Volt-Ampere-Charakterisierung von Transistoren: grundlegende Konzepte und Prinzipien der Arbeit

Transistor - es ist ein elektronisches Gerät, das dazu dient, elektrische Signale zu verstärken und zu schalten. Es zeichnet sich durch sein geringes Gewicht, seine kompakte Größe und seine Arbeitseffizienz aus. Transistoren werden in einer Vielzahl von Geräten verwendet, von Radios und Fernsehgeräten bis hin zu Computern und Mobiltelefonen.

Volt-Ampere-Charakteristik (VAC) ein Transistor ist ein Diagramm der Abhängigkeit des Ausgangsstroms eines Transistors von der Spannung, die an seinen Eingang angelegt wird. Bei der Analyse von VAH können wichtige Eigenschaften eines Transistors wie seine Verstärkungs- und Schalteigenschaften bestimmt werden. Jeder Transistortyp hat seine eigene einzigartige VAC, daher dient er als wichtige Information bei der Auswahl und Berechnung der Transistorverwendungsschaltung.

Grundbegriff verbunden mit VAC -Transistoren: ruhepunkt, maximaler Verstärkungsstrom, Sättigung und Absperrung. Der Ruhepunkt ist der Arbeitspunkt am VAC, der dem Nulleingangssignal und dem eingestellten Ausgangsstrom entspricht. Der maximale Verstärkungsstrom ist der maximale Strom, den der Transistor ohne Signalverzerrung übertragen kann. Die Sättigung ist der Zustand eines Transistors, wenn der Ausgangsstrom ungefähr dem maximalen Verstärkungsstrom entspricht und die Ausgangsspannung nahe dem Nennwert liegt. Im Cutoff-Modus befindet sich der Transistor im ausgeschalteten Zustand, wenn der Ausgangsstrom Null ist.

Arbeitsprinzip der Transistor basiert auf seinen Hauptelementen: Emitter, Kollektor und Base. Der Strom zwischen Emitter und Kollektor (Kollektorstrom) wird durch den Strom geregelt, der durch die Basis fließt. Der Transistor kann eine Verstärkungsfunktion ausführen, wenn eine Änderung des Eingangsstroms zu einem Anstieg des Ausgangsstroms führt. Es kann auch eine Schaltfunktion implementieren, wenn ein kleines Eingangssignal den Transistor dazu zwingt, zwischen dem Ein- und Ausschalten des hohen Ausgangsstroms zu wechseln.

Die Volt-Ampere-Charakterisierung von Transistoren ermöglicht die Analyse und Berechnung des Betriebs dieser Geräte in verschiedenen Modi und Bedingungen, was sie zu einem wichtigen Thema für das Studium in Elektronik und Schaltungstechnik macht.

Bestimmung der Volt-Ampere-Charakteristik von Transistoren

Die Volt-Ampere-Charakteristik des Transistors kann als Tabelle dargestellt werden, die die Abhängigkeit des Kollektorstroms von der Basis-Emitter-Spannung anzeigt. Die Tabelle zeigt mehrere Werte für die Basis-Emitter-Spannung an, und für jeden Wert wird der entsprechende Kollektorstrom angegeben.

Somit können Sie, wenn Sie die VAC des Transistors kennen, seinen Betriebsmodus, die maximal möglichen Strom- und Spannungswerte bestimmen und die optimalen Werte der Schaltungsparameter auswählen, um die gewünschte Verstärkung oder Umschaltung zu erhalten.

Funktionsprinzip des Transistors

Der Transistor verwendet den Transistorübergang–Effekt von zwei Typen - npn und pnp. Im npn-Transistor befindet sich ein n-Bereich zwischen zwei p-Bereichen und im pnp-Transistor ein p–Bereich zwischen zwei n-Bereichen. Diese Abschnitte bilden zwei Übergänge - einen Basis-Emitter und einen Basis-Kollektor, zwischen denen die Eigenschaften des Transistors gesteuert werden.

Das Funktionsprinzip eines Basis-Emitter-npn-Transistors ist wie folgt: Es wird eine konstante Spannung an den Emitter angelegt und ein Steuersignal wird an die Basis gesendet. Wenn kein Signal an die Basis gesendet wird, ist der Transistor ausgeschaltet und es fließt kein Strom in der Schaltung. Wenn ein positives Signal an die Basis gesendet wird, beginnt der Strom durch den n-Bereich zu fließen, gelangt in den Kollektor und tritt in die Last ein. Wenn also ein Steuersignal an die Basis gesendet wird, geht der Transistor in den Betriebsmodus über und fungiert als Verstärkung oder Umschaltung des Signals.

Wenn der Transistor im Betriebsmodus arbeitet, sind die wichtigsten Merkmale der Grundstrom und die Stromverstärkung, die die Effizienz des Transistors bestimmen. Die Verwendung von Transistoren ermöglicht die Erstellung komplexer elektronischer Schaltungen und Vorrichtungen und bietet die Möglichkeit, Signale mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu verstärken und zu verarbeiten.