ΤΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ. Ρεύµατα στο τρανζίστορ επαφής

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΤΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ. Ρεύµατα στο τρανζίστορ επαφής"

Transcript

1 ΤΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Στο κεφάλαιο αυτό θα εξετάσουµε τη φυσική συµπεριφορά του διπολικού τρανζίστορ επαφής (Bipolar Junction Transistor) ή όπως θα το ονοµάζουµε απλά τρανζίστορ. Ο όρος διπολικό αφορά στο ότι οι φορείς που συνιστούν τα διάφορα ρεύµατα είναι δύο (τα ηλεκτρόνια και οι οπές). Ο όρος τρανζίστορ επαφής αφορά στο ότι αποτελείται από δυο επαφές p-n που σχηµατίζονται από τρεις περιοχές διαφορετικού ηµιαγωγού πρόσµιξης διαταγµένες διαδοχικά. (σχ. 5.1). Οι περιοχές αυτές που η κάθε µια φέρει και ένα ακροδέκτη, είναι o εκποµπός (Emiter), η βάση (Base) και o συλλέκτης (Collector). Ανάλογα µε τη διάταξη των ηµιαγωγών υπάρχουν δυο τύποι τρανζίστορ, τα pnp (σχ. 5.1α) και τα npn (σχ. 5.1β). Στην ίδια εικόνα φαίνονται τα σύµβολα των τρανζίστορ αυτών. Τα ρεύµατα που διαρρέουν τούς τρεις ακροδέκτες είναι το ρεύµα εκποµπού (I Ε ), που έχει πάντα την ίδια φορά µε το βέλος του συµβόλου (δηλαδή στο pnp τρανζίστορ εισέρχεται ενώ στο npn τρανζίστορ εξέρχεται), το ρεύµα συλλέκτη (I C ), και το ρεύµα βάσης (Ι B ) που έχουν και τα δυο αντίθετη πορεία από το ρεύµα εκποµπού. Λόγω του Α' κανόνα του Kirchhoff αν θεωρήσουµε ολόκληρο το τρανζίστορ σαν κόµβο, θα ισχύει I E = I B + I C εκποµπος βάση συλλέκτης εκποµπος βάση συλλέκτης Σχ. 5.1 οµή ρεύµατα και τάσεις σε τρανζίστορ (α) pnp (β) npn Οι τάσεις που εφαρµόζονται στους ακροδέκτες του τρανζίστορ είναι η τάση βάσης - εκποµπού V BE, η τάση συλλέκτη - εκποµπού V CE, και η τάση συλλέκτη - βάσης V CB διαφέρουν κάθε φορά ανάλογα µε το σηµείο λειτουργίας. Λόγω του Β' κανόνα του Kirchhoff θα ισχύει V CB = V CE V BE Από τις δυο επαφές, αυτή που βρίσκεται πιο κοντά στον εκποµπό (J E ) λέγεται επαφή εκποµπού ενώ αυτή που βρίσκεται πιο κοντά στο συλλέκτη λέγεται επαφή συλλέκτη. Ρεύµατα στο τρανζίστορ επαφής Όπως φαίνεται από την κατασκευή των τρανζίστορ (παράρτηµα Α ), η βάση έχει πολύ µικρό εύρος σε σχέση µε το µήκος διάχυσης των φορέων ενώ η συγκέντρωση των προσµίξεων στη βάση είναι πολύ µικρότερη απ' ότι στις δυο άλλες περιοχές. Από την άλλη µεριά, η περιοχή του εκποµπού φαίνεται να περικλείεται σχεδόν από την περιοχή της βάσης και του συλλέκτη. 81

2 Τα κατασκευαστικά αυτά στοιχεία επιδρούν καθοριστικά πάνω στη συµπεριφορά του τρανζίστορ και προσδιορίζουν τη λειτουργία του. Αν οι ακροδέκτες του τρανζίστορ δεν είναι συνδεµένοι, τότε είναι λογικό να µη διαρρέονται από ρεύµα. Αν στην επαφή του εκποµπού το δυναµικό ανυψώνεται κατά V o, τόση θα είναι και η πτώση δυναµικό συγκέντρωση φορέων µειονότητας Σχ. 5.2 Μεταβολή (α) του δυναµικού και (β) της συγκέντρωσης φορέων µειονότητας κατά µήκος των επαφών, χωρίς την εφαρµογή εξωτερικής τάσης. συγκέντρωση φορέων µειονότητας ενεργό εύρος Σχ. 5.3 Πόλωση pnp τρανζίστορ στην ενεργό περιοχή. του στην επαφή του συλλέκτη δεδοµένου ότι ακολουθείται η αντίθετη πορεία από πλευράς υλικού. Έτσι το δυναµικό Κατά µήκος των επαφών είναι αυτό της σχ. 5.2α. Αντίστοιχα η συγκέντρωση των φορέων µειονότητας φαίνεται στην σχ.5.2β. Να σηµειώσουµε εδώ ότι η διαφορά που υπάρχει εδώ ανάµεσα στις συγκεντρώσεις θερµικής ισορροπίας p no και n po, είναι πολύ µεγαλύτερη απ' ότι δείχνει η εικόνα και οφείλεται στη µεγάλη διαφορά προσµίξεων ανάµεσα στη βάση (n) και τον εκποµπό - συλλέκτη (p). Αλλά ας δούµε τώρα τι γίνεται όταν το τρανζίστορ είναι πολωµένο στην ενεργό περιοχή, δηλαδή µε την επαφή του εκποµπού ορθά πολωµένη και την επαφή του συλλέκτη ανάστροφα πολωµένη (σχ. 5.3). Η πόλωση αυτή έχει εξαιρετικό ενδιαφέρον γιατί έτσι το τρανζίστορ λειτουργεί σαν ενισχυτής. Όπως είναι φυσικό µε αυτή την πόλωση θα µειωθεί ο φραγµός δυναµικού στην επαφή εκποµπού κατά V BE και θα αυξηθεί ο φραγµός δυναµικού στην επαφή του συλλέκτη κατά V CE. Έτσι η µεταβολή του δυναµικού Κατά µήκος των επαφών θα είναι αυτή της σχ. 5.4α. Η κατάσταση αυτή του δυναµικού προκαλεί ουσιαστικές αλλαγές στην κατανοµή της συγκέντρωσης των φορέων µειονότητας που πλέον παίρνει τη µορφή της σχ. 5.4β. Η µορφή αυτή συνδυάζει τις κατανοµές κατά µήκος µιας ορθά και µιας ανάστροφα πολωµένης επαφής. Μια προσεκτική µατιά στην πόλωση και τις κατανοµές του δυναµικού και των φορέων µειονότητας, αρκεί για να συµπεράνουµε το τι ρεύµατα διαρρέουν το τρανζίστορ. Έτσι η επαφή του συλλέκτη 82

3 Σχ. 5.4 Ρεύµατα σε τρανζίστορ πολωµένο στην ενεργό περιοχή. διαρέεται από το ανάστροφο ρεύµα κόρου αυτής της επαφής (Ι CO ), που οφείλεται σε ηλεκτρόνια (Ι nco ) και οπές (Ι pco ). Προφανώς θα ισχύει Ι CO = I nco + I pco Η επαφή του εκποµπού λόγω της ορθής πόλωσής της θα διαρέεται από ένα ρεύµα διάχυσης ηλεκτρονίων (Ι ne ) από τη βάση στον εκποµπό και ένα ρεύµα διάχυσης οπών (Ι pe ) από τον εκποµπό στη βάση. Επειδή είναι p no >> n po τότε από τη σχέση ( ) συνεπάγεται ότι Ι pe >> Ι ne και βέβαια Ι E = Ι pe + Ι ne Ι pe Το ρεύµα Ι ne είναι ρεύµα ηλεκτρονίων που διαχέονται από τη βάση στον εκποµπό και εκεί επανασυνδέονται. Το ρεύµα Ι pe είναι ρεύµα οπών που διαχέονται από τον εκποµπό προς τη βάση. Εκεί όµως ένα µικρό µέρος επανασυνδέεται ενώ το µεγαλύτερο εισέρχεται στην περιοχή απογύµνωσης της επαφής του συλλέκτη όπου επιταχύνεται από το υπάρχον ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο και περνάει στο συλλέκτη (Ι pc ). Αυτό γίνεται γιατί από τη µια το εύρος της βάσης είναι πολύ µικρό και άρα κατά τη διαδροµή των φορέων µέσα σ' αυτή ελάχιστοι θα προλάβουν να επανασυνδεθούν, από την άλλη η συγκέντρωση ηλεκτρονίων στη βάση είναι µικρή λόγω της µικρής συγκέντρωσης πρόσµιξης, γεγονός που επίσης δυσκολεύει την επανασύνδεση. Σύµφωνα µε τα παραπάνω η κατάσταση µέσα στο τρανζίστορ από πλευράς κυκλοφορούντων ρευµάτων είναι αυτή που φαίνεται στην σχ Το ρεύµα Ι pc είναι ένα κλάσµα του ρεύµατος Ι pe πολύ µεγάλο όµως. Έτσι µπορούµε να πούµε ότι το συνολικό ρεύµα συλλέκτη είναι I C = I pc + I CO = αi E + I CO ή I C αi + I CO όπου α είναι ένας αριθµός µικρότερος αλλά πολύ κοντά στη µονάδα (π.χ. 0.99) και εκφράζει το ποσοστό των φορέων που διαχεόµενοι από τον εκποµπό προς τη βάση τη διαπερνούν και φτάνουν στο συλλέκτη. Πιο καλά το a ορίζεται από τη σχ IC ICO α IE δηλαδή είναι η αύξηση του ρεύµατος συλλέκτη πάνω από την τιµή αποκοπής προς την αύξηση του ρεύµατος εκποµπού πάνω από την τιµή αποκοπής. Το άλφα λέγεται ενίσχυση ρεύµατος για µεγάλα σήµατα στη συνδεσµολογία κοινής βάσης. Η παραπάνω σχ. 5.5 ισχύει ειδικά όταν το τρανζίστορ είναι πολωµένο στην ενεργό περιοχή. Γενικά όµως, αν πρέπει να συµπεριληφθεί και η περίπτωση οποιασδήποτε πόλωσης της επαφής του συλλέκτη, το ρεύµα συλλέκτη θα δίνεται από τη σχέση VCB / VT I = αi I e 1 C E CO ( ) 83

4 όπου φυσικά V Τ = kt/q e. Παρατηρούµε εδώ ότι το συνολικό ρεύµα συλλέκτη αποτελείται από δυο συνιστώσες. Η µια συνιστάται από το ρεύµα που προέρχεται από τον εκποµπό και η άλλη από το ρεύµα επαφής του συλλέκτη. Βασικές συνδεσµολογίες του Τρανζίστορ Για πόλωση του τρανζίστορ στην ενεργό περιοχή (σχ. 5.3) παρατηρούµε ότι απαιτούνται δύο κυκλώµατα (βρόχοι), το κύκλωµα εκποµπού - βάσης και το κύκλωµα συλλέκτη - βάσης. Το ρεύµα συλλέκτη (Ι C ), δίνεται από τη σχέση 5.5 και αν δεχτούµε ότι το ρεύµα Ι CO σαν ανάστροφο ρεύµα κόρου είναι πολύ µικρότερο της άλλης συνιστώσας (αι Ε ),τότε µπορούµε να πούµε ότι µε πολύ καλή προσέγγιση ισχύει η σχέση Ι C αι E Εδώ βλέπουµε µια σχέση αναλογίας που συνδέει δυο µεγέθη που το καθένα αφορά ξεχωριστό κύκλωµα. Αν εποµένως µεταβληθεί το Ι E, το ρεύµα Ι C θα ακολουθήσει τη µεταβολή αυτή. Στο γεγονός αυτό οφείλεται ο χαρακτηρισµός του τρανζίστορ σαν πηγή ρεύµατος ελεγχόµενη από ρεύµα. Επειδή το α είναι πολύ κοντά στη µονάδα εποµένως τα ρεύµατα Ι C και Ι E είναι πολύ κοντά το ένα µε το άλλο. Αυτό συµβαίνει ανεξάρτητα από την τάση πόλωσης του κάθε ενός κυκλώµατος από τα δυο, γεγονός που ώθησε στην παραδοχή ότι το τρανζίστορ κάνει µία µεταφορά αντίστασης απ' όπου και το όνοµά του TRANS - ResISTOR. Σύµφωνα µε τη λογική που αναπτύχθηκε παραπάνω, η όλη συµπεριφορά του τρανζίστορ µπορεί να µελετηθεί καλύτερα αν θεωρήσουµε οτι πρόκειται για κάποια διάταξη µε πρόσβαση σε δυο κυκλώµατα έχοντας δηλαδή δυο πύλες, την είσοδο και την Έξοδο, (δίπυλη διάταξη) ή µε άλλα λόγια τέσσερις ακροδέκτες (τετράπολο). Η εσωτερικές διεργασίες δεν ενδιαφέρουν αλλά µόνο η απόκριση της διάταξης σε εξωτερικά ερεθίσµατα, που προσδιορίζεται µε ακρίβεια αν είναι γνωστή η αλληλεξάρτηση τεσσάρων µεγεθών. Του ρεύµατος και της τάσης εισόδου και του ρεύµατος και της τάσης εξόδου. Επειδή το τρανζίστορ έχει τρεις ακροδέκτες, η αντιστοίχηση του µε τετράπολο γίνεται αν ο ένας ακροδέκτης είναι κοινός για την είσοδο και την έξοδο. Το ποιος ακροδέκτης θα είναι κοινός καθορίζει και το είδος της συνδεσµολογίας. Έτσι όταν η βάση είναι ο κοινός ακροδέκτης έχουµε τη συνδεσµολογία κοινής βάσης (common base), ενώ αντίστοιχα όταν ο εκποµπός ή ο συλλέκτης είναι κοινός, έχουµε τις συνδεσµολογίες κοινού εκποµπού (common emiter) και κοινού συλλέκτη (common colector). Τις συνδεσµολογίες αυτές που βλέπουµε στην σχ. 5.5 θα εξετάσουµε στα παρακάτω κεφάλαια. Συνδεσµολογία κοινής βάσης Στη συνδεσµολογία αυτή, η βάση είναι ο κοινός ακροδέκτης στα κυκλώµατα εισόδου και εξόδου. Τα τέσσερα µεγέθη που καθορίζουν τη συµπεριφορά του τρανζίστορ είναι το ρεύµα εκποµπού (Ι E ), το ρεύµα συλλέκτη (Ι C ), η τάση εκποµπού - βάσης (V EB ), και η τάση συλλέκτη - βάσης (V CB ). Αν από τα µεγέθη αυτά θεωρήσουµε τα δυο 84

5 Σχ. 5.5 Συνδεσµολογία κοινής βάσης. σαν ανεξάρτητες µεταβλητές τότε τα άλλα δυο θα είναι εξαρτηµένες, δηλαδή συναρτήσεις των δυο προηγουµένων. Η σχέση 5.7 µας υποδεικνύει σαν δυο ανεξάρτητες µεταβλητές τα µεγέθη Ι E, V E. Άρα Ι C = f 1 (Ι E,V CB ) και παρόµοια V EB = f 2 (I E,V CB ) Οι συναρτήσεις (5.9), (5.10), µπορούν να παρασταθούν γραφικά η καθεµιά από ένα σµήνος καµπυλών που λέγονται για µεν τη σχέση (5.9), χαρακτηριστικές καµπύλες εξόδου, ενώ για τη σχέση (5.10) χαρακτηριστικές καµπύλες εισόδου. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΕΞΟ ΟΥ Είναι ουσιαστικά η γραφική παράσταση της σχέσης (5.7) µε την τάση V CB να µεταβάλλεται στον οριζόντιο άξονα και το ρεύµα (Ι E ) σαν παράµετρο. Το όλο διάγραµµα διακρίνεται σε τρεις περιοχές που η κάθε µια χαρακτηρίζεται από ορισµένη συµπεριφορά του τρανζίστορ. ΕΝΕΡΓΟΣ ΠΕΡΙΟΧΗ Είναι η περιοχή δεξιά της ευθείας V CB = 0 και πάνω από την καµπύλη Ι E = 0. Τα δεδοµένα αυτά σηµαίνουν ότι στο τρανζίστορ, η επαφή του εκποµπού είναι πολωµένη ορθά και η επαφή του συλλέκτη ανάστροφα. Έτσι το ρεύµα που διαρρέει το συλλέκτη είναι αυτό που καθορίζει η σχέση (5.5). Η σχεδόν γραµµική εξάρτηση του ρεύµατος εξόδου από το ρεύµα εισόδου σηµαίνει τη λειτουργία Σχ. 5.6 Χαρακτηριστικές καµπύλες εξόδου για τη συνδεσµολογία κοινής βάσης. του τρανζίστορ σαν γραµµική διάταξη µέσα σ' αυτή την περιοχή. Επειδή το Ι C δεν εξαρτάται από την τάση V CB, τα αντίστοιχα τµήµατα των χαρακτηριστικών καµπύλων θα είναι ευθείες 85

6 παράλληλες στον οριζόντιο άξονα. Στην πραγµατικότητα υπάρχει µια µικρή ανοδική κλίση λόγω του φαινοµένου Early (βλ. επόµενη παράγραφο). Σύµφωνα µ' αυτό το φαινόµενο η αύξηση της ανάστροφης τάσης της επαφής του συλλέκτη προκαλεί µικρή αύξηση του α άρα και του ρεύµατος Ι C. ΠΕΡΙΟΧΗ ΑΠΟΚΟΠΗΣ H περιοχή αυτή βρίσκεται δεξιά της ευθείας V CB = 0 και κάτω της καµπύλης Ι E = 0. Αυτό σηµαίνει ότι και οι δυο επαφές εκποµπού και συλλέκτη είναι ανάστροφα πολωµένες. Άρα από το συλλέκτη δεν θα διέρχεται ρεύµα παρά µόνο το ελάχιστο ανάστροφο ρεύµα κόρου (Ι CO ) όπως φαίνεται και από τη σχέση (5.5). Το µικρό αυτό ρεύµα είναι ένα από τα χαρακτηριστικά του κάθε τρανζίστορ και οι κατασκευαστές το δίνουν σαν ρεύµα µεταξύ συλλέκτη βάσης όταν το κύκλωµα εκποµπού είναι ανοικτό (Ι CBO ). Θεωρητικά ισχύει Ι CBO = Ι CO Στην πραγµατικότητα το Ι CBO είναι λίγο µεγαλύτερο γιατί περιλαµβάνει ρεύµατα που διέρχονται από την επιφάνεια του ηµιαγωγού καθώς και ρεύµατα διαρροών µέσα από το κοντινό περιβάλλον του κρυστάλλου, αλλά και ρεύµατα που οφείλονται σε πολλαπλασιασµό των φορέων µέσα στην περιοχή απογύµνωσης της επαφής. ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΟΡΟΥ Περιλαµβάνει την περιοχή αριστερά της ευθείας V CB = 0 και πάνω από την καµπύλη Ι E = 0 και αντιστοιχεί σε ορθή πόλωση και των δυο επαφών του τρανζίστορ. Εδώ και οι δυο συνιστώσες του Ι C συνεισφέρουν Κατά ένα ποσοστό, όπως φαίνεται από τη σχέση (5.7). Για V CB κοντά στο µηδέν η πρώτη συνιστώσα επικρατεί, ενώ όσο πιο πολύ µεγαλώνει η τάση ορθής πόλωσης V CB τόσο πιο πολύ µεγαλώνει και µάλιστα εκθετικά η αντίστοιχη συνιστώσα, έτσι ώστε σε λίγα δέκατα του volt όταν γίνεται ίση µε την πρώτη το ρεύµα να µηδενίζεται, και στη συνέχεια να παίρνει γρήγορα µεγάλες αρνητικές τιµές. ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ EARLY Στο προηγούµενο κεφάλαιο είδαµε ότι εφαρµογή µιας ανάστροφης τάσης στην επαφή p-n, προκαλεί αύξηση της περιοχής απογύµνωσης (σχ.4. ) και µάλιστα προς την πλευρά εκείνη του ηµιαγωγού µε τις λιγότερες προσµίξεις (σχ.4. ). Έτσι µία αύξηση στη τάση ανάστροφης πόλωσης της επαφής συλλέκτη (V CB ) αυξάνει την περιοχή απογύµνωσης της επαφής αυτής προς την πλευρά της βάσης. Αυτό σηµαίνει µείωση του ενεργού εύρους της βάσης, δηλαδή της περιοχής εκείνης της βάσης όπου γίνονται επανασυνδέσεις. Επίσης, µια τέτοια αλλαγή καθιστά περισσότερο απότοµη τη µεταβολή της συγκέντρωσης φορέων µειονότητας µέσα στη βάση (σχ. 5.6β) άρα αυξάνει το ρεύµα διάχυσης φορέων από τον εκποµπό στη βάση που είναι περίπου το Σχ. 5.7 Φαινόµενο Early. (α) Μεταβολή της κατανοµής δυναµικού µε την εφαρµοζόµενη τάση V CB. (β) Μεταβολή της κατανοµής της συγκέντρωσης φορέων µειονότητας. 86

7 Σχ. 5.8 Χαρακτηριστικές καµπύλες εισόδου για τη συνδεσµολογία κοινής βάσης. ρεύµα Ι E. Εκτός αυτού, επειδή το ενεργό εύρος της βάσης ελαττώνεται η πιθανότητα επανασύνδεσης στους διαχεόµενους φορείς, άρα µειώνεται το ρεύµα βάσης που ουσιαστικά είναι το ρεύµα επανασύνδεσης. Η αύξηση του Ι E µε ταυτόχρονη µείωση του Ι B σηµαίνει αύξηση του Ι (σχ. 5.1), ενώ το α του τρανζίστορ θα αυξηθεί κι' αυτό (σχ. 5.8). ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΕΙΣΟ ΟΥ Είναι οι καµπύλες της σχ. 5.7 όπου η τάση V EB µεταβάλλεται στον κάθετο άξονα συναρτήσει του ρεύµατος Ι E που µεταβάλλεται στον οριζόντιο άξονα, µε την τάση V EB σαν παράµετρο. Για µια ορισµένη τιµή της τάσης V CB (π.χ. ανοικτή), η αντίστοιχη καµπύλη είναι ουσιαστικά η χαρακτηριστική καµπύλη της επαφής εκποµπού που σε αντιστοιχία µε τη σχέση (4.44) περιγράφεται από την εξίσωση V EB = V T ln(i E /I O ) όπου Ι O : το ανάστροφο ρεύµα κόρου της επαφής εκποµπού. Όταν τώρα αυξηθεί η ανάστροφη τάση της επαφής συλλέκτη (V CB ), λόγω του φαινοµένου Early, για την ίδια τάση V EB το ρεύµα Ι E θα αυξηθεί. ιαφορετικά, για να διέρχεται τώρα το ίδιο ρεύµα, πρέπει η τάση V EB να ελαττωθεί. Αυτό σηµαίνει ότι η χαρακτηριστική καµπύλη µετατοπίζεται προς χαµηλότερες τιµές της τάσης. Συνδεσµολογία κοινού εκποµπού Στη συνδεσµολογία αυτή, ο εκποµπός είναι ο κοινός ακροδέκτης στα κυκλώµατα εισόδου και εξόδου (σχ. 5.9). Τα µεγέθη που καθορίζουν τη συµπεριφορά του τρανζίστορ είναι τα ρεύµατα βάσης (Ι B ) και συλλέκτη (Ι C ) και οι τάσεις V BE και V CE. Απ' αυτά τα δυο µπορούν να θεωρηθούν ανεξάρτητες µεταβλητές ενώ τα υπόλοιπα δυο θα είναι συναρτήσεις των προηγουµένων. Εδώ σαν ανεξάρτητες µεταβλητές λαµβάνονται το ρεύµα Ι B και η τάση V CE. Έτσι προκύπτουν οι σχέσεις V BE = φ 1 (I B,V CE ) I C = φ 2 (I B,V CE ) Η συνάρτηση (5.13) εκφράζει το σµήνος των χαρακτηριστικών καµπυλών εισόδου µε παράµετρο την τάση V CE, ενώ η συνάρτηση (5.14) το σµήνος των χαρακτηριστικών καµπυλών εξόδου µε παράµετρο το ρεύµα Ι B. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΕΙΣΟ ΟΥ Παρατηρούµε ότι εκφράζουν την εξάρτηση της τάσης από την ένταση σε µια επαφή p-n όπως ακριβώς και στη συνδεσµολογία κοινής βάσης. Γι' αυτό ως προς τη µορφή θα µοιάζουν µε τη χαρακτηριστική καµπύλη της διόδου (σχ. 5.10). Η µεταβολή της τάσης V CE, λόγω της σχέσης (5.2) και επειδή η τάση V BE δεν µεταβάλλεται αισθητά (είναι περίπου σταθερή στα 87

8 π.χ. 0.7V για το Si), ακολουθείται από µια ίση µεταβολή της τάσης V CB. Αυτή λόγω του φαινοµένου Early, Σχ. 5.9 Τρανζίστορ npn σε συνδεσµολογία κοινού εκποµπού Σχ Χαρακτηριστικές καµπύλες εισόδου για συνδεσµολογία κοινού εκποµπού σε npn τρανζίστορ πυριτίου. συνεπάγεται µείωση του ρεύµατος Ι E, που σηµαίνει µετατόπιση της χαρακτηριστικής καµπύλης προς τα πάνω. Ωστόσο η µετατόπιση αυτή είναι αισθητή σε πολύ µικρές τάσεις, ενώ για τάσεις πάνω από 1V περίπου, δεν φαίνεται. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΕΞΟ ΟΥ Είναι το σµήνος των χαρακτηριστικών καµπυλών της σχ µε παράµετρο το ρεύµα βάσης Ι B. Οι καµπύλες έχουν κάποια οµοιότητα µε τις χαρακτηριστικές 88

9 Σχ Χαρακτηριστικές καµπύλες εξόδου για npn τρανζίστορ πυριτίου σε συνδεσµολογία κοινού εκποµπού. καµπύλες κοινής βάσης, ενώ το όλο διάγραµµα µπορεί να διαιρεθεί στις τρεις γνωστές περιοχές λειτουργίας. ΕΝΕΡΓΟΣ ΠΕΡΙΟΧΗ Είναι η περιοχή πάνω από την καµπύλη Ι B = 0 και δεξιά της ευθείας V CE = µερικά δέκατα του volt. Αν το σηµείο λειτουργίας του τρανζίστορ βρίσκεται στην περιοχή αυτή σηµαίνει ότι η επαφή του εκποµπού είναι πολωµένη ορθά και η επαφή του συλλέκτη ανάστροφα. Εποµένως θα ισχύει η σχέση (5.5) που σε συνδυασµό µε τη σχέση (5.1) δίνει Ι C = α(ι C +Ι B ) + Ι CO και αν λύσουµε ως προς Ι CO αιβ ΙCO IC = + 1 α 1 α Ορίζουµε µια νέα παράµετρο 1 β 1 α οπότε, µε βάση τον ορισµό αυτό, η σχέση (5.16) γίνεται Ι C = βι Β + (β+1)ι CO Επειδή Ι B >> Ι CO, η παραπάνω σχέση µπορεί να γραφεί κατά προσέγγιση Ι C βι Β και εκφράζει τη γραµµική εξάρτηση ανάµεσα σε είσοδο (Ι Β ) και έξοδο (Ι C ). Όπως φαίνεται και από τη σχέση (5.18), το ρεύµα Ι C δεν εξαρτάται από την τάση V CE, και εποµένως τα τµήµατα των καµπυλών που προκύπτουν για διάφορες τιµές του Ι B θα είναι ευθείες οριζόντιες. Στην πραγµατικότητα υπάρχει µια µικρή κλίση προς τα πάνω επειδή λόγω του φαινοµένου Early, αύξηση της τάσης V CE σηµαίνει αύξηση του α, συνεπώς αύξηση του β (σχ. 5.17), και τέλος αύξηση του Ι C (σχ. 5.18). Η κλίση αυτή θα είναι τόσο µεγαλύτερη όσο µεγαλύτερα είναι τα ρεύµατα που αναφέρεται. ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΟΡΟΥ Είναι η περιοχή λειτουργίας πάνω από την καµπύλη Ι B = 0 και δεξιά από την ευθεία V CE = µερικά δέκατα του volt. Εδώ και οι δυο επαφές είναι ορθά πολωµένες. Οι τιµές του ρεύµατος Ι C στην περιοχή κόρου προσδιορίζονται από τη σχέση VCB / VT I = βi ( β + 1)I e 1 C E CO ( ) 89

10 Σχ Χαρκτηριστικές καµπύλες εξόδου τρανζίστορ σε συνδεσµολογία κοινού εκποµπού. Ανάπτυξη της περιοχής κόρου. όπου V CB = V CE V BE. Το ρεύµα Ι C δηλαδή αποτελείται από δυο συνιστώσες. Η πρώτη απ' αυτές παραµένει περίπου σταθερή για ορισµένες τιµές της παραµέτρου Ι B. Η δεύτερη συνιστώσα ενώ για τιµές της V CE πάνω από µερικά δέκατα του volt είναι αµελητέα, όσο η V CE τείνει στο µηδέν, τόσο αυτή αυξάνεται εκθετικά Για V CE = 0 οι δυο συνιστώσες γίνονται ίσες ενώ για αρνητικές τιµές της V CE η δεύτερη συνιστώσα επικρατεί και µαζί της µεγάλα αρνητικά ρεύµατα στο τρανζίστορ. Παρατηρώντας την σχ βλέπουµε ότι στην περιοχή κόρου για οποιαδήποτε τιµή της παραµέτρου Ι B, η τάση V CE διατηρείται περίπου σταθερή. Στην πραγµατικότητα αυτή µεταβάλλεται σε συνάρτηση και µε το ρεύµα Ι C και µε το ρεύµα Ι B αλλά είναι τόσο µικρή η µεταβολή που ελάχιστα διακρίνεται. Περισσότερη λεπτοµέρεια φαίνεται στην σχ όπου ο οριζόντιος άξονας έχει αναπτυχθεί αρκετά. Το γεγονός αυτό επιτρέπει την παραδοχή ότι η τάση V CE ενός τρανζίστορ πολωµένου στον κόρο είναι περίπου σταθερή και άρα µπορεί να χρησιµοποιηθεί µια ενιαία τιµή, που λέγεται τάση κόρου (V CEκόρου ). Η τάση κόρου παίρνει τιµές 0.2V περίπου για το Si και 0.1V για το Ge. Αντίσταση κόρου (Saturation Resistance) λέγεται το πηλίκο της τάσης κόρου προς το ρεύµα που διαρρέει το τρανζίστορ (V CEκόρου /I C ). Εκφράζει την ωµική αντίσταση για µεγάλα σήµατα που παρουσιάζει το τρανζίστορ όταν είναι πολωµένο στον κόρο. Η τιµή της αντίστασης αυτής µπορεί να είναι πολύ µικρή (εξαρτώµενη πάντως από το ρεύµα πόλωσης) µε τυπική τιµή π.χ. 20Ω. Με τα δεδοµένα αυτά το πολωµένο στον κόρο τρανζίστορ, µπορεί θεωρηθεί σαν διακόπτης κλειστός µεταξύ των ακροδεκτών C και Ε. ΠΕΡΙΟΧΗ ΑΠΟΚΟΠΗΣ Είναι η περιοχή κάτω από την καµπύλη Ι B = 0. Αυτό σηµαίνει ότι εδώ και οι δυο επαφές είναι ανάστροφα πολωµένες. Σύµφωνα µε τα γνωστά το ρεύµα που θα διαρρέει τον συλλέκτη του τρανζίστορ θα είναι (β+1)ι CO (σχέση. 5.18). Το ρεύµα Ι B θα είναι µηδέν γιατί επειδή η επαφή εκποµπού είναι ανάστροφα πολωµένη, δεν θα συµβαίνει διάχυση ούτε επανασυνδέσεις. Οι κατασκευαστές δίνουν σαν χαρακτηριστικό του κάθε τρανζίστορ το ρεύµα µεταξύ συλλέκτη και εκποµπού όταν το κύκλωµα της βάσης είναι ανοικτό (Ι CEO ). Το ρεύµα αυτό θεωρητικά θα είναι Ι CEO = (β+1)i CO Οι σχέσεις (5.21) και (5.11) σε συνδυασµό δίνουν την σχέση που έχουν οι παράµετροι Ι CBO και Ι CEO µεταξύ τους Ι CEO = (β+1)i CBO Σε κάθε περίπτωση στην περιοχή αποκοπής, το ρεύµα συλλέκτη είναι πάρα πολύ µικρό, αµελητέο µπορούµε να πούµε µπροστά στις τιµές των άλλων ρευµάτων. Έτσι σε οποιαδήποτε τάση η αντίσταση που εµφανίζεται ανάµεσα στους ακροδέκτες C και Ε είναι πάρα πολύ µεγάλη γεγονός που καθιστά το τρανζίστορ αν πολωθεί στην περιοχή αποκοπής, ισοδύναµο µε ανοιχτό διακόπτη. Ο συνδυασµός του γεγονότος αυτού, µε το αντίστοιχο που συµβαίνει 90

11 στην περιοχή κόρου, επιτρέπει στο τρανζίστορ να χρησιµοποιηθεί σαν διακόπτης που θα ελέγχεται από το ρεύµα Ι B εφ' όσον είναι δυνατό έτσι το τρανζίστορ να µετάγεται από την περιοχή κόρου στην περιοχή αποκοπής και αντίστροφα. ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΓΙΑ ΜΕΓΑΛΑ ΣΗΜΑΤΑ Από τη σχέση (5.18) αν λύσουµε ως προς β παίρνουµε ΙC ICO β = IB ICO Η σχέση αυτή δίνει µια έκφραση του β, δηλαδή σαν το πηλίκο την αύξησης του ρεύµατος συλλέκτη πάνω από την τιµή Ι προς την αύξηση του ρεύµατος βάσης πάνω απ' αυτή την τιµή. Η έκφραση αυτή προσδιορίζει το β σαν ενίσχυση ρεύµατος για µεγάλα σήµατα. Επειδή το ρεύµα Ι είναι πολύ µικρό σε σχέση µε τα ρεύµατα Ι και Ι η (5.23) µπορεί να γραφεί ως εξής. ΙC β h FE IB Η παράµετρος h FE δίνεται από τους κατασκευαστές για κάθε τρανζίστορ και επειδή ορίζεται από το λόγο δυο τιµών ρεύµατος πόλωσης, λέγεται ενίσχυση ρεύµατος DC. Η ενίσχυση ρεύµατος DC εξαρτάται από το σηµείο λειτουργίας του τρανζίστορ και κυρίως από το ρεύµα πόλωσης Ι C. Η εξάρτηση αυτή φαίνεται στην σχ για ένα συγκεκριµένο τρανζίστορ, το BC107. Η ενίσχυση ρεύµατος DC όπως φαίνεται και από τη σχέση (5.24) είναι περίπου ίση µε την ενίσχυση ρεύµατος για µεγάλα σήµατα και συχνά µπορεί να χρησιµοποιηθεί σε υπολογισµούς το ένα µέγεθος αντί του άλλου. Σε καµία περίπτωση όµως δεν πρέπει να συγχέεται µε την ενίσχυση ρεύµατος για µικρά σήµατα (Small-signal current gain) h fe που ορίζεται σαν ο λόγος µικρών µεταβολών του ρεύµατος συλλέκτη και του ρεύµατος βάσης, για ορισµένη σταθερή τάση V CE. IC h fe = I B V CE =σταθ. Από τη σχέση (5.18) αν παραγωγίσουµε ως προς Ι C λαβαίνοντας υπόψη ότι το ρεύµα Ι CO I CBO δεν εξαρτάται από το Ι C, παίρνουµε Σχ Μεταβολή του h FE σε συνάρτηση µε το ρεύµα συλλέκτη (Ι C ) β IB β 1 = IB + β + I IC IC IC και παίρνοντας β = h FE και µε τη βοήθεια της σχέσης (5.25) CBO 91

12 και λύνοντας ως προς h fe 1 β h = ( IB + ICBO ) IB I + h h fe C = 1 ( I I ) CBO Η σχέση αυτή δείχνει ότι για µικρά ρεύµατα h fe >> h FE ενώ το αντίθετο συµβαίνει για µεγάλα ρεύµατα. Το ποια θα είναι µικρά ή µεγάλα ρεύµατα κρίνεται για κάθε τρανζίστορ σχετικά µε τη θέση τους ως προς το ρεύµα µέγιστου h FE (βλ. εικόνα 5.13) h FE B h I FE C FE fe Συνδεσµολογία κοινού συλλέκτη Στη συνδεσµολογία αυτή, ο συλλέκτης είναι ο κοινός ακροδέκτης στα κυκλώµατα εισόδου και εξόδου (σχ. 5.14). Τα µεγέθη που καθορίζουν τη συµπεριφορά του τρανζίστορ είναι τα ρεύµατα βάσης (Ι B ) και εκποµπού (Ι E ) και οι τάσεις V BC και V EC. Απ' αυτά τα δυο µπορούν να θεωρηθούν ανεξάρτητες µεταβλητές ενώ τα υπόλοιπα δυο θα είναι συναρτήσεις των προηγουµένων. Εδώ ανεξάρτητες µεταβλητές θα είναι τα µεγέθη Ι B, V EC. Άρα Σχ Τρανζίστορ npn σε συνδεσµολογία κοινού συλλέκτη. Ι E = g 1 (Ι B,V EC ) και παρόµοια V BC = g 2 (I B,V EC ) Οι χαρακτηριστικές καµπύλες κοινού συλλέκτη είναι περίπου ίδιες µε τις χαρακτηριστικές καµπύλες κοινού εκποµπού, ενώ εκεί όπου χρειάζονται αντικαθίστανται απ' αυτές. Για το λόγο αυτό οι κατασκευαστές αποφεύγουν να δίνουν τέτοιες καµπύλες, αλλά ούτε και εµείς θα ασχοληθούµε µε το θέµα αυτό. Χρόνοι διακοπής στα τρανζίστορ Η λειτουργία του τρανζίστορ σαν διακόπτης βρίσκει ευρεία εφαρµογή στα ψηφιακά κυκλώµατα όπου το τρανζίστορ κατά τη λειτουργία του µεταπηδά συνεχώς από την περιοχή κόρου στην περιοχή αποκοπής και αντίστροφα, και αυτές οι δυο καταστάσεις είναι που 92

13 προσδιορίζουν την τιµή που θα πάρει ένα δυαδικό ψηφίο (µηδέν ή ένα). Σηµασία έχει εδώ, όπως και στις διόδους, ο χρόνος απόκρισης στο αίτιο που προκαλεί τη µεταβολή. Πραγµατικά, αν στην είσοδο του κυκλώµατος της σχ. 5.15α εφαρµοστεί τετραγωνικός παλµός (σχ. 5.15β), τότε το ρεύµα συλλέκτη (i C ) θα µεταβληθεί όπως δείχνει η σχ. 5.15γ. στην προσπάθειά του να ακολουθήσει τη διέγερση που προκαλεί ο παλµός. Παρατηρούµε ότι από τη στιγµή που στον παλµό διέγερσης η τάση µεταπηδά από V L σε V H, µέχρι τη στιγµή που το i C φθάσει το 10% της µέγιστης τιµής του ( V CC /R ), µεσολαβεί ένα χρονικό διάστηµα t d που λέγεται χρόνος καθυστέρησης (delay time). Από τη στιγµή αυτή, µέχρι το ρεύµα να φθάσει στο 90% της µέγιστης τιµής του µεσολαβεί κάποιος χρόνος (t r ) που λέγεται χρόνος ανόδου (rise time). Οι δυο αυτοί χρόνοι µαζί αποτελούν τον χρόνο ανοίγµατος (turn-on time) t ΟΝ = t d + t r. Από τη στιγµή που στον παλµό διέγερσης, η τάση µεταπηδήσει από V Η σε V L µέχρι το ρεύµα που πλέον θα αρχίσει να ελαττώνεται φθάσει το 90% της µέγιστης τιµής του µεσολαβεί κάποιο χρονικό διάστηµα (t s ) που λέγεται χρόνος αποθήκευσης (storage time). H πτώση του ρεύµατος από το 90% στο 10% απαιτεί τον λεγόµενο χρόνο πτώσης (fall time) t f, ενώ οι χρόνοι αποθήκευσης και πτώσης µαζί, αποτελούν τον λεγόµενο χρόνο διακοπής (turnoff time) (t OFF ). Σχ (α) Πόλωση του τρανζίστορ (β) Παλµός διέγερσης (γ) Η απόκριση του τρανζίστορ. Για ένα τρανζίστορ ειδικά κατασκευασµένο για διακόπτης, οι παραπάνω χρόνοι µπορεί να είναι πολύ µικροί, όπως π.χ. για το PN4275 όπου t d =7ns, t r =8ns, t s =5ns, t f =8ns. Ας δούµε όµως ποιοι παράγοντες επιδρούν στη διαµόρφωση των παραπάνω χρόνων. Κατ' αρχάς, ο χρόνος καθυστέρησης οφείλεται στους εξής λόγους. Κάποιος χρόνος χρειάζεται για να φορτιστεί η χωρητικότητα της επαφής εκποµπού από φορείς µειονότητας που διαχέονται στην περιοχή αυτή. Χρόνος χρειάζεται για να περάσουν οι φορείς την περιοχή της βάσης. Χρόνος χρειάζεται για να ανυψωθεί το ρεύµα στο 10% της µέγιστης τιµής του 93

14 πυκνότητα φορέων µειονότητας κόρος ενεργός περιοχή αποκοπή εκποµπός βάση συλλέκτης Σχ Συγκέντρωση των φορέων µειονότητας στη βάση για πόλωση στην περιοχή κόρου, αποκοπής και ενεργό περιοχή. Ο χρόνος ανόδου και ο χρόνος πτώσης οφείλονται στο γεγονός ότι η αύξηση ή ελάττωση του ρεύµατος συλλέκτη είναι εκθετική µεταβολή που οφείλεται στην ύπαρξη της χωρητικότητας µετάπτωσης στην ανάστροφα πολωµένη επαφή του συλλέκτη και εξελίσσεται µε σταθερά χρόνου τ = h FE (C T R o +1/2πf T ) όπου C T είναι η χωρητικότητα µετάπτωσης και f T η συχνότητα όπου η ενίσχυση ρεύµατος γίνεται µονάδα. Ο χρόνος αποθήκευσης οφείλεται στη συσσώρευση φορέων µειονότητας στη βάση για όσο χρόνο το τρανζίστορ είναι πολωµένο στην περιοχή κόρου. Όσο πιο βαθιά µέσα στον κόρο βρίσκεται το τρανζίστορ γεγονός που φαίνεται από το πόσο µεγαλύτερο είναι το ρεύµα Ι B από το Ι C /h FE τόσο περισσότεροι φορείς µειονότητας είναι συσσωρευµένοι στη βάση (σχ. 5.16). Όταν λοιπόν το τρανζίστορ αποχωρεί από την περιοχή κόρου απαιτείται κάποιος χρόνος για την εκκένωση της βάσης, που είναι γνωστός σαν χρόνος αποθήκευσης. Κατάλληλες προσµίξεις (π.χ. χρυσού) συντελούν στη µείωση του χρόνου αποθήκευσης επιταχύνοντας τις επανασυνδέσεις των φορέων µειονότητας. Επίσης τρανζίστορ ειδικής κατασκευής όπως είναι το τρανζίστορ Schottky πετυχαίνουν ελάχιστους χρόνους αποθήκευσης. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ SCHOTTKY Είναι συνδυασµός ενός τρανζίστορ µε µια δίοδο Schottky που συνδέεται ανάµεσα στη βάση και το συλλέκτη του τρανζίστορ (σχ. 5.17). Όταν αυξάνει το ρεύµα βάσης και το τρανζίστορ τείνει να µπει στον κόρο, αρχίζει να άγει η δίοδος και συγκρατεί την τάση µεταξύ βάσης συλλέκτη στα 0.4V περίπου, δηλαδή κάτω από την τάση κατωφλίου της επαφής. Το γεγονός αυτό εµποδίζει το τρανζίστορ να µπει στον κόρο, µε αποτέλεσµα τη µη συσσώρευση φορτίων στη βάση. Το τρανζίστορ και η δίοδος µπορεί να κατασκευαστούν ταυτόχρονα σαν ενιαίο σύνολο µέσα στον ίδιο κρύσταλλο. Το τρανζίστορ Schottky χρησιµοποιείται σαν διακόπτης µεγάλης ταχύτητας σε ψηφιακά ολοκληρωµένα κυκλώµατα επιτυγχάνοντας πολύ µικρούς χρόνους απόκρισης σε εξωτερικές διεγέρσεις. 94

15 Σχ Τρανζίστορ Schottky. (α) Κατασκευαστική δοµή (β)σύµβολο (γ) Ισοδύναµο To ισοδύναµο Ebers-Moll Το ισοδύναµο αυτό λειτουργεί στα πλαίσια της προσπάθειας µιας προσέγγισης της φυσικής λειτουργίας του τρανζίστορ µε τη βοήθεια τύπων που περιγράφουν τη φυσική λειτουργία του. Είναι αρκετά αξιόπιστο, αλλά πολύ δύσχρηστο και γι' αυτό χρησιµοποιείται µόνο εκεί όπου τα άλλα πρότυπα αποτυγχάνουν. Σύµφωνα µε τα γνωστά, το ρεύµα συλλέκτη δίνεται από τη σχέση (5.7). VC / VT I = α I I e 1 C N E CO ( ) όπου α Ν είναι το ίδιο το α όταν το τρανζίστορ λειτουργεί κανονικά (normal). To να µη δουλεύει κανονικά σηµαίνει να έχουν αντιστραφεί ο εκποµπός µε το συλλέκτη, γεγονός που συνεπάγεται βέβαια τη µη Σχ Ισοδύναµο Ebers-Moll για pnp τρανζίστορ. λειτουργία του τρανζίστορ, αλλά που θεωρητικά είναι δυνατό λόγω της κατασκευαστικής συµµετρίας του τρανζίστορ. Έτσι όταν το τρανζίστορ είναι ανεστραµένο (inverted) η παραπάνω εξίσωση γράφεται VE / VT I = α I I e 1 E I C EO ( ) όπου Ι ΕΟ το ανάστροφο ρεύµα κόρου της επαφής εκποµπού. Οι τάσεις V C, V E είναι οι τάσεις πάνω στις επαφές συλλέκτη και εκποµπού αντίστοιχα. Οι τάσεις αυτές διαφέρουν από τις τάσεις V CB και V EB αντίστοιχα, ως προς την πτώση της τάσης πάνω στην ωµική αντίσταση που παρουσιάζει ο κρύσταλλος στην περιοχή της βάσης (r bb' ). Η τελευταία λέγεται αντίσταση διασποράς της βάσης (Base-spreading resistance) και είναι της τάξης µεγέθους των 100Ω. Για την ακρίβεια θα ισχύουν οι σχέσεις 95

16 V EB = V E + I B r bb' και V CB = V C + I B r bb' Οι παραπάνω εξισώσεις (5.11), (5.12), συµφωνούν απόλυτα µε το ισοδύναµο κύκλωµα της σχ που παριστάνει ένα pnp τρανζίστορ σαν σύνδεση δυο επαφών p-n µεταξύ τους. Η αντίσταση διασποράς της βάσης έχει παραλειφθεί χάριν απλότητας. Έτσι το ρεύµα που διαρρέει τον συλλέκτη ή τον εκποµπό, θα αποτελείται από δυο συνιστώσες, εκείνη που προέρχεται από την απέναντι περιοχή και το ρεύµα επαφής. Τα µεγέθη α Ν, α Ι, Ι CO, I EO, αποδεικνύεται ότι δεν είναι ανεξάρτητα µεταξύ τους, αλλά συνδέονται µε τη σχέση α Ι Ι CO = α Ν I ΕΟ Η σχέση αυτή εκφράζει και τη διαφοροποίηση µεταξύ εκποµπού και συλλέκτη. Συγκεκριµένα επιδιώκεται από τους κατασκευαστές ώστε το Ι ΕΟ να είναι µεγαλύτερο από 0.5Ι CO και µικρότερο από Ι CO έτσι ώστε και το α Ν να είναι µεγαλύτερο από το α Ι. Αν το εύρος της βάσης αυξηθεί πέρα από το µήκος διάχυσης των φορέων, τότε α Ν =0 και α Ι =0 οπότε παύει πλέον η διάταξη να λειτουργεί σαν τρανζίστορ. Γι' αυτό και δεν είναι δυνατό να κατασκευαστεί τρανζίστορ µε δυο διόδους. ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΜΕ ΤΟ ΙΣΟ ΥΝΑΜΟ EBERS-MOLL Από το κύκλωµα της σχ και εφαρµόζοντας τον Α' κανόνα του Kirchhoff στους κόµβους C και Ε, παίρνουµε τις σχέσεις VC / VT I = α I I e 1 I C E N = α I I C E I ( ) VE / VT ( e 1) CO EO Αν σ' αυτές λύσουµε ως προς V C και V E αντίστοιχα, παίρνουµε α ΝΙΕ IC + ICO IE αiιc + IEO VC = VT ln και VE = VT ln ICO IEO Η τάση V CE αν λάβουµε υπόψη τις σχέσεις (5.13) και (5.17) και αµελήσουµε τα ρεύµατα Ι CO και Ι EO, είναι α NIE IC ICO VCE = VC VE = VT ln IE α IIC I Λαβαίνοντας υπόψη τώρα τη σχέση (5.14) καθώς και τις σχέσεις β β Ν α Ν /1-α Ν και β Ι α Ι /1- α Ι µετά από πράξεις έχουµε 1 ΙC 1 β IB VCE = VT ln 1 1 ΙC + αι βι IB Η γραφική παράσταση της σχέσης (5.19), φαίνεται στην σχ.5.16 σαν µεταβολή του λόγου Ι C /Ι B συναρτήσει της τάσης V CE. Παρατηρούµε ότι για τάσεις V CE πάνω από 0.2V περίπου, η καµπύλη γίνεται οριζόντια γεγονός που δεν συµβαίνει απόλυτα στην πράξη. Αυτό γίνεται γιατί θεωρήθηκε ότι το β είναι σταθερό, ενώ στην πραγµατικότητα αυτό αυξάνεται µε την τάση V CE λόγω του φαινοµένου Early. Επίσης, για Ι C /Ι B =0 από τον τύπο (5.19) προκύπτει V CE = V T lnα Ι που για V Τ =26mV και α Ι =0.68 δίνει V CE =-10mV τάση που φυσικά δεν είναι µηδέν. Τέλος φαίνεται ότι για την περιοχή κόρου ισχύουν δυο σχέσεις V CE << 0.2V και Ι C /Ι B < β που είναι οι αναγκαίες και ικανές ώστε το τρανζίστορ να είναι πολωµένο σ' αυτή την περιοχή. EO 96

17 Σχ Χαρακτηριστικές εξόδου τρανζίστορ όπως προκύπτουν από θεωρητική ανάλυση Μέγιστες τιµές λειτουργίας Για τη σωστή λειτουργία ότι τρανζίστορ, πρέπει αυτό να µη ξεπεράσει ορισµένες µέγιστες τιµές για τα µεγέθη V CE, I C, P C. Οι τιµές αυτές είναι: ΜΕΓΙΣΤΟ ΡΕΥΜΑ ΣΥΛΛΕΚΤΗ (Ι Cmax ) Ανεξάρτητα από την τάση λειτουργίας και την ισχύ που καταναλώνει το τρανζίστορ, ο κρύσταλλος και οι ακροδέκτες αντέχουν µέχρι µια µέγιστη τιµή ρεύµατος ενώ υπέρβαση της τιµής αυτής σηµαίνει καταστροφή του τρανζίστορ. Σχ Χαρακτηριστικές εξόδου όπου φαίνεται η περιοχή κατάρρευσης της επαφής συλλέκτη. ΜΕΓΙΣΤΗ ΙΣΧΥΣ (P Cmax ) Είναι η µέγιστη ισχύς που µπορεί να καταναλωθεί στην επαφή του συλλέκτη, χωρίς να καταστραφεί θερµικά το τρανζίστορ. Η ισχύς αυτή για το τρανζίστορ 2Ν2219 είναι 800mW εφ' όσον λειτουργεί σε θερµοκρασία περιβάλλοντος µικρότερη ή ίση µε 25 C. Αύξηση της θερµοκρασίας πάνω απ' αυτή την τιµή συνοδεύεται από µείωση της µέγιστης ισχύος που µπορεί να καταναλώσει το τρανζίστορ. ΜΕΓΙΣΤΗ ΤΑΣΗ Εδώ εννοείται η µέγιστη τάση συλλέκτη - εκποµπού µε ανοιχτό το κύκλωµα της βάσης (ΒV CEO ). Όταν αυξανόµενη η τάση V CE πλησιάσει την τιµή ΒV CEO, τότε η τάση στην επαφή του συλλέκτη είναι αρκετά µεγάλη ώστε να αρχίσει κατάρρευση της 97

18 επαφής. Στην περίπτωση αυτή, το ρεύµα συλλέκτη αυξάνεται εκρηκτικά µε αποτέλεσµα το τρανζίστορ να διαρρέεται από πολύ µεγαλύτερο ρεύµα απ' ότι προβλέπεται σε κανονική λειτουργία (σχ. 5.17). Μία προσπάθεια να αυξηθεί παραπέρα η τάση V CE συνεπάγεται λόγω του φαινοµένου Early τον µηδενισµό του ενεργού εύρους της βάσης µε αποτέλεσµα οι φορείς πλειονότητας του εκποµπού, να διέρχονται χωρίς περιορισµό στο συλλέκτη, γεγονός που σηµαίνει κατακόρυφη αύξηση του ρεύµατος και καταστροφή του τρανζίστορ από διάτρηση (punch - through). Πολλές φορές οι κατασκευαστές δίνουν σαν µέγιστη τάση λειτουργίας την ΒV CBO δηλαδή τη µέγιστη τάση συλλέκτη - βάσης. Αυτή δεν είναι ανεξάρτητη από την προηγούµενη τάση, και µάλιστα οι δυο αυτές συνδέονται µε τη σχέση 1 BV CEO = BVCBO n h όπου n είναι ένας αριθµός που βρίσκεται µεταξύ 2 και 10. FE Το Φωτοτρανζίστορ Το φωτοτρανζίστορ είναι ηλεκτρονική διάταξη που στηρίζεται πάνω στην ίδια αρχή λειτουργίας µε τη φωτοδίοδο, µε τη διαφορά ότι είναι πολύ πιο ευαίσθητη. Πραγµατικά, στη διάταξη από ηµιαγωγούς της σχ που έχει την ίδια µορφή µε ένα κοινό τρανζίστορ ενώ ο ακροδέκτης της βάσης παραµένει ασύνδετος στο κύκλωµα. Η πόλωση του κυκλώµατος του συλλέκτη είναι τέτοια ώστε η επαφή του συλλέκτη να είναι ανάστροφα πολωµένη και να δηµιουργεί µια περιοχή απογύµνωσης. Τυχόν φωτόνια που θα εισέλθουν στην περιοχή αυτή, εφ' όσον έχουν Σχ. 5.18Φωτοτρανζίστορ(α) Σύµβολο(β) Χαρακτηριστικές καµπύλες του TIL81 (Texas Instruments) ικανή ενέργεια µπορεί το καθένα να σπάσει ένα δεσµό και να ελευθερώσει ένα ζευγάρι φορέων. Το γεγονός αυτό συνεπάγεται τη δηµιουργία ενός πρόσθετου ανάστροφου ρεύµατος που προστίθεται στο ανάστροφο ρεύµα κόρου. Έτσι το ολικό ρεύµα συλλέκτη, εφ' όσον Ι B =0 όπως δείχνει η σχέση (5.18) θα είναι I C = (β+1)(i CO +I Φ ) Με µια πρώτη µατιά βλέπουµε ότι η ευαισθησία του τρανζίστορ είναι (β+1) φορές µεγαλύτερη από την ευαισθησία της φωτοδιόδου. Στην σχ. 5.18β φαίνονται οι 98

19 χαρακτηριστικές καµπύλες εξόδου του φωτοτρανζίστορ Ι C =f(v CE ) µε παράµετρο την ένταση της προσπίπτουσας σχετική φασµατική απόκριση απόκριση ανθρώπινου µατιού απόκριση λαµπτήρα πυρακτώσεως 2870Κ Σχ Φασµατική απόκριση του φωτοτρανζίστορ TIL81. µήκος κύµατος λ(nm) ακτινοβολίας, ενώ στην σχ φαίνεται η φασµατική απόκριση του ίδιου τρανζίστορ. Τρανζίστορ µε πολύ µεγάλο β Έτσι λέγονται τα τρανζίστορ που χάρις σε µια ειδική κατασκευή πετυχαίνουν ενίσχυση ρεύµατος για µεγάλα σήµατα της τάξης του (Supertransistor). Αυτό γίνεται χάρις σε µια ειδική συνδεσµολογία δυο τρανζίστορ οικοδοµηµένων συνήθως ταυτόχρονα πάνω στον ίδιο κρύσταλλο που λέγεται συνδεσµολογία Darlington. Τα αντίστοιχα τρανζίστορ λέγονται επίσης τρανζίστορ Darlington ή ζευγάρια Darlington (σχ.5.20). Σχ Συνδεσµολογία Darlington Από την ανάλυση της συνδεσµολογίας αυτής, υποθέτοντας ότι το τρανζίστορ λειτουργεί στην ενεργό περιοχή έχουµε I C1 = β 1 I B1 +(β 1 +1)I CO1 I C2 = β 2 I B2 +(β 2 +1)I CO2 99

20 Αν τώρα λάβουµε υπόψη ότι Ι B =Ι B1, Ι B2 =Ι E2, Ι E1 =Ι C1 +Ι B1, τότε Ι C = Ι C1 +Ι C2 = Ι C1 +β 2 (Ι C1 +Ι B1 )+(β 2 +1)Ι CO2 = (β 2 +1)[β 1 Ι Β +(β 1 +1)Ι CO1 ]+β 2 Ι B +(β 2 +1)Ι CO2 = [β 1 (β 2 +1)+β2]Ι Β +(β 1 +1)(β 2 +1)Ι CO1 +(β 2 +1)Ι CO2 Αµελώντας τον τελευταίο όρο της παραπάνω σχέσης επειδή είναι πολύ µικρότερος από τον προηγούµενο, µπορούµε να πούµε ότι το ρεύµα συλλέκτη στο εν λόγω τρανζίστορ δίνεται από τη σχέση Ι C = βι B +Ι CEO όπου β = β 1 (β 2 +1)+β 2 και Ι CEO = (β 1 +1)(β 2 +1)Ι CO1 Αν τα β 1, β 2 έχουν µια τυπική τιµή 100, τότε το β του Darlington γίνεται 10200, ενώ το Ι CEO γίνεται 10201Ι CO1 ή 101 φορές µεγαλύτερο από το ρεύµα Ι CEO1. ΘΕΡΜΙΚΗ ΟΛΙΣΘΗΣΗ ΤΟΥ DARLINGTON Η σχέση (5.28) σε συνδυασµό µε τη σχέση (4. ) που εκφράζει την ταχύτατη θερµική µεταβολή του ανάστροφου ρεύµατος κόρου Ι CO, δείχνει το µέγεθος του προβλήµατος που δηµιουργείται από τυχόν µεταβολές της θερµοκρασίας. Αυτό γιατί για π.χ. αύξηση της θερµοκρασίας κατά 10 C το Ι CO1 διπλασιάζεται και εποµένως το Ι CEO αυξάνεται περί τις φορές (!) και γίνεται ικανό να επηρεάσει τη γραµµική σχέση εξάρτησης των Ι B, Ι C. Για την ελάττωση της εξάρτησης αυτής από την θερµοκρασία, συχνά στη συνδεσµολογία Darlington χρησιµοποιούνται αντιστάσεις που συνδέονται ανάµεσα στη βάση και στον εκποµπό του κάθε τρανζίστορ όπως φαίνονται και στην σχ. 5.21α. Οι αντιστάσεις αυτές διακλαδίζουν το θερµικά παραγόµενο ρεύµα και µετριάζουν το θερµικό αποτέλεσµα. Καλύτερη θερµική αναισθησία πετυχαίνεται µε τη χρησιµοποίηση διόδων (σχ. 5.21β) που όπως είναι ανάστροφα πολωµένες διαρρέονται από το ανάστροφο ρεύµα κόρου. Αυτό µεταβάλλεται ως γνωστό µε τη θερµοκρασία κατά ίσο ποσοστό µε τα ρεύµατα Ι CO1, Ι CO2. Έτσι αύξηση της θερµοκρασίας αυξάνει τα ρεύµατα Ι CO1 και Ι O κατά ίσο ποσοστό µε αποτέλεσµα το Σχ ιατάξεις Darlington µη επηρεαζόµενες από τη θερµοκρασία (α) Με τη βοήθεια ωµικών αντιστάσεων (β) Με διόδους πρώτο να διαρρέει µέσα από τη δίοδο προς τον εκποµπό του Darlington και να µην επηρεάζει τα άλλα ρεύµατα. Το τρανζίστορ σαν δίοδος 100

21 Η χρήση του τρανζίστορ σαν δίοδο εφαρµόζεται ευρέως στον σχεδιασµό των ολοκληρωµένων κυκλωµάτων, και κυρίως σαν τµήµα συνθετότερου κυκλώµατος. Βασίζεται στο γεγονός ότι στο τρανζίστορ υπάρχουν δυο επαφές p-n από τις οποίες αν η µια βραχυκυκλωθεί η άλλη συµπεριφέρεται σαν κοινή δίοδος. Στην σχ. 5.22α φαίνεται ένα τρανζίστορ που συµπεριφέρεται σαν δίοδος, όπου το ρεύµα που διαρρέει την αντίσταση R είναι VCC VBE I = R Επειδή εδώ V CE = V BE 0.7V το τρανζίστορ λειτουργεί στην ενεργό περιοχή και άρα Ι = Ι C +Ι B = (1+1/β)Ι C Ι C Τα παραπάνω χρησιµοποιούνται εκτεταµένα σε διατάξεις που λέγονται πηγές ρεύµατος (current sources) (σχ. 5.22β). Αν τα δυο τρανζίστορ έχουν ακριβώς τα ίδια χαρακτηριστικά, γεγονός που συµβαίνει αν έχουν κατασκευαστεί ταυτόχρονα πάνω στον ίδιο κρύσταλλο, τότε επειδή έχουν την ίδια τάση V BE όπως φαίνεται και από την ανάλυση κατά Ebers-Moll (σχ. 5. ), θα έχουν και το ίδιο ρεύµα Ι C. Επειδή όµως για το πρώτο τρανζίστορ το Ι C είναι σταθερό, (σχέσεις 5.29, 5.30), το ίδιο σταθερό πρέπει να είναι και για το δεύτερο τρανζίστορ. Σχ (α) Τρανζίστορ σαν δίοδος (β) Πηγή ρεύµατος 101

22 Ασκήσεις 5.1. Για το τρανζίστορ του σχήµατος σε συνδεσµολογία κοινής βάσης, να βρεθούν τα µεγέθη Ι C, Ι E, και V CB Για το τρανζίστορ της εικόνας σε συνδεσµολογία κοινού εκποµπού, να βρεθεί το σηµείο λειτουργίας (Ι B, Ι C, V CE ) Για το κύκλωµα της εικόνας δίνονται V CC =12V, R c =5K, R e =1K, και β=90. Να βρεθεί η τιµή της αντίστασης R f ώστε V CE =5V είξτε ότι το τρανζίστορ της εικόνας λειτουργεί στον κόρο. ίνονται V BEκορ =0,8V, V=0,2V, β= είξτε ότι το τρανζίστορ της εικόνας λειτουργεί στη ενεργό περιοχή. Στη συνέχεια βρέστε το σηµείο λειτουργίας του. ίνεται β= Για το κύκλωµα της εικόνας, αν β=100, να βρεθεί 102

23 α) Η τάση V ο, αν V 1 =12V. Στην περίπτωση αυτή δείξτε ότι το τρανζίστορ λειτουργεί στον κόρο. β) Η τάση V ο,αν V 1 =0V. Στην περίπτωση αυτή δείξτε ότι το τρανζίστορ λειτουργεί στην αποκοπή Για το κύκλωµα της προηγούµενης άσκησης α) Να βρεθεί η ελάχιστη τιµή της V 1, ώστε το τρανζίστορ να παραµένει στον κόρο. β) Να βρεθεί η µέγιστη τιµή της V 1, ώστε το τρανζίστορ να παραµένει στην αποκοπή. γ) Με τα αποτελέσµατα των προηγουµένων περιπτώσεων, σχεδιάστε τη µεταβολή του V o συναρτήσει του V Σχεδιάστε τη µεταβολή του V o συναρτήσει του V 1 για το κύκλωµα της εικόνας. ίνεται β= Στη συνδεσµολογία της εικόνας, δίνονται για τα δυο τρανζίστορ οι παράµετροι β 1 =100 και β 2 =80. Αν Ι Ε =100mΑ, να βρεθούν τα Ι Β, Ι C, καθώς και τα Ι C /Ι B και Ι C /Ι E. 103

Κεφάλαιο Ένα: ιπολικά Transistor

Κεφάλαιο Ένα: ιπολικά Transistor Κεφάλαιο Ένα: 1.1 Εισαγωγή Το 1951 ο William Schockley εφεύρε το πρώτο transistor επαφής, µια ηµιαγωγική διάταξη η οποία µπορεί να ενισχύσει ηλεκτρονικά σήµατα, όπως ραδιοφωνικά και τηλεοπτικά σήµατα.

Διαβάστε περισσότερα

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ ΧΑΤΖΟΠΟΥΛΟΣ ΑΡΓΥΡΗΣ ΚΟΖΑΝΗ 2005 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΙ Για τον καλύτερο προσδιορισµό των µεγεθών που χρησιµοποιούµε στις εξισώσεις, χρησιµοποιούµε τους παρακάτω συµβολισµούς

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική. Ενότητα: 4 Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Ηλεκτρονική. Ενότητα: 4 Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Ηλεκτρονική Ενότητα: 4 Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης reatve ommons. Για εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ A. Πίνακες αληθείας λογικών πυλών. Στη θετική λογική το λογικό 0 παριστάνεται µε ένα χαµηλό δυναµικό, V L, ενώ το λογικό 1

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. διπολικά τρανζίστορ διακρίνονται σε: 1. τρανζίστορ γερµανίου (Ge) και. 2. τρανζίστορ πυριτίου (Si ).

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. διπολικά τρανζίστορ διακρίνονται σε: 1. τρανζίστορ γερµανίου (Ge) και. 2. τρανζίστορ πυριτίου (Si ). 7. Εισαγωγή στο διπολικό τρανζίστορ-ι.σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 7. TΟ ΙΠΟΛΙΚΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Ανάλογα µε το υλικό διπολικά τρανζίστορ διακρίνονται σε: 1. τρανζίστορ γερµανίου (Ge) και 2. τρανζίστορ πυριτίου

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ενότητα 4: Διπολικά Τρανζίστορ Δρ. Δημήτριος Γουστουρίδης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Διπολικά τρανζίστορ Το διπολικό τρανζίστορ (bipolar ή BJT) είναι ένας κρύσταλλος τριών στρωμάτων με διαφορετικό επίπεδο εμπλουτισμού: τον εκπομπό Ε, τη βάση

Διαβάστε περισσότερα

Τρανζίστορ διπολικής επαφής (BJT)

Τρανζίστορ διπολικής επαφής (BJT) Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών & Πληροφορικής Μάθημα: Βασικά Ηλεκτρονικά Τρανζίστορ διπολικής επαφής (BJT) Εργασία του Βασίλη Σ. Βασιλόπουλου Χειμερινό Εξάμηνο 2017-18 Πηγή:

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 5. Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης

Άσκηση 5. Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ) Άσκηση 5 Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης Στόχος Ο στόχος της εργαστηριακής άσκησης είναι η μελέτη των

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές Λειτουργίες των TR

Βασικές Λειτουργίες των TR Βασικές Λειτουργίες των TR Το TR για να λειτουργήσει απαιτεί να εφαρµοστούν σε αυτό τάσεις δυναµικά για να κινηθούν µέσα σε αυτά τα αντίστοιχα ρεύµατα. Τα δυναµικά που µπορούν να εφαρµοστούν σε αυτό είναι:

Διαβάστε περισσότερα

Διπολικό Τρανζίστορ Bipolar Junction Transistor (BJT)

Διπολικό Τρανζίστορ Bipolar Junction Transistor (BJT) Διπολικό Τρανζίστορ Bipolar Junction Transistor (BJT) Θέματα που θα καλυφθούν Δομή και συμβολισμός των διπολικών τρανζίστορ Φυσική λειτουργία διπολικού τρανζίστορ Τα ρεύματα στο τρανζίστορ Μοντέλο μεγάλο

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ Σκοπός : 1. Γνωριμία με το τρανζίστορ. Μελέτη πόλωσης του τρανζίστορ και ευθεία φορτίου. 2. Μελέτη τρανζίστορ σε λειτουργία

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : FET (Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : FET (Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : FET (Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου) 1 FET Δομή και λειτουργία Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου είναι ηλεκτρονικά στοιχεία στα οποία οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος είναι ενός

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική. Ενότητα 4: Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Ηλεκτρονική. Ενότητα 4: Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Ηλεκτρονική Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Περιεχόμενα ενότητας Δομή και λειτουργία του τρανζίστορ npn (και pnp). Ρεύμα Βάσης, Εκπομπού, Συλλέκτη. Περιοχές λειτουργίας του

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών) Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου είναι ηλεκτρονικά στοιχεία στα οποία οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος είναι ενός είδους

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗ DC ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ Στο σχήμα φαίνεται ένα κύκλωμα κοινού εκπομπού από το βρόχο εισόδου Β-Ε ο νόμος του Kirchhoff δίνει: Τελικά έχουμε: I I BB B B E E BE B BB E IE

Διαβάστε περισσότερα

Πόλωση των Τρανζίστορ

Πόλωση των Τρανζίστορ Πόλωση των Τρανζίστορ Πόλωση λέμε την κατάλληλη συνεχή τάση που πρέπει να εφαρμόσουμε στο κύκλωμα που περιλαμβάνει κάποιο ηλεκτρονικό στοιχείο (π.χ τρανζίστορ), έτσι ώστε να εξασφαλίσουμε την ομαλή λειτουργία

Διαβάστε περισσότερα

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET)

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ ΕΠΑΦΗΣ (JFET) Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου είναι ηλεκτρονικά στοιχεία στα οποία οι φορείς του ηλεκτρικού

Διαβάστε περισσότερα

4. Τρανζίστορ επαφής. 4.1 Χαρακτηριστικά του τρανζίστορ

4. Τρανζίστορ επαφής. 4.1 Χαρακτηριστικά του τρανζίστορ 1 4. Τρανζίστορ επαφής 4.1 Χαρακτηριστικά του τρανζίστορ Το τρανζίστορ είναι ένας ημιαγωγός με προσμίξεις, που περιέχεται μεταξύ δύο ημιαγωγών από το ίδιο υλικο, αλλά με αντίθετου τύπου προσμίξεις. Έχουμε

Διαβάστε περισσότερα

Διπολικά τρανζίστορ (BJT)

Διπολικά τρανζίστορ (BJT) Διπολικά τρανζίστορ (BJT) Το τρανζίστορ npn Εκπομπός Σλλέκτης Βάση Σχηματική παράσταση το τρανζίστορ npn Περιοχές λειτοργίας διπολικού τρανζίστορ Περιοχή EBJ BJ Αποκοπή Ανάστροφα Ανάστροφα Εγκάρσια τομή

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode)

Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode) Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode) Εισαγωγή Στην προηγούµενη εργαστηριακή άσκηση µελετήσαµε την δίοδο ανόρθωσης ένα στοιχείο που σχεδιάστηκε για να λειτουργεί ως µονόδροµος αγωγός.

Διαβάστε περισσότερα

Διπολικά τρανζίστορ (BJT)

Διπολικά τρανζίστορ (BJT) Διπολικά τρανζίστορ (BJT) Το τρανζίστορ npn Εκπομπός Σλλέκτης Βάση Σχηματική παράσταση το τρανζίστορ npn Περιοχές λειτοργίας διπολικού τρανζίστορ Περιοχή EBJ BJ Αποκοπή Ανάστροφα Ανάστροφα Εγκάρσια τομή

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. Σχ.6.1. Απλή συνδεσµολογία καθρέπτη ρεύµατος.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. Σχ.6.1. Απλή συνδεσµολογία καθρέπτη ρεύµατος. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 6.1 ΚΑΘΡΕΠΤΕΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ Σε ένα καθρέπτη ρεύµατος, το ρεύµα του κλάδου της εξόδου είναι πάντα ίσο µε το ρεύµα του κλάδου της εισόδου, αποτελεί δηλαδή το είδωλο του. Μία τέτοια διάταξη δείχνει

Διαβάστε περισσότερα

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo Επαφή p n Ανάστροφη πόλωση Πολώνουμε

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ETY-482) 1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΕΥΘΕΙΑ ΦΟΡΤΟΥ

Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ETY-482) 1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΕΥΘΕΙΑ ΦΟΡΤΟΥ Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ETY-482) 1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΕΥΘΕΙΑ ΦΟΡΤΟΥ Σχήµα 1. Κύκλωµα DC πόλωσης ηλεκτρονικού στοιχείου Στο ηλεκτρονικό στοιχείο του σχήµατος

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ Για να κατανοήσουµε τη λειτουργία και το ρόλο των διόδων µέσα σε ένα κύκλωµα, θα πρέπει πρώτα να µελετήσουµε τους ηµιαγωγούς, υλικά που περιέχουν

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου Απαραίτητα όργανα και υλικά ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου 7. Απαραίτητα όργανα και υλικά. Τροφοδοτικό DC.. Πολύμετρα (αμπερόμετρο, βολτόμετρο).. Πλακέτα για την

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Διπολικά Τρανζίστορ

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Διπολικά Τρανζίστορ ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Διπολικά Τρανζίστορ Rquird Txt: Microlctronic Dvics, Kith Lavr (5 th Chaptr) Τρανζίστορ Ανακαλύφθηκε το 1948 από τους William Shockly, John Bardn και Waltr Brattain στα εργαστήρια

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 1 ΛΥΣΗ. Το Q Στη χαρακτηριστική αντιστοιχεί σε ρεύµα βάσης 35 (Fig.2). Η πτώση τάσης πάνω στην : Στο Q έχω

Άσκηση 1 ΛΥΣΗ. Το Q Στη χαρακτηριστική αντιστοιχεί σε ρεύµα βάσης 35 (Fig.2). Η πτώση τάσης πάνω στην : Στο Q έχω ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΙΣΧΥΟΣ Άσκηση 1 To κύκλωµα του Fig.1 χρησιµοποιεί τρανζίστορ Ge (αγνοείστε τη Vbe) και οι χαρακτηριστικές του δίδονται στο Fig.2. Να υπολογίσετε τις αντιστάσεις εκποµπού και συλλέκτη, έτσι ώστε

Διαβάστε περισσότερα

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo Επαφή p n Ανάστροφη πόλωση Πολώνουμε

Διαβάστε περισσότερα

Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ.1) με τα εξής χαρακτηριστικά: R 2.3 k,

Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ.1) με τα εξής χαρακτηριστικά: R 2.3 k, Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ) με τα εξής χαρακτηριστικά: 3 k, 50, k, S k και V 5 α) Nα υπολογιστούν οι τιμές των αντιστάσεων β) Να επιλεγούν οι χωρητικότητες C, CC έτσι ώστε ο ενισχυτής

Διαβάστε περισσότερα

Ορθή πόλωση της επαφής p n

Ορθή πόλωση της επαφής p n Δύο τρόποι πόλωσης της επαφής p n Ορθή πόλωση της επαφής p n Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Ορθή πόλωση p n Άνοδος Κάθοδος Ανάστροφη πόλωση p n Άνοδος Κάθοδος

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοδίοδος. 1.Σκοπός της άσκησης. 2.Θεωρητικό μέρος

Φωτοδίοδος. 1.Σκοπός της άσκησης. 2.Θεωρητικό μέρος Φωτοδίοδος 1.Σκοπός της άσκησης Ο σκοπός της άσκησης είναι να μελετήσουμε την συμπεριφορά μιας φωτιζόμενης επαφής p-n (φωτοδίοδος) όταν αυτή είναι ορθά και ανάστροφα πολωμένη και να χαράξουμε την χαρακτηριστική

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 12. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Tρανζίστορ στο οποίο το ρεύµα εξόδου ελέγχεται όχι από το ρεύµα αλλά από την τάση εισόδου.

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 12. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Tρανζίστορ στο οποίο το ρεύµα εξόδου ελέγχεται όχι από το ρεύµα αλλά από την τάση εισόδου. 12. ΤΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET)-Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ ιαφάνεια 1 12. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Tρανζίστορ στο οποίο το ρεύµα εξόδου ελέγχεται όχι από το ρεύµα αλλά από την τάση εισόδου. Αρχή

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 4 ίοδος Zener

Άσκηση 4 ίοδος Zener Άσκηση 4 ίοδος Zener Εισαγωγή Σκοπός Πειράµατος Στην εργαστηριακή άσκηση 2 µελετήθηκε η δίοδος ανόρθωσης η οποία είδαµε ότι λειτουργεί µονάχα εάν πολωθεί ορθά. Το ίδιο ισχύει και στην περίπτωση της φωτοεκπέµπουσας

Διαβάστε περισσότερα

3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1. Kρυσταλλοδίοδος ή δίοδος επαφής. ίοδος: συνδυασµός ηµιαγωγών τύπου Ρ και Ν ΤΕΙ ΧΑΛΚΙ ΑΣ

3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1. Kρυσταλλοδίοδος ή δίοδος επαφής. ίοδος: συνδυασµός ηµιαγωγών τύπου Ρ και Ν ΤΕΙ ΧΑΛΚΙ ΑΣ 3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 3. ΙΟ ΟΣ ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΙΟ ΩΝ Kρυσταλλοδίοδος ή δίοδος επαφής ίοδος: συνδυασµός ηµιαγωγών τύπου Ρ και Ν 3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια

Διαβάστε περισσότερα

http://www.electronics.teipir.gr /personalpages/papageorgas/ download/3/

http://www.electronics.teipir.gr /personalpages/papageorgas/ download/3/ Δίοδος επαφής 1 http://www.electronics.teipir.gr /personalpages/papageorgas/ download/3/ 2 Θέματα που θα καλυφθούν Ορθή πόλωση Forward bias Ανάστροφη πόλωση Reverse bias Κατάρρευση Breakdown Ενεργειακά

Διαβάστε περισσότερα

Περιεχόμενο της άσκησης

Περιεχόμενο της άσκησης Προαπαιτούμενες γνώσεις Επαφή p- Στάθμη Fermi Χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης Ορθή και ανάστροφη πόλωση Περιεχόμενο της άσκησης Οι επαφές p- παρουσιάζουν σημαντικό ενδιαφέρον επειδή βρίσκουν εφαρμογή στη

Διαβάστε περισσότερα

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 1. ΟΜΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 1. ΟΜΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 1. ΟΜΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΟΜΗ Το διπολικό τρανζίστορ (bipolar junction transistor-bjt) είναι ένας κρύσταλλος µε τρεις περιοχές εµπλουτισµένες µε προσµίξεις, δηλ. αποτελείται

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 7. Θερµοϊονικό φαινόµενο - ίοδος λυχνία

ΑΣΚΗΣΗ 7. Θερµοϊονικό φαινόµενο - ίοδος λυχνία ΑΣΚΗΣΗ 7 Θερµοϊονικό φαινόµενο - ίοδος λυχνία ΣΥΣΚΕΥΕΣ : Πηγή συνεχούς 0-50 Volts, πηγή 6V/2A, βολτόµετρο συνεχούς, αµπερόµετρο συνεχούς, βολτόµετρο, ροοστάτης. ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Όταν η θερµοκρασία ενός

Διαβάστε περισσότερα

Relay Module. Relay. Στο πλαίσιο αυτής της προσπάθειας λοιπόν, ένα relay module είναι σχεδόν σίγουρο πως θα μας χρειαστεί.

Relay Module. Relay. Στο πλαίσιο αυτής της προσπάθειας λοιπόν, ένα relay module είναι σχεδόν σίγουρο πως θα μας χρειαστεί. Relay Module PanosRCng Στην πορεία προς ένα μέλλον αυτοματισμών, όπου θα μπορούμε να ελέγχουμε τα πάντα μέσω του φιλόξενου περιβάλλοντος του προσωπικού μας υπολογιστή, ή θα μπορούμε να αναθέτουμε σε ένα

Διαβάστε περισσότερα

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δίοδος Schottky Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τι είναι Ημιαγωγός Κατασκευάζεται με εξάχνωση μετάλλου το οποίο μεταφέρεται στην επιφάνεια

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI «Τρανζίστορ και Απλά Κυκλώματα» (επανάληψη βασικών γνώσεων) Φώτης Πλέσσας fplessas@inf.uth.gr Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Δομή Παρουσίασης MOSFET

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 4. ΕΙ ΙΚΕΣ ΙΟ ΟΙ. ίοδος zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου Zener

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 4. ΕΙ ΙΚΕΣ ΙΟ ΟΙ. ίοδος zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου zener. Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου Zener 4. Ειδικές ίοδοι - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 4. ΕΙ ΙΚΕΣ ΙΟ ΟΙ ίοδος zener Χαρακτηριστική καµπύλη διόδου zener Τάση Zener ( 100-400 V για µια απλή δίοδο) -V Άνοδος Ι -Ι Κάθοδος V Τάση zener V Z I Ζ 0,7V

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΔΙΟΔΟΙ Επαφή ΡΝ Σε ένα κομμάτι κρύσταλλο πυριτίου προσθέτουμε θετικά ιόντα 5σθενούς στοιχείου για τη δημιουργία τμήματος τύπου Ν από τη μια μεριά, ενώ από την

Διαβάστε περισσότερα

Διαφορικοί Ενισχυτές

Διαφορικοί Ενισχυτές Διαφορικοί Ενισχυτές Γενικά: Ο Διαφορικός ενισχυτής (ΔΕ) είναι το βασικό δομικό στοιχείο ενός τελεστικού ενισχυτή. Η λειτουργία ενός ΔΕ είναι η ενίσχυση της διαφοράς μεταξύ δύο σημάτων εισόδου. Τα αρχικά

Διαβάστε περισσότερα

Ξεκινώντας από την εξίσωση Poisson για το δυναμικό V στο στατικό ηλεκτρικό πεδίο:

Ξεκινώντας από την εξίσωση Poisson για το δυναμικό V στο στατικό ηλεκτρικό πεδίο: 1 2. Διοδος p-n 2.1 Επαφή p-n Στο σχήμα 2.1 εικονίζονται δύο μέρη ενός ημιαγωγού με διαφορετικού τύπου αγωγιμότητες. Αριστερά ο ημιαγωγός είναι p-τύπου και δεξια n-τύπου. Και τα δύο μέρη είναι ηλεκτρικά

Διαβάστε περισσότερα

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ;

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ; ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ; Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Κινητά τηλέφωνα Τηλεπικοινωνίες Δίκτυα Ο κόσμος της Ηλεκτρονικής Ιατρική Ενέργεια Βιομηχανία Διασκέδαση ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Τι περιέχουν οι ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας ΔΙΟΔΟΣ Οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές όπως οι τηλεοράσεις, τα στερεοφωνικά συγκροτήματα και οι υπολογιστές χρειάζονται τάση dc για να λειτουργήσουν σωστά.

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ημιαγωγοί - ίοδος Επαφής 2

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ημιαγωγοί - ίοδος Επαφής 2 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Ημιαγωγοί Δίοδος Επαφής Κεφάλαιο 3 ο Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Γ. Τσιατούχας SI Techology ad Comuter Architecture ab ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Διάρθρωση 1. Φράγμα δυναμικού.

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 7. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET)

Άσκηση 7. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET) ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ) Άσκηση 7 Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET) Στόχος Ο στόχος της εργαστηριακής άσκησης είναι η κατανόηση της λειτουργία των

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Σχ.3.1. Συνδεσµολογία κοινού εκποµπού (npn).

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. Σχ.3.1. Συνδεσµολογία κοινού εκποµπού (npn). ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 31 ΣΥΝ ΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ Η συνδεσµολογία κοινού εκποµπού φαίνεται στο σχήµα 31 Είναι η πιο συχνά χρησιµοποιούµενη συνδεσµολογία διότι απαιτεί µικρά ρεύµατα στην είσοδο Η είσοδος σε αυτή

Διαβάστε περισσότερα

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικού & Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΙΙI ΤΟ ΙΠΟΛΙΚΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ 3.1 ιπολικό Τρανζίστορ 3.1.1 Εισαγωγή: Αντικείµενο της εργαστηριακής

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ Τµήµα Ηλεκτρονικής

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ Τµήµα Ηλεκτρονικής ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ Τµήµα Ηλεκτρονικής Ηλεκτρονική Ι Εαρινό εξάµηνο 2005 Πρακτική ανάλυση ενισχυτή κοινού εκποµπού Τransstors βασικές αρχές Τι κάνουν τα transstors Πώς αναλύoνται τα κυκλώµατα των transstors Μικρά

Διαβάστε περισσότερα

του διπολικού τρανζίστορ

του διπολικού τρανζίστορ D λειτουργία - Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ ρ Παραδείγματα D ανάλυσης Παράδειγμα : Να ευρεθεί το σημείο λειτουργίας Q. Δίνονται: β00 και 0.7. Υποθέτουμε λειτουργία στην ενεργό περιοχή. 4 a 4 0 7, 3,3

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3. Λογικές Πύλες

Κεφάλαιο 3. Λογικές Πύλες Κεφάλαιο 3 Λογικές Πύλες 3.1 Βασικές λογικές πύλες Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα που εκτελούν τις βασικές πράξεις της Άλγεβρας Boole καλούνται λογικές πύλες.κάθε τέτοια πύλη δέχεται στην είσοδό της σήματα με

Διαβάστε περισσότερα

Υπολογίστε τη Vout. Aπ: Άγει η κάτω δίοδος:

Υπολογίστε τη Vout. Aπ: Άγει η κάτω δίοδος: Παράδειγµα 8 Υπολογίστε τη Vout. Aπ: Άγει η κάτω δίοδος: 0,7 + 2200I 5V = 0 V D 4,3 I D = = 1, 95mA 2200 + 5 2200I D + Vout = 0 Vout=-0,7V Παράδειγµα 9 Το παρακάτω σχήµα παριστάνει κύκλωµα φόρτισης µιας

Διαβάστε περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS Α. Αναστροφέας MOSFET. Α.1 Αναστροφέας MOSFET µε φορτίο προσαύξησης. Ο αναστροφέας MOSFET (πύλη NOT) αποτελείται από

Διαβάστε περισσότερα

V CB V BE. Ορθό ρεύμα έγχυσης οπών. Συλλέκτης Collector. Εκπομπός Emitter. Ορθό ρεύμα έγχυσης ηλεκτρονίων. Ανάστροφο ρεύμα κόρου.

V CB V BE. Ορθό ρεύμα έγχυσης οπών. Συλλέκτης Collector. Εκπομπός Emitter. Ορθό ρεύμα έγχυσης ηλεκτρονίων. Ανάστροφο ρεύμα κόρου. ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ιπολικό Τρανζίστορ Επαφής Επα φής Ι VLS Technology and omputer Archtecture Lab ιπολικό ΤρανζίστορΓ. Επαφής Τσιατούχας 1 ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Διάρθρωση

Διαβάστε περισσότερα

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από την μία κατεύθυνση, ανάλογα με την πόλωσή της. Κατασκευάζεται

Διαβάστε περισσότερα

Θέµατα Εξετάσεων 94. δ. R

Θέµατα Εξετάσεων 94. δ. R Θέµατα Εξετάσεων 94 Συνεχές ρεύµα 42) Ο ρόλος µιας ηλεκτρικής πηγής σ' ένα κύκλωµα είναι: α) να δηµιουργεί διαφορά δυναµικού β) να παράγει ηλεκτρικά φορτία γ) να αποθηκεύει ηλεκτρικά φορτία δ) να επιβραδύνει

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ 1 ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM (ΩΜ) Για πολλά υλικά ο λόγος της πυκνότητας του ρεύματος προς το ηλεκτρικό πεδίο είναι σταθερός και ανεξάρτητος από το ηλεκτρικό

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Διάλεξη 4: Διπολικά Τρανζίστορ Δρ Δημήτριος Λαμπάκης ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ 1 Ηλεκτρονικές λυχνίες κενού Η εφεύρεση του τρανζίστορ υπήρξε αποτέλεσμα της προσπάθειας κατασκευής μιας

Διαβάστε περισσότερα

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ Γιάννης Λιαπέρδος TI Πελοποννήσου Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Ιστορικά Στοιχεία Περιεχόμενα 1 Ιστορικά

Διαβάστε περισσότερα

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1. Ένα τρανζίστορ διπλής επαφής είναι πολωµένο σωστά όταν: α. Η βάση είναι σε υψηλότερο δυναµικό από τον εκποµπό και σε χαµηλότερο από το συλλέκτη β. Η βάση είναι σε χαµηλότερο

Διαβάστε περισσότερα

Ορθή πόλωση της επαφής p n

Ορθή πόλωση της επαφής p n Δύο τρόποι πόλωσης της επαφής p n Ορθή πόλωση της επαφής p n Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Ορθή πόλωση p n Άνοδος Κάθοδος Ανάστροφη πόλωση p n Άνοδος Κάθοδος

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΗ ΙΟ ΟΣ 1

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΗ ΙΟ ΟΣ 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΗ ΙΟ ΟΣ 1 1-1 Ενεργειακές Ζώνες 3 1-2 Αµιγείς και µη Αµιγείς Ηµιαγωγοί 5 ότες 6 Αποδέκτες 8 ιπλοί ότες και Αποδέκτες 10 1-3 Γένεση, Παγίδευση και Ανασύνδεση Φορέων 10 1-4 Ένωση pn

Διαβάστε περισσότερα

8. ιακοπτική Λειτουργία Τρανζίστορ- Ι.Σ. Χαλκιάδης διαφάνεια 1. ιακοπτική λειτουργία: περιοχή κόρου: ON ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. περιοχή αποκοπής: OFF

8. ιακοπτική Λειτουργία Τρανζίστορ- Ι.Σ. Χαλκιάδης διαφάνεια 1. ιακοπτική λειτουργία: περιοχή κόρου: ON ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. περιοχή αποκοπής: OFF 8. ιακοπτική Λειτουργία Τρανζίστορ- Ι.Σ. Χαλκιάδης διαφάνεια 1 8. ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ο ΗΓΗΣΗΣ ΦΟΡΤΙΟΥ Το τρανζίστορ σαν διακόπτης ιακοπτική λειτουργία: περιοχή κόρου: ON περιοχή αποκοπής: OFF 8. ιακοπτική Λειτουργία

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Βασικά στοιχεία κυκλωμάτων Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα αποτελείται από: Πηγή ενέργειας (τάσης ή ρεύματος) Αγωγούς Μονωτές

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 Η ΙΟ ΟΣ ΕΠΑΦΗΣ

Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 Η ΙΟ ΟΣ ΕΠΑΦΗΣ Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-48) 1 Η ΙΟ ΟΣ ΕΠΑΦΗΣ Κατά τη δηµιουργία µιας -n επαφής αρχικά υπάρχουν µόνο οπές στην -περιοχή και µόνο ηλεκτρόνια στην n-περιοχή. Οι οπές µε τα αρνητικά ιόντα της πρόσµιξης

Διαβάστε περισσότερα

Ενισχυτικές Διατάξεις 1. Τάξη Α. Αγει καθ ολη τη διάρκεια της περιόδου της v I. οπου. όταν

Ενισχυτικές Διατάξεις 1. Τάξη Α. Αγει καθ ολη τη διάρκεια της περιόδου της v I. οπου. όταν Ενισχυτικές Διατάξεις 1 Τάξη Α Αγει καθ ολη τη διάρκεια της περιόδου της v I οπου όταν Ενισχυτικές Διατάξεις 2 Ακόλουθος εκποµπού (CC) πολωµένος µε σταθερό ρεύµα Λόγω της χαµηλής αντίστασης εξόδου, ο ακόλουθος

Διαβάστε περισσότερα

Επαφή / ίοδος p- n. Σχήµα 1: Επαφή / ίοδος p-n

Επαφή / ίοδος p- n. Σχήµα 1: Επαφή / ίοδος p-n Επαφή / ίοδος p- n 1. ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟ ΟΥ p-n ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΟΡΙΣΜΟΙ Επαφή p-n ή ένωση p-n δηµιουργείται στην επιφάνεια επαφής ενός ηµιαγωγού-p µε έναν ηµιαγωγό-n. ίοδος p-n ή κρυσταλλοδίοδος είναι το ηλεκτρονικό

Διαβάστε περισσότερα

Ενισχυτικές Διατάξεις 1. Βαθµίδες εξόδου. Προκειµένου να αποδοθεί σηµαντική ισχύς στο φορτίο είναι απαραίτητη η χρήση ενισχυτών cascade.

Ενισχυτικές Διατάξεις 1. Βαθµίδες εξόδου. Προκειµένου να αποδοθεί σηµαντική ισχύς στο φορτίο είναι απαραίτητη η χρήση ενισχυτών cascade. Ενισχυτικές Διατάξεις 1 Βαθµίδες εξόδου Προκειµένου να αποδοθεί σηµαντική ισχύς στο φορτίο είναι απαραίτητη η χρήση ενισχυτών cascade. Η τελική βαθµίδα εξόδου είναι αυτή που αποδίδει την ισχύ στο φορτίο

Διαβάστε περισσότερα

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4.

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. 1) Δύο αντιστάτες με αντιστάσεις R 1 = 2 Ω, R 2 = 4 Ω, είναι μεταξύ τους συνδεδεμένοι σε σειρά, ενώ ένας τρίτος αντιστάτης R 3 = 3 Ω είναι συνδεδεμένος παράλληλα με το σύστημα των δύο αντιστατών R 1, R

Διαβάστε περισσότερα

3 Φθίνουσες Ταλαντώσεις

3 Φθίνουσες Ταλαντώσεις 3 Φθίνουσες Ταλαντώσεις 3.1 Μηχανικές Ταλαντώσεις Οι ταλαντώσεις των οποίων το πλάτος µειώνεται µε τον χρόνο και τελικά µηδενίζεται λέγονται Φθίνουσες ή Αποσβεννύµενες. Ολες οι ταλαντώσεις στην ϕύση είναι

Διαβάστε περισσότερα

R 1. Σχ. (1) Σχ. (2)

R 1. Σχ. (1) Σχ. (2) Ηλ/κά ΙΙ, Σεπτ. 05 ΘΕΜΑ 1 ο (2,5 µον.) R 1 (Ω) R B Ρελέ R2 R3 Σχ. (1) Σχ. (2) Φωτεινότητα (Lux) Ένας επαγγελµατίας φωτογράφος χρειάζεται ένα ηλεκτρονικό κύκλωµα για να ενεργοποιεί µια λάµπα στο εργαστήριό

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 1 1. ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ Κύκλωμα είναι ένα σύνολο ηλεκτρικών πηγών και άλλων στοιχείων που είναι συνδεμένα μεταξύ τους και διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα από

Διαβάστε περισσότερα

και συνδέει τον αριθμό των σπειρών του πρωτεύοντος και του

και συνδέει τον αριθμό των σπειρών του πρωτεύοντος και του Μετασχηματιστής με μεσαία λήψη Ένας μετασχηματιστής αποτελείται από δύο πηνία που έχουν τυλιχτεί επάνω στον ίδιο πυρήνα. Στο ένα πηνίο εφαρμόζεται μία εναλλασσόμενη τάση. Η τάση αυτή, δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο

Διαβάστε περισσότερα

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1 Η2 Μελέτη ηµιαγωγών 1. Σκοπός Στην περιοχή της επαφής δυο ηµιαγωγών τύπου p και n δηµιουργούνται ορισµένα φαινόµενα τα οποία είναι υπεύθυνα για τη συµπεριφορά της επαφής pn ή κρυσταλλοδιόδου, όπως ονοµάζεται,

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονικά Ισχύος. ίοδος

Ηλεκτρονικά Ισχύος. ίοδος Ηλεκτρονικά Ισχύος Πρόκειται για στοιχεία κατασκευασμένα από υλικά με συγκεκριμένες μη γραμμικές ηλεκτρικές ιδιότητες (ημιαγωγά στοιχεία) Τα κυριότερα από τα στοιχεία αυτά είναι: Η δίοδος Το thyristor

Διαβάστε περισσότερα

Σελίδα 1 από 8. Απαντήσεις στο φυλλάδιο 52

Σελίδα 1 από 8. Απαντήσεις στο φυλλάδιο 52 Σελίδα 1 από 8 Απαντήσεις στο φυλλάδιο 52 Ερώτηση 1 η : Πολυδονητές ονοµάζονται τα ηλεκτρονικά κυκλώµατα που παράγουν τετραγωνικούς παλµούς. 2 η : Ανάλογα µε τον τρόπο λειτουργίας τους διακρίνονται σε:

Διαβάστε περισσότερα

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΕΛΕΓΧΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΕΛΕΓΧΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΕΛΕΓΧΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Αισθητήρια φωτός Οι φωτοανιχνευτές (light detectors) διαιρούνται σε δύο κατηγορίες: τους κβαντικούς (quantum) και τους θερμικούς (thermal), ανάλογα

Διαβάστε περισσότερα

Περιοχή φορτίων χώρου

Περιοχή φορτίων χώρου 1. ΔΙΟΔΟΙ (ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ) 1.1. Γενικά Η δίοδος αποτελείται από έναν ημιαγωγό τύπου «p» (φορείς πλειονότητας: οπές) και έναν ημιαγωγό τύπου «n» (φορείς πλειονότητας: ηλεκτρόνια). Γύρω από την επαφή

Διαβάστε περισσότερα

Το διπολικό τρανζίστορ

Το διπολικό τρανζίστορ 2 4 η ΕΝΟΤΗΤΑ Το διπολικό τρανζίστορ 11 ο 12 ο 13 ο 14 ο Εργαστήριο ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 Άσκηση 11 η. 11.1 Στατικές χαρακτηριστικές κοινού εκπομπού του διπολικού τρανζίστορ. Στόχος: Μελέτη και χάραξη των χαρακτηριστικών

Διαβάστε περισσότερα

Τελεστικοί Ενισχυτές

Τελεστικοί Ενισχυτές Τελεστικοί Ενισχυτές Ενισχυτές-Γενικά: Οι ενισχυτές είναι δίθυρα δίκτυα στα οποία η τάση ή το ρεύμα εξόδου είναι ευθέως ανάλογη της τάσεως ή του ρεύματος εισόδου. Υπάρχουν τέσσερα διαφορετικά είδη ενισχυτών:

Διαβάστε περισσότερα

Μετρολογικές Διατάξεις Μέτρησης Θερμοκρασίας. 4.1. Μετρολογικός Ενισχυτής τάσεων θερμοζεύγους Κ και η δοκιμή (testing).

Μετρολογικές Διατάξεις Μέτρησης Θερμοκρασίας. 4.1. Μετρολογικός Ενισχυτής τάσεων θερμοζεύγους Κ και η δοκιμή (testing). Κεφάλαιο 4 Μετρολογικές Διατάξεις Μέτρησης Θερμοκρασίας. 4.1. Μετρολογικός Ενισχυτής τάσεων θερμοζεύγους Κ και η δοκιμή (testing). Οι ενδείξεις (τάσεις εξόδου) των θερμοζευγών τύπου Κ είναι δύσκολο να

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Βασικές αρχές ηµιαγωγών και τρανζίστορ MOS Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική Ηµιαγώγιµα υλικά και πυρίτιο Η κατασκευή ενός ολοκληρωµένου κυκλώµατος γίνεται µε βάση ένα υλικό ηµιαγωγού (semiconductor), το οποίο

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΟΤΗΤΑ VΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ

ΕΝΟΤΗΤΑ VΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΑ VΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ 45 ίοδοι - Επαφή p-n Τα ηλεκτρονικά εξαρτήµατα κατασκευάζονται µε βάση έναν κρύσταλλο πυριτίου. Το πυρίτιο σε πολύ χαµηλή θερµοκρασία έχει τα τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους

Διαβάστε περισσότερα

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 3ο.. Λιούπης

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 3ο.. Λιούπης Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Μάθηµα 3ο. Λιούπης Χαρακτηριστική καµπύλη µεταφοράς τάσης TTL V out (volts) εγγυηµένη περιοχή V OH V OH(min) V OL(max) 2.4 Ηκαµπύλη µεταφοράς εξαρτάται από τη θερµοκρασία περιβάλλοντος

Διαβάστε περισσότερα

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το διπολικό τρανζίστορ

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το διπολικό τρανζίστορ 3 η ΕΝΟΤΗΤΑ Το διπολικό τρανζίστορ Άσκηση 8η. Στατικές χαρακτηριστικές κοινού εκπομπού του διπολικού τρανζίστορ. 1. Πραγματοποιήστε την συνδεσμολογία του κυκλώματος του Σχ. 1α (τρανζίστορ 2Ν2219). Σχήμα

Διαβάστε περισσότερα

ÏÅÖÅ. Α. 3. Στις οπτικοηλεκτρονικές διατάξεις δεν ανήκει: α. η δίοδος laser β. το τρανζίστορ γ. η φωτοδίοδος δ. η δίοδος φωτοεκποµπής LED Μονάδες 5

ÏÅÖÅ. Α. 3. Στις οπτικοηλεκτρονικές διατάξεις δεν ανήκει: α. η δίοδος laser β. το τρανζίστορ γ. η φωτοδίοδος δ. η δίοδος φωτοεκποµπής LED Μονάδες 5 Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 007 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΟΜΑ Α Α Για τις παρακάτω προτάσεις Α. έως και Α.4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της πρότασης και δίπλα σε κάθε αριθµό

Διαβάστε περισσότερα

Λογική Τρανζίστορ-Τρανζίστορ. Διάλεξη 3

Λογική Τρανζίστορ-Τρανζίστορ. Διάλεξη 3 Λογική Τρανζίστορ-Τρανζίστορ (TTL) και Schottky TTL Διάλεξη 3 Δομή της διάλεξης Το κύκλωμα της πύλης TTL Ανάλυση της πύλης TTL Χαρακτηριστικά της πύλης TTL ΗπύληNAND TTL και άλλα λογικά κυκλώματα TTL Βελτίωση

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET)

Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET) Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET) Εισαγωγή Σκοπός Πειράµατος Στην εργαστηριακή αυτή άσκηση θα µελετηθεί το transistor επίδρασης πεδίου (Field Effect Transistors). Πιο συγκεκριµένα µε την βοήθεια

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική. Ενότητα 5: DC λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Ηλεκτρονική. Ενότητα 5: DC λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Ηλεκτρονική Ενότητα 5: D λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης reative

Διαβάστε περισσότερα

Περιοχή φορτίων χώρου

Περιοχή φορτίων χώρου 1. ΔΙΟΔΟΙ 1.1. Γενικά Η δίοδος αποτελείται από έναν ημιαγωγό τύπου «p» (φορείς πλειονότητας: οπές) και έναν ημιαγωγό τύπου «n» (φορείς πλειονότητας: ηλεκτρόνια). Γύρω από την επαφή p-n, δημιουργείται μια

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN Το φαινόμενο Gunn, ή το φαινόμενο των μεταφερόμενων ηλεκτρονίων, που ανακαλύφθηκε από τον Gunn το 1963 δηλώνει ότι όταν μια μικρή τάση DC εφαρμόζεται κατά μήκος του

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Διάλεξη 2: Δίοδος pn Δρ Δημήτριος Λαμπάκης 1 Δίοδος pn Είναι μια μη γραμμική συσκευή Η γραφική παράσταση του ρεύματος σε σχέση με την τάση δεν είναι ευθεία γραμμή Η εξωτερική τάση

Διαβάστε περισσότερα

Γʹ ΤΑΞΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) ΣΑΒΒΑΤΟ 5 ΙΟΥΝΙΟΥ 2004 ΟΜΑ Α Α

Γʹ ΤΑΞΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) ΣΑΒΒΑΤΟ 5 ΙΟΥΝΙΟΥ 2004 ΟΜΑ Α Α ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ Γʹ ΤΑΞΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) ΣΑΒΒΑΤΟ 5 ΙΟΥΝΙΟΥ 2004 ΟΜΑ Α Α Για τις παρακάτω προτάσεις, Α.1. έως και Α.4., να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 6

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 6 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 6: Διπολικό τρανζίστορ (BJT) Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Άδειες Χρήσης

Διαβάστε περισσότερα

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

ηλεκτρικό ρεύµα ampere Ηλεκτρικό ρεύµα Το ηλεκτρικό ρεύµα είναι ο ρυθµός µε τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό φορτίο από µια περιοχή του χώρου. Η µονάδα µέτρησης του ηλεκτρικού ρεύµατος στο σύστηµα SI είναι το ampere (A). 1 A =

Διαβάστε περισσότερα