|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Alan etkili transistörün alışılmadık çalışma modu. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Radyo amatör tasarımcısı Bir pn-kavşağı biçiminde bir kapıya sahip alan etkili transistörlere dayanan doğrusal amplifikatörlerin geleneksel devre tasarımı (bundan sonra kısaca bir pn-geçidi olarak anılacaktır), esas olarak çalışma noktasının bölgede olduğu bir mod sağlar. ters (kapanış) önyargı, yani Uots'ta Yazar tarafından yürütülen araştırma, çalışma noktasının açılma öngerilim bölgesinde olabileceği bir modun kullanılmasının, alan etkili transistör birimlerinin devrelerini önemli ölçüde basitleştirmeyi mümkün kıldığını göstermiştir. Bu tür şemaların kullanılması, asgari sayıda elemana duyulan gereksinimin, bunlardan bazılarının seçilmesi ihtiyacını haklı çıkardığı durumlarda, yani amatör radyo uygulamalarında ve özellikle minyatür yapıların geliştirilmesinde rasyoneldir.
İncirde. Şekil 1, pn kapılı bir alan etkili transistörün genelleştirilmiş boşaltma kapısı ve giriş özelliklerini göstermektedir. Bu akım-gerilim özelliklerinde - Ic = f (Uin) ve Iz = f (Uin) - üç karakteristik bölge ayırt edilebilir: 1 - Uzi'nin kapanma eğilimi, 2 - pratikte kapı akımının olmadığı açılma eğilimi ve 3 - önemli bir kapı akımına neden olan açılma eğilimi. Bölge 2 ve 3 arasında net bir sınır yoktur, bu nedenle kesinlik sağlamak için aralarında 1 μA kapı akımına karşılık gelen ordinatı koşullu bir sınır olarak alacağız - bu akımda kapı direnci hala çok yüksektir ve bu değer nispeten basit bir şekilde ölçülebilir. Bu sınırdaki boşaltma akımını ve Um kapısındaki ileri gerilimi de Im sembolüyle gösterelim. Uzi voltajı sınır değerden büyük olduğunda, kapı akımı keskin bir şekilde artmaya başlar ve alan etkili transistör ana avantajını - yüksek giriş direncini - kaybeder. Bu nedenle 3. bölgede çalışmayı düşünmüyoruz. Yukarıdakilerden, alan etkili transistörün ileri önyargı bölgesindeki çalışmasını tamamen dışlamaya gerek olmadığı açıktır; çalışma noktasının bölge 3'e girmemesi, yani Uzi'nin karşılanması koşulu oldukça yeterlidir. İleri öngerilim bölgesinin eklenmesi nedeniyle Uzi çalışma voltajı aralığının genişlemesi mutlak değerde küçük olmasına rağmen, alan etkili transistörlerin devre tasarımına biraz farklı bir yaklaşıma izin verdiği için çok önemlidir. Olarak Şekil l'de görülebilir. Şekil 1'de drenaj kapısı karakteristiği kesintisiz olarak bölge 2'ye sorunsuz bir şekilde geçiş yapar. Transistördeki fiziksel işlemlerin özü, geçide ileri ön gerilim uygulandığında kanalın genişlemesi ve iletkenliğinin artması, transistörün zenginleştirme modunda çalışmaya başlamasıdır. İleri öngerilim bölgesi dikkate alındığında, pn kapılı bir transistörün, yalıtımlı bir kapılı ve yerleşik bir kanala sahip, ileri ve geri öngerilim ile çalışabilen bir transistöre karakteristik olarak benzer hale geldiğini görmek kolaydır. geçit. Fark sadece nicelikseldir - bunlardan ilkinde doğrudan yer değiştirme bölgesinin çalışma alanı Um değeriyle sınırlı olduğundan daha kısadır. Bu nedenle, bir pn-geçit alan etkili transistör, yalnızca yalıtımlı bir kapıya ve yerleşik bir kanala sahip transistörler için mümkün olduğu düşünülen modlarda kullanılabilir. Yalıtımlı kapılı transistörlerde ciddi eksikliklerin varlığı - özelliklerde önemli farklılıklar, statik elektriğe karşı düşük direnç ve diğerleri - bireysel seçimleri kabul edilebilir olsa bile, bu cihazların pratik uygulama kapsamını keskin bir şekilde sınırlar. Şu anda bir pn geçidiyle üretilen transistörlerin yelpazesi, izole edilmiş olandan çok daha geniştir, daha ekonomiktirler ve daha küçük özelliklere sahiptirler. Bu nedenlerden dolayı pn-gate transistörlerin daha çok tercih edilmesi gerekmektedir.
Bu transistörlerin kapıdaki ileri eğilim modunu kullanan bazı uygulamalarına bakalım. İncirde. Şekil 2, a, doğrusal bir yükselticinin devresini göstermektedir. Başlangıç öngerilimsiz çalışma modunun kullanılması, transistör VT1'in kaynak devresindeki otomatik öngerilim direncini ve blokaj kapasitörünü ortadan kaldırmayı mümkün kıldı. DC aşamasının hesaplanması basitleştirilmiştir ve aşağıdaki formül kullanılarak yük direnci R2'nin direncinin belirlenmesine indirgenmiştir: R2=(Upit-Uout yaklaşık)/Io burada Uout o, giriş sinyali olmadığında çıkış voltajıdır ve Iо, transistörün başlangıç akımıdır. Uout o= 0,5 Upit seçildiğinde formül (1) basitleştirilir ve R2=Upit/2Io formunu alır. Bu devreyi kullanarak amplifikatörler geliştirirken, başlangıç drenaj akımı birkaç on miliamper olan transistörler için izin verilen güçlerinin aşılabileceği dikkate alınmalıdır. Kazancın azaltılması gerekiyorsa kaynak devresine R3 direnci dahil edilir. Bu durumda engelleme kapasitörünün açılamayacağı vurgulanmalıdır. Alternatif akım modu bilinen formüller kullanılarak hesaplanır; kazanç Ku= S • R2 ifadesinden bulunur; burada S, transistör karakteristiğinin eğimidir. Çoğu durumda Ku>10 olduğunda çıkış sinyalinin genliği Uin'de Upit'e kadar yükseltilir. Kaynak devresinde Um'nun üzerindeki girişte izin verilen pozitif voltaj değerlerinin genliğini arttırmak gerekiyorsa, R3 direnci yerine bir diyotu (ortak kabloya katot ile) açmak gerekir. Silikon diyotlar için ileri ön gerilim voltajı, diyot tipine ve transistörün kaynak akımına bağlı olarak 0,4...0,8 V (çoğu durumda 0,5...0,7 V) aralığında olabilir. Germanyum diyotlar için benzer değerler 0,2...0,6 V'dir (0,3...0,5 V). Diyot açıldığında, kapanma eğilimi nedeniyle drenaj akımı azalır, bu nedenle aynı sabit akım modunu sağlamak için R2 direncinin direncini arttırmak gerekir. Bu da eğimin biraz azalması nedeniyle K‑'nın artmasına neden olur. Diyotun dinamik direnci küçük olduğundan, onu bir kapasitörle şöntlemek etkisizdir. Bir diyotun eklenmesi kazançta hafif -% 10'dan fazla olmayan - bir azalmaya neden olur. Böyle bir aşamanın DC modu, kaynak devresine bir diyot bağlandığında drenaj akımı olan Io'nun yerine Iod'un yerleştirildiği formül (1) kullanılarak hesaplanır. Gerekirse Ku, diyota seri olarak bir geri besleme direnci bağlanarak azaltılabilir. Ek bir diyotun varlığına rağmen, bazı durumlarda böyle bir devrenin uygulanması, mevcut tüketimin azalmasına ve kazancın artmasına yol açması nedeniyle haklı çıkar. Bu özellikler özellikle kendi kendine çalışan cihazlar için değerlidir. Yukarıda görüldüğü gibi diyotlu bir kademenin çalışması, öngerilim dirençli klasik olana yakındır. Ana avantaj, bir blokaj kapasitörünün bulunmamasıdır; bu da çalışma frekansı bandının DC'ye kadar daha düşük bir genişlemesine yol açar. Ayrıca cihazların hesaplanması ve kurulumu basitleştirilmiştir. Bu aşama bir transformatör, kuplaj bobini, kayıt cihazı oynatma kafası ve benzeri sinyal kaynakları ile çalıştığında R1 kaçak direncine ihtiyaç duyulmaz ve devre Şekil 2'de gösterilen son derece basit formu alır. XNUMX, b.
Yukarıda tartışılan, ileri önyargı altında bir pn-geçidi ile alan etkili bir transistörün çalıştırılma olasılığı, başka bir önemli cihaz sınıfı olan kaynak takipçilerini oluşturmak için etkili bir şekilde kullanılabilir. İncirde. Şekil 3'te transistör VT2'ye dayanan geleneksel bir kaynak takipçi devresi sunulmaktadır. Bu ünitenin ana dezavantajı, çıkış voltajının nispeten dar sınırlarıdır. Geleneksel emitör takipçisi (VT2, Şekil 3, b) bu dezavantajdan muaftır; ayrıca daha az parçası vardır. Ancak verici takipçisi nispeten düşük bir giriş direncine sahiptir: Rin = h21eRe (h21e, transistörün statik akım aktarım katsayısıdır; Re, verici devresindeki direncin direncidir). Şekil 3'de gösterildiği gibi kaynak takipçisi doğrudan bağlandığında belirtilen tüm çelişkiler tamamen ortadan kaldırılır. 3, c. Kaynak ve yayıcı takipçilerin avantajları burada başarıyla birleştirilmiştir. Görünüşe göre bu devre pratik bir uygulama bulamadı çünkü kapıda doğrudan ön gerilimden kaçınmak imkansız. Ancak bu gerekli değildir, transistörün ileri kapı akımı bölgesinde (Şekil 1'deki XNUMX. bölgede) çalışmasını hariç tutmak yeterlidir. Bu sorun oldukça basit bir şekilde çözüldü ve bu da böyle bir planın pratikte kullanılmasını mümkün kılıyor. Kaynak takipçisinin transfer karakteristiği genel ifadeyle belirlenir: Uout=Uo+UinxKp, (2) burada Uo, Uin=0'daki başlangıç çıkış voltajıdır; Kp kaynak takipçisinin iletim katsayısıdır. Tekrarlayıcının kapının kapanma eğilimi bölgesinde çalışması için Uз koşulunun sağlanması gerekir. Aslında gerçek gereksinimler daha az katıdır çünkü daha basit bir koşulu yerine getirmek yeterlidir: Uсi Upit (Ri, kaynak devresindeki direncin direncidir). Bu formülü kullanarak hesaplamanın yaklaşık niteliği göz önüne alındığında, Uz=Upit'te kapı akımının yokluğu, toplam iğne saptırma akımı 100 μA'dan fazla olmayan bir mikroampermetre ile düğümün prototipi oluşturulurken kontrol edilmelidir. Böyle bir kaynak takipçisinin çıkış voltajı Uo...(Upit-Usi) sınırları dahilindedir.
Farklı direnç değerleri Ri'de KPZOSA ve KPZOSE transistörleri için Upit=12V'de deneysel olarak ölçülen bağımlılıklar Uout=f(Uin) Şekil 4'de gösterilmektedir. 0. Grafiklerden görülebileceği gibi Uout (Uin=1'da) ile (Upit- -2) V aralığında transfer karakteristiğinin doğrusallığını sağlamak mümkündür. Bu bölümü genişletmek için öncelikle şunları yapmalısınız: Minimum Uotc değerine sahip transistörleri kullanmanız gereken Uo'yu azaltın ve ardından Ri direncinin optimal direncini seçin (Şekil 3, c'deki diyagramda R1). Grafiklerdeki yıldız işareti, mevcut Iz'nin XNUMX μA değerine ulaştığı noktaları işaret eder. Şekil 5'de açıklanan doğrusal amplifikasyon modunun pratik uygulamasının bir örneği olarak. Şekil 3, iki kanallı bir 3H sinyal karıştırıcısının diyagramını göstermektedir; Genel olarak kanal sayısı hiçbir şeyle sınırlı değildir ve herhangi bir şey olabilir. Direnç R1'ün direnci, Io yerine Iodn'nin yerleştirildiği formül (XNUMX) ile belirlenir; burada n, kanal sayısıdır.
Cihazda, Uots ve Io (veya Iod) değerlerine yakın transistörlerin kullanılması arzu edilir, ancak kanallar arasındaki kazanç farkı nedeniyle bu parametrelerin% 50...100'e kadar yayılması oldukça kabul edilebilir. R1, R5 giriş regülatörleri tarafından kolayca telafi edilebilir. Kanallardan hiçbirinin giriş voltajının çalışma aralığı dahilinde genlik sınırlama moduna girmediğini kontrol etmek zorunludur. Bir silikon diyot kullanıldığında, her alan etkili transistörün kapısındaki pozitif yarım dalganın izin verilen genliği en az 1 V'tur. Bir kanal besleme voltajı Upit = 9 V, çıkış voltajı Uout = 0,1 V (rms değeri), sinyal frekansı fс = 0,1 kHz ile çalıştığında, karıştırıcı kazancı yaklaşık 3'e eşittir ve doğrusal olmayan bozulma açısından aşağı değildir. klasik devreye göre inşa edilmiş. Yazar: A. Mezhlumyan, Moskova; Yayın: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Trafik gürültüsü civcivlerin büyümesini geciktiriyor
06.05.2024 Kablosuz hoparlör Samsung Müzik Çerçevesi HW-LS60D
06.05.2024 Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024
▪ Erkekler ısıya daha az toleranslıdır ▪ SAMSUNG 0,85 inç sabit diskler hazırlıyor, TOSHIBA bunları üretmeyi planlıyor ▪ Michelin'den geleceğin havasız lastikleri ▪ Mantarlar dünyadaki en eski yaratıklardır
▪ site bölümü Dijital teknoloji. Makale seçimi ▪ makale İntikam benim ve karşılığını ödeyeceğim. Popüler ifade ▪ makale Üç yönlü futbolun kuralları nelerdir? ayrıntılı cevap ▪ makale Evrensel Enine Merkatör Izgarası (UTM). Seyahat ipuçları ▪ makale SV-radyo alıcısı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri