Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ

Σχετικά έγγραφα
K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 9: Διαφορικός Ενισχυτής Τελεστικός Ενισχυτής

Ηλεκτρονική. Ενότητα 6: Η AC λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Άσκηση 5. Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. 1. Ημιαγωγική γ δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET

του διπολικού τρανζίστορ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

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

Ακαδημαϊκό Έτος Εξάμηνο Εαρινό Α Εξεταστική Περίοδος Σημειώσεις : ανοικτές/κλειστές Διάρκεια εξέτασης: 2 ώρες. Ημ. εξέτασης:../../.

Γιάννης Λιαπέρδος ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Κριτική Ανάγνωση: Αγγελική Αραπογιάννη. Επιμέλεια πολυμεσικού διαδραστικού υλικού: Γιώργος Θεοφάνους

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. 1. Ημιαγωγική γ δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET

K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 5: Ειδικοί Τύποι Διόδων

4. Τρανζίστορ επαφής. 4.1 Χαρακτηριστικά του τρανζίστορ

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 12: Καθρέφτες Ρεύματος και Ενισχυτές με MOSFETs

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ;

Το διπολικό τρανζίστορ

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

Ερωτήσεις στην ενότητα: Γενικά Ηλεκτρονικά

Πόλωση των Τρανζίστορ

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 17/06/2011 ΣΕΙΡΑ Β: 16:00 18:30 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Τρανζίστορ Φαινοµένου Πεδίου Ι

Ηλεκτρονική. Ενότητα 7: Βασικές τοπολογίες ενισχυτών μιας βαθμίδας με διπολικά τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 26/01/2017

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων 6: Ταχύτητα Κατανάλωση Ανοχή στον Θόρυβο

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

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

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

Διπολικό Τρανζίστορ Bipolar Junction Transistor (BJT)

Πόλωση των τρανζίστορ ενίσχυσης

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το διπολικό τρανζίστορ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 6

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 7

Άσκηση 8. Θυρίστορ. Στόχος. Εισαγωγή. 1) Θυρίστορ. 2) Δίοδος Shockley ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙO ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

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

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

Γιάννης Λιαπέρδος ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Κριτική Ανάγνωση: Αγγελική Αραπογιάννη. Επιμέλεια πολυμεσικού διαδραστικού υλικού: Γιώργος Θεοφάνους

ΗΥ335: Προχωρημένη Ηλεκτρονική. «Βαθμίδες Εξόδου» Φώτης Πλέσσας UTH ΤHMMY

R 1. Σχ. (1) Σχ. (2)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. Ενότητα 4: Ενισχυτής κοινού εκπομπού. Επ. Καθηγητής Γαύρος Κωνσταντίνος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

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

Ηλεκτρονική. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών


ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΗ ΙΟ ΟΣ 1

Δεύτερο Σετ Φροντιστηριακών ασκήσεων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών. Δρ. Χ. Μιχαήλ

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

Ενισχυτικές Διατάξεις 1. Πόλωση BJT

«Ενισχυτές με διπολικό transistor»

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ 4

Τρανζίστορ FET Επαφής

Τρανζίστορ διπολικής επαφής (BJT)

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

104Θ Αναλογικά Ηλεκτρονικά 12: Φίλτρα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 1

Διαφορικοί Ενισχυτές

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου

1993 (Saunders College 1991). P. R. Gray, P. J. Hurst, S. H. Lewis, and R. G. Meyer, Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, 4th ed.

Βασικές Λειτουργίες των TR

ΕΝΟΤΗΤΑ VΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ΙΟΥΝΙΟΥ 2014

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. Ενότητα 3: Διπολικά Τρανζίστορ (BJT) Επ. Καθηγητής Γαύρος Κωνσταντίνος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

Εργαστηριακές Ασκήσεις ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ

Διπολικά τρανζίστορ (BJT)

2. ΔΙΠΟΛΙΚΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR BJT) και ΣΥΝΑΦΗ ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ 1,2

Κεφάλαιο 3. Λογικές Πύλες

Υπολογίστε τη Vout. Aπ: Άγει η κάτω δίοδος:

Πείραμα. Ο Διαφορικός Ενισχυτής. Εξοπλισμός. Διαδικασία

2 η ενότητα ΤΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ενότητα 8: Ενισχυτές με διπολικά τρανζίστορ. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ.

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

Δίοδοι Zener. Οι Zener χρησιμοποιούνται σε ρυθμιστές τάσεως (voltage. I s regulators) δηλαδή συσκευές όπου η τάση του φορτίου

Εξάλειψη παραµόρφωσης περάσµατος τάξης Β

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικο-ηλεκτρονική Εισαγωγή

vergina.eng.auth.gr/kontoleon 1 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙΙ ευτέρα, , 9 π..µ (Αιθ. 1-7, ιάρκεια Εξετ. 3 hr)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΣΥΛΛΕΚΤΗ ΑΚΟΛΟΥΘΗΤΗΣ ΤΑΣΗΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε. ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ.

ΗΥ335: Προχωρημένη Ηλεκτρονική

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 21/01/2011 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 23/06/2016 ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΙ ΠΤΥΧΙΩ ΦΟΙΤΗΤΕΣ

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Διπολικά Τρανζίστορ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

5 Ενισχυτές τρανζίστορ σε χαμηλές συχνότητες

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 04/02/2011 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Συνδυασμοί αντιστάσεων και πηγών

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

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.

ΤΟΠΟΛΟΓΙΕΣ ΣΥΣΤΟΙΧΙΑΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 5

Πόλωση τάξης ΑΒ με χρήση διαιρέτη τάσης

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΘΕΜΑ : ΒΑΣΙΚΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΕΣ ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΥ ΕΝΙΣΧΥΤΗ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1περίοδος

Transcript:

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

Ιστορικά Στοιχεία Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 2 / 56

Ιστορικά Στοιχεία Ηλεκτρονικές λυχνίες κενού Δομή διόδου ηλεκτρονικής λυχνίας και κυκλωματικό της σύμβολο γυάλινο περίβλημα άνοδος κάθοδος θερμαντήρας Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 3 / 56

Ιστορικά Στοιχεία Ηλεκτρονικές λυχνίες κενού Αρχή λειτουργίας διόδου ηλεκτρονικής λυχνίας Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 4 / 56

Ιστορικά Στοιχεία Ηλεκτρονικές λυχνίες κενού Δομή τριόδου ηλεκτρονικής λυχνίας και κυκλωματικό της σύμβολο γυάλινο περίβλημα άνοδος πλέγμα κάθοδος θερμαντήρας Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 5 / 56

Ιστορικά Στοιχεία Ηλεκτρονικές λυχνίες κενού Αρχή λειτουργίας τριόδου ηλεκτρονικής λυχνίας Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 6 / 56

Ιστορικά Στοιχεία Νόμος του Moore Χρονολογική αύξηση του αριθμού των τρανζίστορ που χρησιμοποιούν διάφοροι τύποι επεξεργαστών αριθμός τρανζίστορ 1000000k 100000k 10000k K5 Pentium K6 PII P4 Itanium 2 K7 K6-III PIII K8 G80 arton K10 GT200 Atom 1000k 486 100k 286 386 νόμος Moore 8088 10k 4004 8008 8080 χρονολογία 1970 1980 1990 2000 2010 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 7 / 56

Αρχή λειτουργίας Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 8 / 56

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Δύο ανεξάρτητες επαφές pn n n V 1 V 2 p p R 1 =0 R 2 = 1 2 I 1 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 9 / 56 I 2 =0

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Υποκλέπτουμε ένα ηλεκτρόνιο από τη μία επαφή και το εγχέουμε στην άλλη (ii) n (i) n V 1 V 2 p p R 1 1 2 R 2 I 1 I 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 10 / 56

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Υποκλέπτουμε πολλά ηλεκτρόνια από τη μία επαφή και τα εγχέουμε στην άλλη I 2 I 2 n n V 1 V 2 p p R 1 1 2 R 2 I 1 I 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 11 / 56

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Σχέση των ρευμάτων στις δύο επαφές Ι 1 Ι Ι 2 α Ι (1-α) Ι 1 2 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 12 / 56

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Απολαβή ρεύματος I 2 I 1 = α I (1 α) I = α 1 α = β Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 13 / 56

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Υλοποίηση I 1 (ii) V 2 I 2 Ι=I 1 + I 2 R 2 =0 n n V 1 p R 1 = (i) I 1 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 14 / 56

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Δομή του πρώτου τρανζίστορ (σημειακής επαφής) Ακροδέκτης Εκπομπού Ελατήριο ΕΚΠΟΜΠΟΣ φύλλο χρυσού Μονωτής Γερμάνιο Ακροδέκτης Συλλέκτη φύλλο χρυσού p n ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ Ακροδέκτης Βάσης ΒΑΣΗ Μέταλλο Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 15 / 56

Αρχή λειτουργίας Αρχή λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Κυκλωματικά σύμβολα τρανζίστορ npn Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 16 / 56

Κατασκευή Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 17 / 56

Κατασκευή Κατασκευή του διπολικού τρανζίστορ Εγκάρσια τομή διπολικού τρανζίστορ (npn) p + p n n n + p + υπόστρωμα p Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 18 / 56

Τύποι Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 19 / 56

Τύποι Τύποι διπολικού τρανζίστορ Σχηματική αναπαράσταση και κυκλωματικά σύμβολα διπολικών τρανζίστορ n n n p p p Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 20 / 56

Βασικές συνδεσμολογίες Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 21 / 56

Βασικές συνδεσμολογίες Βασικές συνδεσμολογίες του διπολικού τρανζίστορ Βασικές συνδεσμολογίες του διπολικού τρανζίστορ R R R R V S V S κοινή βάση κοινός εκπομπός R R V S κοινός συλλέκτης Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 22 / 56

Βασικές συνδεσμολογίες Βασικές συνδεσμολογίες του διπολικού τρανζίστορ Χαρακτηριστικά συνδεσμολογιών διπολικού τρανζίστορ Χαρακτηριστικό Διαφορά φάσης εισόδου εξόδου Απολαβή τάσης (A V) Απολαβή ρεύματος (A Ι) Απολαβή ισχύος Συνδεσμολογία ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΚΟΙΝΗΣ ΒΑΣΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΣΥΛΛΕΚΤΗ 180⁰ 0⁰ 0⁰ Αντίσταση εισόδου Αντίσταση εξόδου = χαμηλή, = μέση, = υψηλή Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 23 / 56

Περιοχές λειτουργίας Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 24 / 56

Περιοχές λειτουργίας Περιοχές (τρόποι) λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Περιοχές λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ V ΕΝΕΡΓΟΣ ΑΝΑΣΤΡΟΦΑ ΚΟΡΟΣ ΑΠΟΚΟΠΗ ΕΝΕΡΓΟΣ ΟΡΘΑ V Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 25 / 56

Περιοχές λειτουργίας Περιοχές (τρόποι) λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Φορά των ρευμάτων στους διάφορους τρόπους λειτουργίας του διπολικού τρανζίστορ Ι Ε Ι Ι Ε =0 Ι Β Ι Β =0 Ι =0 Ι Ε Ι Β Ι ενεργός αποκοπή κόρος Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 26 / 56

Χαρακτηριστικές Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 27 / 56

Χαρακτηριστικές Χαρακτηριστικές του διπολικού τρανζίστορ Σμήνος χαρακτηριστικών I V για ιδανικό διπολικό τρανζίστορ Περιοχή Κόρου I (ma) 35 I (ma) 30 25 20 Ενεργός Περιοχή 15 10 5 35 30 25 20 15 10 5 0 0 0 2 4 6 8 10 V (V) Περιοχή Αποκοπής Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 28 / 56

Πόλωση Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 29 / 56

Πόλωση Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ (λειτουργία στην ενεργό περιοχή) Άμεση πόλωση στη βάση V =10V V =10V R I Q R I Q V Q V Q =5V V Q V Q =5V I Q =1mA I Q =1mA (i) Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 30 / 56 (ii)

Πόλωση Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ (λειτουργία στην ενεργό περιοχή) Πόλωση στη βάση μέσω αντιστάτη V =10V V =10V I ΒQ R Β R I Q V Q =5V V Q I ΒQ I Q =1mA Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 31 / 56

Πόλωση Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ (λειτουργία στην ενεργό περιοχή) Πόλωση στον εκπομπό V =10V V =10V R I Q R I Q V Q =5V V Q =5V I Q =1mA -V Q -V Q R Ε I Q =1mA V ΕΕ = -10V (i) (ii) Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 32 / 56

Πόλωση Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ (λειτουργία στην ενεργό περιοχή) Πόλωση στη βάση και στον εκπομπό V V R I Q R I Q V Q -V Q R Ε I Q V ΕΕ<V Q R Ε I Q -V ΕΕ (i) (ii) Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 33 / 56

Πόλωση Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ (λειτουργία στην ενεργό περιοχή) Πόλωση μέσω διαιρέτη τάσης V R 1 R I Q V Q V R 2 V ΕΕ <V Q R Ε I Q Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 34 / 56

Πόλωση Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ (λειτουργία στην ενεργό περιοχή) Πόλωση μέσω διαιρέτη τάσης ισοδύναμο κύκλωμα V R I Q V Q R V Q I Q V R Ε I Q Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 35 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 36 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλο των bers Moll Ισοδύναμο κύκλωμα για το μοντέλο bers-moll του διπολικού τρανζίστορ α R I D α F I D I I Ι D Ι D I Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 37 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλο των bers Moll Απλοποίηση του ισοδύναμου κυκλώματος bers-moll για την περίπτωση ορθά ενεργού λειτουργίας [active mode] α R I D =0 α F I D I I Ι D Ι D =0 I Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 38 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλο των bers Moll Ισοδύναμο κύκλωμα για το μοντέλο bers-moll του διπολικού τρανζίστορ Περίπτωση ορθά ενεργού λειτουργίας [Forward active mode] α F I D I I Ι D I Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 39 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλο των bers Moll Ισοδύναμο κύκλωμα για το μοντέλο bers-moll του διπολικού τρανζίστορ Περίπτωση ανάστροφα ενεργού λειτουργίας [Reverse mode] α R I D I I I Ι D Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 40 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλο για το συνεχές (D) Ισοδύναμο κύκλωμα διπολικού τρανζίστορ για το συνεχές (D) Β I V βi V Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 41 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλα μικρού σήματος h-υβριδικό ισοδύναμο κύκλωμα διπολικού τρανζίστορ σε συνδεσμολογία κοινού εκπομπού i b i c h ie v be h re v ce h fe i b h oe v ce Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 42 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλα μικρού σήματος π-υβριδικό ισοδύναμο κύκλωμα διπολικού τρανζίστορ για χαμηλές συχνότητες Β v be r π g m v be r o Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 43 / 56

Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα Μοντέλα μικρού σήματος π-υβριδικό ισοδύναμο κύκλωμα διπολικού τρανζίστορ για υψηλές συχνότητες Β v be j r π r o j d g m v be Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 44 / 56

Εφαρμογές Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 45 / 56

Εφαρμογές Ακολουθητής εκπομπού (emitter follower) V in R V Πρόκειται για συνδεσμολογία κοινού συλλέκτη και συνήθως χρησιμοποιείται ως απομονωτής τάσης (voltage buffer) Στη συνδεσμολογία κοινού συλλέκτη η βάση παίζει τον ρόλο της εισόδου του κυκλώματος και ο εκπομπός τον ρόλο της εξόδου, ενώ ο συλλέκτης αποτελεί τον κοινό αγωγό μεταξύ των δύο κυκλωμάτων I R I V out Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό της συνδεσμολογίας κοινού συλλέκτη είναι η προσαρμογή των αντιστάσεων Αυτό οφείλεται στη μεγάλη αντίσταση του κυκλώματος της βάσης (κύκλωμα εισόδου) και στη μικρή αντίσταση του κυκλώματος του εκπομπού (κύκλωμα εξόδου), όπως θα δείξουμε στη συνέχεια Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 46 / 56

Εφαρμογές Ακολουθητής εκπομπού (emitter follower) Για το κύκλωμα ισχύει: V out = V in I R V (1) V Το ρεύμα βάσης (I ) είναι πολύ μικρό και μπορεί να αμεληθεί, άρα η σχέση (1) μπορεί να απλοποιηθεί ως εξής: V in R I V out V out = V in V (2) Αν θεωρήσουμε τις μεταβολές των τάσεων εισόδου (V in ) και εξόδου (V out ) η σχέση (2) μπορεί να γραφτεί ως εξής: R I V out = V in (3) Η προηγούμενη σχέση δείχνει πως οι μεταβολές του σήματος εξόδου είναι ίσες με τις μεταβολές του σήματος εισόδου, επομένως η έξοδος παρακολουθεί την είσοδο (ακολουθητής εκπομπού) Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 47 / 56

Εφαρμογές Ακολουθητής εκπομπού (emitter follower) Η αντίσταση εισόδου του κυκλώματος είναι: R in = V in I (4) V Ακόμη ισχύει: V in R I V out I = β I I = β I I = I β Η σχέση (4) με τη βοήθεια των (3) και (5) γίνεται: (5) R in = β Vout I (6) R I Όμως, V out = R (7) I οπότε η σχέση (6) γράφεται: R in = βr (8) Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 48 / 56

Εφαρμογές Ακολουθητής εκπομπού (emitter follower) Η αντίσταση εξόδου του κυκλώματος είναι: V R out = V out I (9) Η τελευταία, με τη βοήθεια των (3) και (5), δίνει: V in R I R I V out ή R out = V in β I (10) R out = R s + R β (11) όπου R s η αντίσταση της πηγής σήματος που υποθέτουμε πως τροφοδοτεί την είσοδο του κυκλώματος Από την προηγούμενη σχέση είναι φανερό ότι η αντίσταση εξόδου είναι πολύ μικρή Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 49 / 56

Εφαρμογές Πηγή ρεύματος (current source) V in R R V I I V out Ισχύουν: και I = I (12) I = V R (13) V = V in V (14) Συνδυάζοντας τις σχέσεις (12), (13) και (14) βρίσκουμε: I = V in V (15) R από την οποία μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το ρεύμα (I ) του συλλέκτη είναι σταθερό, για δεδομένες τιμές της τάσης εισόδου (V in ) και της αντίστασης R στον εκπομπό, και ανεξάρτητο της αντίστασης R στον συλλέκτη (η οποία μπορεί να θεωρηθεί ως η αντίσταση φόρτου) Έχουμε, επομένως, μια πηγή σταθερού ρεύματος Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 50 / 56

Ασκήσεις Περιεχόμενα 1 Ιστορικά Στοιχεία 2 Αρχή λειτουργίας 3 Κατασκευή 4 Τύποι 5 Βασικές συνδεσμολογίες 6 Περιοχές λειτουργίας 7 Χαρακτηριστικές 8 Πόλωση 9 Μοντέλα λειτουργίας Ισοδύναμα κυκλώματα 10 Εφαρμογές 11 Ασκήσεις Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 51 / 56

Ασκήσεις Άσκηση 1 Δίνεται το κύκλωμα του πιο κάτω σχήματος, όπου το τρανζίστορ είναι κατασκευασμένο σε πυρίτιο Να βρεθεί το δυναμικό στον συλλέκτη του τρανζίστορ Σε ποια περιοχή λειτουργεί το τρανζίστορ; V =10V R =100Ω R =43kΩ V =5V β=50 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 52 / 56

Ασκήσεις Άσκηση 2 Δίνεται το κύκλωμα του πιο κάτω σχήματος, όπου το τρανζίστορ είναι κατασκευασμένο σε πυρίτιο Να βρεθεί η ελάχιστη τιμή του ρεύματος βάσης (I ) για την οποία το τρανζίστορ θα τεθεί στην περιοχή κόρου (Υπενθυμίζεται πως για τα τρανζίστορ πυριτίου η τιμή της τάσης συλλέκτη-εκπομπού στο όριο της ενεργού περιοχής και της περιοχής κόρου [V sat ] είναι περίπου ίση με 02V) V =102 V R =1kΩ I V β=100 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 53 / 56

Ασκήσεις Άσκηση 3 Δίνεται το κύκλωμα του πιο κάτω σχήματος, όπου το τρανζίστορ είναι κατασκευασμένο σε πυρίτιο Να βρεθεί η ελάχιστη τιμή της αντίστασης R για την οποία το τρανζίστορ θα τεθεί στην περιοχή κόρου (Υπενθυμίζεται πως για τα τρανζίστορ πυριτίου η τιμή της τάσης συλλέκτη-εκπομπού στο όριο της ενεργού περιοχής και της περιοχής κόρου [V sat ] είναι περίπου ίση με 02V) V =102 V R =1kΩ R V =57V β=100 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 54 / 56

Ασκήσεις Άσκηση 4 Δίνεται το κύκλωμα του πιο κάτω σχήματος, όπου το τρανζίστορ είναι κατασκευασμένο σε πυρίτιο Ζητείται το δυναμικό στον συλλέκτη του τρανζίστορ Σε ποια περιοχή λειτουργεί το τρανζίστορ; V =10V R =1kΩ R =10kΩ β=100 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 55 / 56

Ασκήσεις Άσκηση 5 Δίνεται το κύκλωμα του πιο κάτω σχήματος, όπου το τρανζίστορ είναι κατασκευασμένο σε πυρίτιο Ζητείται το δυναμικό στον συλλέκτη του τρανζίστορ Σε ποια περιοχή λειτουργεί το τρανζίστορ; V =10V R =1kΩ R =10kΩ V =10V β=100 Γιάννης Λιαπέρδος (TI-Πελ) 8: Διπολικά Τρανζίστορ 56 / 56