Přejít na hlavní obsah

Spojovací obvody bipolárních tranzistorů: hlavní typy a aplikace

  • Vilma Novotná
  • Postupy

Bipolární tranzistory jsou široce používány v moderní elektronice a mají různé spojovací obvody. Tyto obvody hrají důležitou roli při navrhování a konfiguraci různých zařízení. Umožňují regulovat signály, zesilovat je a provádět další funkce v elektronických obvodech.

Jedním z hlavních obvodů spojení bipolárních tranzistorů je"emitor tracking". V tomto obvodu je emitor tranzistoru připojen ke zdroji proudu a základna a kolektor jsou spojeny s dalšími prvky obvodu. Tento obvod je široce používán v zesilovačích a dalších zařízeních, kde je vyžadována vysoká stabilita a nízká hlučnost.

Dalším běžným schématem připojení je"základní sledovač". V tomto obvodu je základna tranzistoru připojena ke zdroji proudu a emitor a kolektor jsou spojeny s dalšími prvky obvodu. Často se používá v obvodech výkonových zesilovačů, kde je vyžadován větší výkon a stabilita signálu.

Existují také další schémata připojení bipolárních tranzistorů, jako je "kolektorový tracking" a "komutační". Mají své vlastní vlastnosti a používají se v různých zařízeních a systémech, včetně zesilovačů, napájecích zdrojů, rádiových přijímačů atd. Znalost těchto propojovacích obvodů a jejich funkcí umožňuje elektronikám vyvíjet a konfigurovat efektivnější a spolehlivější elektronická zařízení.

Popis obvodů připojení bipolárních tranzistorů

Existují různé obvody pro připojení bipolárních tranzistorů, které umožňují jejich použití v různých aplikacích. Níže jsou uvedeny hlavní typy obvodů a jejich aplikace:

1. Schéma se společným emitorem (CE):

Toto je nejběžnější schéma připojení bipolárních tranzistorů. V tomto obvodu je základna tranzistoru připojena ke zdroji signálu, kolektor k zatížení a emitor k zemi. Obvod CE má vysoký zisk proudu a mírný zisk napětí. Je široce používán v zesilovačích výkonu, stabilizátorech napětí a dalších analogových zařízeních.

2. Schéma se společnou základnou (CB):

V tomto obvodu je základna tranzistoru připojena ke zdroji signálu, emitor k zatížení a kolektor k zemi. Obvod Sb má vysoký zisk napětí a nízký zisk proudu. Používá se v zařízeních s vysokou úrovní vstupního odporu, jako jsou vysokofrekvenční zesilovače a generátory.

3. Schéma se společným kolektorem (CC):

V tomto obvodu je kolektor tranzistoru připojen ke zdroji signálu, základna k zatížení a emitor k zemi. Obvod SS má nízký zisk napětí a vysoký zisk proudu. Je široce používán jako nárazníkový zesilovač, protože poskytuje vysoký vstup a nízkoemisní výstup.

4. Další schémata připojení:

Existují také další typy propojovacích obvodů bipolárních tranzistorů, jako je obvod se společným emitorem se sestavením Darlingtonu, obvod se společnou základnou se sestavením Darlingtonu atd. tyto obvody se často používají v aplikacích, které vyžadují vysoký zisk a stabilitu.

Každý z těchto obvodů má své výhody a nevýhody a správný výběr obvodu závisí na požadavcích konkrétního úkolu. Pochopení různých obvodů připojení bipolárních tranzistorů je důležité pro efektivní návrh a vývoj elektronických zařízení.

Parametry a funkce bipolárních tranzistorů

Hlavní parametry bipolárních tranzistorů jsou:

  • Napětí emitor kolektoru (UCE) - rozdíl potenciálu mezi emitorem a kolektorem. Určuje provozní režim tranzistoru: nasycení, aktivní nebo odříznutí.
  • Proud kolektoru (IC) - proud, který protéká kolektorem tranzistoru. Závisí na řídicím proudu základny a úrovni napětí emitoru.
  • Základní proud (IB) - řídicí proud, který ovlivňuje proud kolektoru. Změna proudu základny umožňuje ovládat proud kolektoru.
  • Proudový zisk (β) - poměr změny proudu kolektoru ke změně proudu základny. Určuje zesílení signálu v tranzistoru.

Provoz bipolárních tranzistorů je založen na principu řízení proudu kolektoru pomocí řídicího proudu základny. V režimu aktivního režimu se proud kolektoru zvyšuje se zvýšením proudu základny, což umožňuje použití tranzistoru k zesílení signálů. V režimu nasycení se tranzistor chová jako uzavřený klíč a v režimu odříznutí je to právě otevřený klíč.

Základní typy obvodů připojení

Existuje několik hlavních typů propojovacích obvodů bipolárních tranzistorů, z nichž každý má své vlastní jedinečné vlastnosti a použití:

Typ obvoduPopisUplatnění
Schéma se společným emitoremTranzistor je připojen tak, že emitor je společný pro vstup a výstup signálu. Zesílení signálu probíhá mezi základnou a kolektorem.Používá se k zesílení signálu z nízké úrovně, odolnosti proti rušení a dostatečnému zesílení napětí.
Schéma se společnou základnouTranzistor je připojen tak, že základna je společná pro vstup a výstup signálu. Zesílení signálu probíhá mezi emitorem a kolektorem.Používá se k zesílení vysokofrekvenčních signálů, zajištění velké šířky pásma a rychlého přepínání.
Schéma se společným kolektoremTranzistor je připojen tak, že kolektor je společný pro vstup a výstup signálu. Zesílení signálu probíhá mezi základnou a emitorem.Používá se k vytvoření vyrovnávacího zesilovače, převodu vysokého vstupního odporu na nízký výstupní odpor a sladění impedancí.

Každý z těchto obvodů má své výhody a nevýhody a výběr konkrétního typu závisí na požadavcích a podmínkách konkrétní aplikace.

Použití bipolárních tranzistorů v různých zařízeních

Bipolární tranzistory jsou široce používány v různých zařízeních díky svým jedinečným vlastnostem a vlastnostem. Níže jsou uvedeny hlavní oblasti použití bipolárních tranzistorů:

  1. Zesilovače signálu: Bipolární tranzistory se používají v zesilovačích signálu k zesílení slabého elektrického signálu na silnější úroveň. To je zvláště důležité u audio a video zesilovačů, rádiových přijímačů a dalších podobných zařízení.
  2. Komutace: Bipolární tranzistory lze použít jako spínací prvky k otevření nebo uzavření obvodu. Jsou široce používány v spínačích, relé, časovačích a dalších obvodech, kde je vyžadováno řízení toku elektrického signálu.
  3. Pulzní napájecí zdroje: Bipolární tranzistory se používají v obvodech impulsních napájecích zdrojů pro efektivní přeměnu elektrické energie. Jejich rychlé přepínání a vysoká účinnost pomáhají zajistit stabilní napájení pro různá zařízení.
  4. Logická schéma: Bipolární tranzistory lze použít v digitálních logických obvodech k provádění různých operací logiky. Jejich vysoká rychlost přepínání a spolehlivost umožňují vytváření složitých logických bloků používaných v počítačích, mikrokontrolérech a dalších digitálních systémech.
  5. Stabilizace proudu a napětí: Bipolární tranzistory se používají v obvodech pro stabilizaci proudu a napětí k udržení konstantní hodnoty elektrického signálu. Mohou být použity k vytvoření stejnosměrných zdrojů, stabilizátorů napětí, a dalších obvodů, kde je vyžadováno přesné ovládání.

Bipolární tranzistory patří mezi nejdůležitější součásti v elektronické technice a používají se v mnoha různých zařízeních. Jejich vysoká spolehlivost, účinnost a široká škála aplikací je činí nepostradatelnými v moderní technice.