8-Ma’ruza: Tranzistorlar Mavzu rejasi

8.4-rasm. Tristorning tuzilishi
Bipolyar tranzistorlar uchta chegaraviy muhitni o‘z ichiga oladi va p-n o‘tish bilan ajratilgandir. O’rta chegaradagi elektr o‘tkazuvchanlik ikki chekkadagi elektr o‘tkazuvchanligiga qarama-qarshi holatda bo‘ladi. Agar tranzistor p-n-p strukturaga ega
bo‘lsa, n-soha baza bo‘lib xizmat qiladi, n-p-n strukturaga ega bo‘lsa p-soha
tranzistorning bazasi bo‘ladi. 8.5 va 8.6- rasmga qarang.

8.5-rasm. p-n-p struktura

8.6-rasm. n-p-n struktura
Trazistordagi baza p-n-p va n-p-n qatlamlaridan o‘tayotgan toklarni boshqarib turadi. Tranzistorlarning asosiy ko‘rsatgichlaridan biri tok kuchaytirish koeffitsienti bo‘lib, quyidagicha ifodalanadi:
(8.1)
bu yerda - tranzistorlarning tok kuchaytirish koeffitsienti;
- kollektor toklarini o‘zgarishi;
- emitter toklarini o‘zgarishi;
-Kollektordagi kuchlanish
Tranzistorlarning tok kuchaytirish koeffitsienti ga tengdir.
Tranzistorning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsienti muhim kattalik bo‘lib quyidagicha aniqlanadi
(8.2)
Tranzistorlar elektr zanjiriga quyidagi uslubda ulanadi:

1. 
   Yaxlit baza bo‘yicha ulash a-rasm
   
2. 
   Yaxlit kollektor bo‘yicha ulash v-rasm;
   
3. 
   Yaxlit emitter bo‘yicha ulash s-rasm;
   

8.7-rasm. Tranzistorlarning elektr zanjiriga ulash usullari
Tranzistorlarni s-rasmda ko‘rsatilgandek umumiy emitter usulda ulashda quvvatni kuchaytirish koeffitsienti katta qiymat oladi; Amaliy elektronikada umumiy emitter chizmasi bo‘yicha tranzistorlarni ulash keng tarqalgandir. Murakkab elektron qurilmalar hammasi shu chizma asosida yig‘ilgandir.
Tranzistorlarning statik tavsifi.
Tranzistor statik xarakteristikalari kollektor zanjiriga yo’qlama qo`yilmagan
holda o`rnatilgan kirish va chiqish toklari va kuchlanishlar orasidagi o`zaro bog`liqlikni ifodalaydi. Har bir ulanish uchun statik xarakteristikalar oilasi
ma`lumotnomalarda keltiriladi. Eng asosiylari bo`lib tranzistorning kirish va chiqish xarakteristikalari hisoblanadi. Qolgan xarakteristikalar kirish va chiqish xarakteristikalaridan hosil qilinishi mumkin.
UB sxemasi uchun kirish statik xarakteristikasi bo`lib U<sub>KB</sub> = const bo`lgandagi
I_E= f (U_EB) bog`liqlik, UE sxemasi uchun esa U<sub>KE</sub> = const bo`lgandagi I_B=f(U_BE) bog`liqlik hisoblanadi. Kirish xarakteristikalarining umumiy xarakteri odatda to`g`ri yo`nalishda ulangan p-n bilan aniqlanadi. Shu sababli tashqi ko`rinishiga ko`ra kirish xarakteristiklari eksponentsial xarakterga ega (8.8- rasm).
Rasmlardan ko`rinib turibdiki, chiqish kuchlanishining o`zgarishi kirish xarakteristiklarini siljishiga olib keladi. Xarakteristikaning siljishi Erli effekti (baza kengligining modulyatsiyasi) bilan aniqlanadi. Buning ma`nosi shundaki, kollektor o`tishdagi teskari kuchlanishning ortishi uning kengayishiga olib keladi, bu vaqtda baza sohasidagi kengayish uning kengligining kichrayishi hisobiga sodir bo`ladi. Baza kengligining kichrayishi ikkita effektga olib keladi: zaryad tashuvchilar rekombinatsiyasining kamayishi hisobiga baza tokining kamayishi va bazadagi asosiy bo`lmagan zaryad tashuvchilar konsentratsiya gradientining ortishi hisobiga emitter tokining ortishi. Shu sababli kollektor o`tishdagi teskari kulanishning ortishi bilan UB sxemadagi kirish xarakteristika chapga, UE sxemada esa o`ngga siljiydi.
UB sxemadagi tranzistorning chiqish xarakteristikalari oilasi bo`lib I<sub>E</sub> =const bo`lgandagi I_K= f (U_KB) bog`liqlik, UE sxemada esa I<sub>B</sub> =const bo`lgandagi I_K= f (U_KE) bog`liqlik hisoblanadi.
Chiqish xarakteristikalari ko`rinishiga ko`ra teskari ulangan diod VAX siga o`xshaydi, chunki kollektor o`tish teskari ulangan. Xarakteristikalarni qurishda kollektor o`tishning teskari kuchlanishini o`ngda o`rnatish qabul qilingan (8.8 – rasm).

8.8 – rasm. Tranzistorning VAX
8.8.a- rasmdan ko`rinib turibdiki, UB sxemadagi chiqish xarakteristikalari ikki kvadrantlarda joylashgan: birinchi kvadrantdagi VAX aktiv ish rejimiga, ikkinchi kvadrantdagisi esa – to`yinish ish rejimiga mos keladi. Aktiv rejimda chiqish toki (8.2) nisbat bilan aniqlanadi. Aktiv rejimga mos keluvchi xarakteristika sohalari abstsissa o`qiga uncha katta bo`lmagan qiyalikda, deyarli parallel` o`tadilar. Qiyalik yuqorida aytib o`tilgan Erli effekti bilan tushuntiriladi. I<sub>E</sub>=0 bo`lganda (emitter zanjiri uzilganda) chiqish xarakteristikasi teskari siljigan kollektor o`tish xarakteristikasi ko`rinishida bo`ladi. Emitter o`tish to`g`ri yo`nalishda ulanganda injektsiya toki hosil bo`ladi va chiqish xarakteristiklari kattalikka chapga siljiydi va x.z.
UE sxemasida ulangan tranzistorning chiqish xarakteristikasi UB sxemada ulangan tranzistorning chiqish xarakteristikasiga nisbatan katta qiyalikka ega. Chunki uning ko`rinishiga Erli effekti katta ta`sir ko`rsatadi. Bog`liqliklarning umumiy xarakteri (8.8 b-rasm) kollektor va baza toklari orasidagi quyidagi bog`liqlik bilan aniqlanadi:
(8.3)
bu yerda (uzilgan baza) bo`lgandagi kollektorning to`g`ri toki. toki tokidan martaga katta bo`ladi, chunki =0 bo`lganda
kuchlanishining bir qismi emitter o`tishga qo`yilgan bo`ladi va uni to`g`ri yo`nalishda siljitadi. Shunday qilib, -ancha katta tok bo`lib, tranzistor ishining buzilishini oldini olish maqsadida baza zanjirini uzish kerak.
Baza toki ortishi bilan kollektor toki kattalikka ortadi va x.h., va xarakteristika yuqoriga siljiydi. UE sxemadagi chiqish VAXlarining asosiy xossasi shundaki, ham aktiv va ham to`yinish rejimlarida bir kvadrantda joylashadi. Ya`ni,
elektrodlarning berilgan kuchlanish ishoralarida ham aktiv rejim, ham to`yinish rejimida bo`lishi mumkin. Rejimlar almashinishi kollektor o`tishdagi kuchlanishlar no’lga teng bo`lganda sodir bo`ladi.Kollektor soha qarshiligini hisobga olmagan holda U_KE = U_KB + U_BE bo`lgani uchun, talab qilinayotgan bo`sag`aviy kuchlanish

1. 
   b)
   

8.9-rasm. Volt-Amper xarakteristikasi.
xarakteristikasidan aniqlanadi.
Hozirgi zamon elektronika asrida elektron qurilmalar chizmalarida bipolyar, ya’ni ikki qutbli tranzistorlar bilan bir qatorda maydonli yoki bir qutbli tranzistorlar keng ishlatiladi. Bir qutbli tranzistorlar birinchi marta 1952 yilda V.Shokli tomonidan kashf etilgan. Ular ikki qutblilarga qaraganda ancha sodda va arzondir.
Bipolyar tranzistorlarning sxemaga ulanishi
Tranzistor sxemaga ulanayotganda chiqishlaridan biri kirish va chiqish zanjiri uchun umumiy qilib ulanadi, shu sababli quyidagi ulanish sxemalari mavjud: umumiy baza (UB) (8.10 a-rasm); umumiy emitter (UE) (8.10b-rasm); umumiy kollektor (UK) (8.10 v-rasm). Bu vaqtda umumiy chiqish potentsiali nol`ga teng deb olinadi. Kuchlanish manbai qutblari va tranzistor toklarining yo`nalishi tranzistorning aktiv rejimiga mos keladi. UB ulanish sxemasi qator kamchiliklarga ega bo`lib, juda kam ishlatiladi.
a) b) v)
8.10-rasm. Bipolyar tranzistorlarning sxemaga ulanishi