Tranzistorul - altfel decat la scoala

[Vizitator AsmVax]

Evident, tranzistoarele sunt de mai multe feluri. Exista si tranzistoare folosite in radiofrecventa.Amplifica un semnal mic intr-unul mare.Adica, fiecare semnal are o anumita forma. Tranzistorul nu face decat sa "mute" acea forma, aplicata pe baza, de pe o purtatoare mica( ex: 300mv, o doza de pickup) intr-una mare, in functie de curentul aplicat la colector.

[Vizitator AsmVax]

 

Povestea este tare

[Vizitator cosmyn90]

Hai s-o luam metodic. Tranzistorul bipolar are trei electrozi. Emiterul este electrodul ce emite purtatori de sarcina (la NPN electroni si la PNP goluri). Baza este electrodul de comanda ce preia o mica parte din purtatorii emisi si permite ca restul sa treaca spre al treilea electrod, colectorul. Tranzistorul bipolar este un amplificator de curent. Curentul de colector este proportional, intre anumite limite, cu curentul de baza. In lipsa curentului de baza tranzistorul nu conduce si se cheama ca e blocat, ca un intrerupator deschis. La un curent de baza mai mare de o anumita valoare curentul de colector este maxim, iar tensiunea colector-emiter este foarte mica si se cheama ca tranzistorul e saturat, ca un intrerupator inchis.

Tensiunea baza-emiter, numita pe scurt tensiune de baza, este necesara deschiderii jonctiunii baza-emiter (0,6 V la siliciu) care este o dioda si, in plus, trecerii unui anumit curent de baza (0 - 0,4 V). Tensiunea colector-emiter (tensiune de colector) depinde de tensiunea de alimentare si de caderea de tensiune pe sarcina si poate fi intre zero si cateva mii de volti la unele tranzistoare speciale.

Amplificarea in curent a unui tranzistor este o caracteristica de catalog a acestuia si poate fi intre cateva zeci si cateva sute. Se noteaza cu h21 sau cu litera beta. Amplificarea in tensiune este o caracteristica a circuitului in care este montat tranzistorul si reprezinta raportul intre variatia tensiunii de colector si variatia tensiunii de baza (dUc / dUb). Circuitul simplu prezentat mai sus este un circuit de comutatie in care tranzistorul are numai doua stari: starea blocata cand nu primeste curent de baza si starea saturata cand curentul de baza este mare, iar tensiunea de colector tinde la zero.

Foarte, foarte frumos explicat. Iar faptul ca emiter=emitor nu cred ca este o problema. Multumesc pentru explicatie, prima care ma luminat cu adevarat!

[Alexandru22]

``Tranzistorul bipolar este un amplificator de curent. `` Atat,cu asta trebuia sa incepem,pana acuma jur ca nu am priceput nimic. Eu am facut 3 ani de electrica si automatizari,sunt praf,recunosc,mi-a fost mai draga fuga de la ore si prostiile decat scoala,acum imi pare rau si sper sa mai invat/readuc aminte din ce am acumulat,si sper sa le pot pune si in practica pe viitor incepand cu asamblaje mici.

[blazeu]

Recunosc ca nu am avut rabdare sa parcurg toate materialele spre care s-au pus link-uri.Ceea ce trebuie sa contina explicatia functionarii tranzistorului bipolar: cum face curentul mic din baza sa apara curentul (mai) mare din colector? A se observa ca daca joctiunea baza-emitor e polarizata "direct", ca o dioda deschisa, jonctiunea baza colector e (puternic) polarizata invers! Si totusi conduce!Strict istoric, primul "tranzistor" a fost construit dintr-un "bloc" (baza) pe care s-au aplicat cele 2 contacte punctiforme, "emitorul" si "colectorul". De fapt, se pornise de la "investigarea" unei jonctiuni (polarizate invers), care mai tarziu s-a numit baza-colector, cu un al doilea electrod, "emitorul", efectul de tranzistor producand conductia (initial inexplicabila) prin jonctiunea polarizata invers. Deci montajul istoric era "cu baza comuna".Termenul insusi "tranzistor" e o contractie a descrierii initiale a fenomenului: transfer resistor. Adica aplicand polarizare directa emitor-baza ("rezistenta" acestei jonctiuni scade) se obtine o scadere a rezistentei jonctiunii colector-baza! (desi aceasta e polarizata invers!)In fapt, fenomenul tranzistor necesita o "baza subtire" si e justificat prin aceea ca purtatorii de sarcina "accelerati" de polarizarea directa emitor-baza traverseaza bariera de potential baza-colector.(Motiv pentru care nu se poate "construi" un tranzistor cu 2 diode! - recunoasteti ca aceasta idee le-a veni destulora dintre astia mai vechi, care au apucat epoca tranzistoarelor rare si scumpe!Spre deosebire de tubul cu vid, unde curentul anodic este comandat NUMAI cu potentialul grilei de comanda (polarizarea grila-catod e "negativa", grila functionand cu curent ZERO; consecinta acestui fapt e ca desi "panta" majoritatii tuburilor e destul de modesta - iA/UG - amplificarea lor in putere e ENORMA.Tranzistorul bipolar necesita CURENT in baza, deci are o limitare serioasa a amplificarii in putere (chiar daca un tranzistor modern are amplificarea in curent de sute pana spre o mie!).E interesant cum semiconductoarele, desi prezinta multe inconveniente (e adevarat, din punct de vedere teoretic) au inlocuit tuburile cu vid din majoritatea aplicatiilor!!!Tot istoric, primele utilizari "serioase" ale tranzistorilor au fost in programul spatial american; rachetele americane erau in urma celor rusesti, la sfarsitul anilor '50 si inceputul '60. Pur si simplu nu puteau urca pe orbita bateriile grele cerute de electronica pe lampi a epocii, astfel incat militarii americani au cautat o alternativa. Si cand au intrat bugetele militare in actiune...Interesant e ca si tehnologia rachetelor, dezvoltata initial de rusi a fost tot o alternativa tehnica: rusii aveau dificultati in producerea otelului si a tunurilor de bataie lunga in general. Spre deosebire de teava tunului care trebuia sa suporte presiunea enorma care arunca proiectilele la zeci de kilometri, rachetele ("katiusele") au o constructie mult mai "low-tech": un tub de tabla umplut cu combustibil solid, ca artificiile. Aceasta tehnologie realizata de secole de chinezi (iar astia!?) a fost utilizata si la programul navetei spatiale americane care a fost incheiat de curand (cele 2 rachete laterale care asigurau intre 75 si 80% din "impingerea" urcarii pe orbita, "booster-ele" erau tot cu combustibil solid).

[dan1gsm]

Salut! Incerc sa imi dau seama ce inseamna numerotatiile din schemele acestea despre tranzistori dar nu stiu. Va rog sa imi explicati si mie ce inseamna. Multumesc!

[puriu]

In ordine: tranzistor cu jonctiuni, fototranzistor, tranzistor unijonctiune (TUJ), tranzistor cu efect de camp cu jonctiune (J-FET), tranzistor cu efect de camp cu poarta izolata (MOS-FET) si canal initial.

Mai sunt multe simboluri, fiecare pentru alt tip de tranzistor. Literele de langa simboluri reprezinta electrozii. La tranzistoarele cu jonctiuni E este emitorul, B este baza si C este colectorul. La fototranzistoare electrodul baza poate fi legat in exterior sau nu. La tranzistorul unijonctiune sunt doua baze B1 si B2 si, oricat ar parea de ciudat, nici un colector. La tranzistoarele cu efect de camp S este sursa, G este grila (pot fi mai multe) si D este drenul. La cele MOS exista si o baza legata la sursa sau la o borna separata. La cel din ultima figura este legata la sursa.

[coco243]

Revin si eu la subiect, poate cineva sa posteze niste exemple cu valori ce se stabilesc pe tranzistori, tensiuni, curenti.Spre exemplu daca avem un tranzistor bipolar NPN. alimentam +5VDC in colector, punem emitorul la masa, cu baza nu stiu unde trebuie pusa, ce curenti se stabilesc pe baza, emitor, colector, si ce tensiuni VBE, VCE, CVB.Multumesc anticipat

[Vizitator]

Am mai scris pe forum:nu poate exista aici documentatie ca pe google.

Aici prezinti eventual ce nu ai inteles din documentatie si asa poti primi ajutor focusat.

Exemplu: http://www.phys.ubbcluj.ro/~anghels/tea ... ipolar.pdf

Si un extras:

[coco243]

Multumesc mult pentru documentatie, este de calitate, ma tot chinuiam cu articole despre tranzistor si tot nu intelegeam prea multe. M-am mai luminat putin. Aici am inteles de portiunea BE cum se comporta ca un intrerupator in functie de polarizarea jonctiunii BE. Despre polarizare. Multumesc.

[Vizitator]

A spune ca se comporta ca un comutator inseamna ca ai luat un caz limita.Denumirea de transistor deriva din "transfer de rezistenta".Si este cel mai vizibila echivalarea daca luam una din modalitatile de atac:baza comuna.Daca atacam cu un generator de curent in emitor vom obtine in colector un curent aproape egal(0,97--0.99 cat este alfa).Dar in timp ce caderea de tens pe jonctiunea E-B este 0,2--0,4 pt Ge si 0,6--0,8 pt Si pe rezistenta din collector vom obtine tensiuni de volti--zeci de volti.Daca generatorul din emitor este de 7mA si caderea de tensiune este de 0,7V este ca si cand generatorul "vede" 100 ohm.Daca in collector alimentez cu 12V si am ca rezistenta de sarcina 1kohm, pe aceasta am o cadere de tensiune de aproape 7V.Avem un fel de transfer de la o rezistenta de 100 la una de 1000.Pe noi insa ne intereseaza efectul practic: avem de fapt o amplificare de 10 ori a semnalului de intrare.

[coco243]

Am o nelamurire. Referitor la documentatia postata mai sus,am atasat o portiune din ea iar in paragraful subliniat se precizeaza ca puterea disipata maxima este data de produsul UCE * IC.

 

M-am uitat pe tranzistorul asta ( http://www.adelaida.ro/bc560c.html ) 30V, 0.1A, 0.5W si daca inmultesc 30V * 0.1A imi da 3W, nicidecum 0.5W, de ce?

Tranzistorul bipolar.pdf

Tranzistorul bipolar.pdf

[Vizitator]

Faci o confuzie simpla, pe care sigur o vei depasi.30v--0,1a si 0,5w sant valori maximale.Ele nu trebuiesc depasite individual.Adica nu trebuie sa depasesti 30v C-E chiar cand nu ai current prin circuit.Deci 30v X 0a=0w-dar tranzistorul se distruge(theoretic).Daca am un circuit alimentat la o baterie Li-ion de 3,6v si pun din greseala sarcina de 5 ohm pot depasi usor 200ma--400ma deci tranz se distruge chiar daca as avea 2v x 0,2a= 0,4w.Iar graficul prezentat tocmai asta face:iti indica o limita pe dreapta de sarcina pe care sa nu o depasesti pt toate cazurile posibile.Adica de la tensiuni mici si curenti mari la tensiuni mari si curenti mici.Iar limitele acestui graphic sant exact marimile maximale din catalog.adica 30v-0,1a-0,5w in cazul ales de tineREVIN:luam graficul din teorie si tranzistorul practic ales de tine.Vezi ce bine se potrivesc.Luind la intamplare o tensiune si un current produsul lor ce este pe grafic da exact 0,5w care este puterea maxima.

[Marian]

Este vorba despre parametrul cunoscut in pdf-uri ca PD, adica intr-adevar puterea disipata pe tranzistor este foarte important de retinut asta, si un scurt exemplu chiar cu tranzistorul de care spui, care ar fi capabil de un 30Vce si 100mA-Ic, configuratie emitor comun, o anumita tensiune in baza ( minim 0,7V ) suficient cat sa induca regimul de saturatie ), si o rezistenta de sarcina de 1k in colector la o alimentare de 10V, pe tranzistor pica tensiunea de saturatie mentionata in pdf pentru curentul respectiv, nu stau sa caut dar voi lua un 0,3V ( pentru exemplificare ), deci din cei 10V mai raman pe sarcina 9,7V care pentru o rezistenta de 1k impune un curent de sarcina de 9,7mA, acum PD pentru tranzistor este Uce*Ic=>0,3V*9,7mA=2,91mW, puterea disipata/livrata pe sarcina este Us*Is=>9,7V*9,7mA=94mW.

 

Asadar concluzia este ca acel PD nu reprezinta produsul dintre Uce si Ic maxim admise ci doar ceea ce se disipa/pierde pe tranzistor din energia cu care este alimentat, desi teoretic acel tranzistor suporta 30V la 100mA, in realitate niciodata nu-i indicat sa mergi la limita maximului admis, ci atat Vce cat si Ic din circuit trebuie sa fie mult mai mici la regim normal de functionare, pentru fiabilitate.

 

LE: Imi cer scuze catre @miticamy daca pare ca-l completez, nu este asa.

[Vizitator]

Si o adresa gasita chiar pe forum

viewtopic.php?f=66&t=31016&start=165

http://www.sentex.ca/~mec1995/tutorial/ ... xtor1.html