraz 26), który

ma wzmocnienie prądowe równe 100,

uzyskać napięcie równe połowie napięcia

zasilania, czyli ustawić spoczynkowy

punkt pracy w środku zakresu pracy

(w przybliżeniu) liniowej, prąd bazy musi

wynosić 50µA. Rezystancję rezystora R2

w obwodzie bazy z rysunku 33a można

obliczyć

R2 = (10V – 0,6V) / 50µA = 0.188M

Piękna charakterystyka, prawda? Cie−

szysz się, że pokazana zależność jest li−

niowa? Zawsze jeśli zależność jest linio−

wa, to zapowiada pracę bez zniekształ−

ceń przy wzmacnianiu przebiegów

zmiennych.

Ale nie wpadnij w euforię – zauważ, że

jest to zależność napięcia wyjściowego

od prądu wejściowego!

A jak będzie wyglądać zależność na−

pięcia kolektora od napięcia na bazie? Do−

piero teraz znajdziesz odpowiedź, jak

tranzystor wzmacnia napięcie. Na rysun−

ku 30 jeszcze raz pokazałem ci zależność

prądu bazy od napięcia baza−emiter. Na

podstawie rysunku 30 i 29b możesz sam

narysować zależność napięcia U C od na−

pięcia U BE .

wyższych pojawi się prąd bazy i kolekto−

ra i napięcie kolektora zacznie się zmniej−

szać. Przykładowo punkt A na rysunku

29a przedstawia warunki przy prądzie ba−

zy równym 1 mikroamper. Masz to zazna−

czone na rysunku 31. Podobnie dla punk−

tu B, gdy napięcie na kolektorze wynosi

9V (prąd kolektora 1mA), napięcie na ba−

zie dla prądu bazy 10µA musi wynosić

około 540mV. Analogicznie można zazna−

czyć następne punkty.

Przy okazji: często spotkasz się

określeniem punkt pracy . Rysunki 29

i 31 pomogą ci zrozumieć, co to jest.

Punkt pracy tranzystora to napięcia i prą−

dy, jakie występują w układzie w danej

chwili. Na naszych rysunkach są to

rzeczywiście punkty. Można na przykład

powiedzieć, że przy zwiększaniu napię−

cia na bazie, punkt pracy tranzystora

przesuwa się od punktu A do punktu F.

Jest to tak zwany liniowy zakres pracy.

Punkt A, gdy tranzystor zaczyna przewo−

dzić prąd, nazywa się często punktem

lub progiem odcięcia. Powiemy też, że

punkty H oraz I leżą poniżej punktu od−

cięcia. Natomiast punkt G oznacza pracę

w zakresie nasycenia.

Uzyskana charakterystyka z rysunku

31 może każdego przerazić. Wprawdzie

wzmocnienie czyli stosunek napięcia

wyjściowego do wejściowego (repre−

zentowane na rysunku 31 przez nachyle−

nie linii między punktami A i F) jest bar−

dzo duże i to cieszy, ale zależność napię−

cia kolektora od napięcia na bazie wcale

nie jest liniowa! Po drugie, zmiany napię−

cia kolektora występują tylko w wąskim

zakresie napięć na bazie w granicach

0,5...0,6V.

Zastanów się, jaki będzie przebieg

napięcia na kolektorze, gdy podasz na

bazę napięcie zmienne. Dwa przykłady

możesz zobaczyć na rysunku 32. Jak

widzisz, tranzystor ma duże wzmocnie−

nie, ale żeby tranzystor wzmacniał prze−

biegi zmienne, musisz na wejście po−

dać mały sygnał, nałożony na pewne na−

pięcie stałe, inaczej mówiąc musisz pre−

cyzyjnie „trafić” na liniowy zakres na−

pięć na bazie.

Ω

lub zastosować potencjometr pozwalają−

cy ustawić potrzebne napięcie kolektora

w warunkach naturalnych.

Ale co wtedy, gdy zmieni się napięcie

zasilające (np. wyczerpywanie się bate−

rii)? A gdyby tranzystor się zepsuł i zaszła

konieczność wymiany go na egzemplarz

o innym wzmocnieniu? Policz napięcie

kolektora, gdyby tranzystor miał wzmoc−

nienie nie 100 tylko 250.

Już z tego widzisz, że nie jest to roz−

wiązanie zbyt praktyczne.

Podobnie jest z układem z rysunku

33b. Załóżmy, że napięcie zasilające jest

stabilizowane. Nie wnikając w szczegó−

ły, można dobrać stosunek rezystorów

dzielnika, by stałe napięcie polaryzacji

na bazie było odpowiednie dla uzyska−

nia na kolektorze połowy napięcia zasi−

lającego.

Rys.. 30..

Zrobimy to wspólnie na rysunku 31.

Dla napięć na bazie mniejszych od

0,5V, nie płynie prąd bazy i kolektora,

a więc napięcie na kolektorze jest równe

napięciu zasilającemu. Dopiero dla napięć

c.d. na str. 79

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/98

188k

Pierwsze kroki

W porządku! A co wtedy, gdy złącze

tranzystora się podgrzeje? Przypomnij so−

bie wiadomości z poprzedniego odcinka.

Przy tym samym napięciu na bazie

wzrośnie prąd kolektora i spadnie napię−

cie kolektora.

Przy omawianiu rysunku 14b nie wzię−

liśmy pod uwagę szczegółów rozpływu

prądu – część prądu płynącego przez re−

zystor R2 będzie płynąć do bazy, a nie

przez rezystor R3. Czy potrafiłbyś dobrać

rezystory dzielnika uwzględniając ten

fakt?

Poważną wadą obu układów z rysunku

33 jest również duża nieliniowość. bo

charakterystyka przejścowa jest taka jak

na rysunkach 32 i 33. Duża wartość

wzmocnienia też niekoniecznie jest zale−

użytego eg−

zemplarza tranzystora. To są wady wyklu−

czające praktyczną przydatność takich

schematów.

Dobrze zaprojektowany układ wzmac−

niający z tranzystorem przede wszystkim

powinien mieć stabilne parametry, nieza−

leżnie od wzmocnienia prądowego tego

tranzystora. Powinien być liniowy, czyli

nie zniekształcać wzmacnianego sygnału.

I wcale nie musi mieć bardzo dużego

wzmocnienia, a współczynnik wzmocnie−

nia napięciowego powinien być niezależ−

ny od wzmocnienia prądowego i powi−

nien dać się regulować. I wszystko to

chcemy osiągnąć stosując nasz kapryśny

tranzystor o nieliniowej charakterystyce.

Jak się okazuje, można to zrobić w bar−

dzo prosty sposób. Opowiem ci o tym

w najbliższej przyszłości.

Ciąg dalszy w kolejnym numerze

EdW.

Rys.. 32..

Piiotr Góreckii

tą.

Rys.. 33..

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/98

Jak widzisz rozwiązania z rysun−

ku 33? nie są dobre. W stanie spoczynku

punkt pracy zależy od temperatury

i wzmocnienia prądowego

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: