Tranzistor - jsou to nejdůležitější polovodičové prvky elektroniky, které jsou široce používány v různých zařízeních. Jedním z nejběžnějších typů tranzistorů je společný emitor tranzistoru. Tento typ tranzistoru má své vlastní provozní vlastnosti a vliv napětí základny na jeho fungování je jedním z důležitých aspektů.
Tranzistor společný emitor se skládá ze tří hlavních vrstev: emitoru, základny a kolektoru. Emitor je hlavní aktivní vrstva tranzistoru, přes kterou se provádí Výstupní proud. Základna je řídicí vrstva, která řídí výstupní proud změnou napětí na této vrstvě. Kolektor je vrstva, kterou prochází Výstupní proud a která zajišťuje jeho akumulaci.
Obecně platí, že napětí základny hraje kritickou roli v provozu tranzistoru. Pokud zvýšíte napětí základny, zvýší se proud protékající kolektorem. K tomu dochází, protože napětí na základně může změnit obrácený posun p-n přechodu. Zvýšení napětí základny způsobuje zvýšení zpětného míchání, což způsobuje, že stále více elektronů mine bariéru a přichází z emitoru do základny, a proto zvyšuje proud kolektoru.
Napětí základny má tedy velký vliv na výkon tranzistoru společného emitoru. Snížení nebo zvýšení tohoto napětí může vést k významným změnám proudu kolektoru a tím i fungování celého zařízení. To je třeba vzít v úvahu při navrhování elektronických obvodů a zařízení, která používají tranzistory společného emitoru.
Tranzistor obecný emitor: funkce práce
Hlavním prvkem tranzistoru společný emitor je emitor PN-přechod. Emitační kolík je společný pro vstup a výstup signálu, zatímco základní a kolíkové kolíky jsou spojeny se základnou a kolektorem.
Když je napětí základny tranzistoru společného emitoru menší než určitá hodnota (Spínací napětí), proud přes emitor je nulový a tranzistor je ve vypnutém stavu (veřejný klíč). To znamená žádný proud v kolektorovém obvodu a žádný výstup signálu na kolektoru.
Když se napětí základny tranzistoru společného emitoru rovná nebo je větší než hodnota spínacího napětí, začne přímá saturace základny. V tomto stavu dochází k výraznému nárůstu proudu přes emitorový přechod a tranzistor se přepne do aktivního stavu (soukromý klíč). Kolektorový proud a výstupní signál se přitom výrazně zvyšují.
Tranzistor sdílený emitor se používá v mnoha zařízeních, jako jsou zesilovače signálu a spouštěče. Jeho zvláštností je zesílení proudu a invertování signálu během provozu. Kromě toho má tranzistor společný emitor vysoký vstupní odpor a nízký výstupní odpor, což z něj činí užitečnou součást v různých elektronických obvodech a zařízeních.
Princip fungování tranzistoru společného emitoru
Princip fungování tranzistoru společného emitoru je následující:
- Když je kladné napětí přiváděno na základnu tranzistoru, elektrony z emitoru začnou směřovat ke kolektoru přes základnu. To je způsobeno vznikající potenciální bariérou na hranici základny a emitoru.
- Působením kladného napětí založeného na elektronu emitoru překonávají potenciální bariéru a pronikají do základny. Zároveň část elektronů rekombinuje s dírami základny.
- Většina elektronů, které pronikají do základny, pokračuje ve své cestě do kolektoru, kde se shromažďují.
- Na výstupu tranzistoru společného emitoru se získá zvýšený proud kolektoru ve srovnání se vstupem, který je tvořen přítokem elektronů z emitoru.
Je důležité poznamenat, že pro provoz tranzistoru společného emitoru je nutné správně vybrat napětí na základně. Při přívodu záporného napětí na základnu bude tranzistor v uzavřeném stavu,při přívodu nulového napětí-v otevřeném a při kladném-v nasyceném.
Tranzistor společného emitoru tak umožňuje ovládat a zesilovat proud kolektoru pomocí napětí na základně. To z něj dělá jeden z klíčových prvků elektronických zařízení a systémů.
Vliv napětí základny na provoz společného emitoru tranzistoru
Se zvýšeným napětím základny se také zvyšuje proud kolektoru, protože větší počet elektronů je přitahován ke kolektoru. To umožňuje zesílení signálu a umožňuje tranzistoru pracovat v režimu saturace. Je třeba poznamenat, že více napětí základny, více proudu kolektoru, ale od určité hodnoty proudu kolektoru, zvýšení napětí základny nevede k dalšímu nárůstu proudu kolektoru.
Při překročení povoleného napětí základny však tranzistor může přejít do režimu saturace, což zase může způsobit poškození zařízení. Proto je velmi důležité dodržovat mezní hodnoty napětí základny uvedené v technické dokumentaci tranzistoru.
Je také důležité poznamenat, že změna napětí základny může vést ke změně pracovního bodu tranzistoru. Za ideálních podmínek je pracovní bod tranzistoru na jeho statickém volt-ampérovém výkonu (vah) v aktivní zóně, kde tranzistor pracuje v lineárním režimu. Změna napětí základny může posunout pracovní bod buď směrem k nasycení, nebo směrem k odříznutí.
Obecně platí, že napětí základny je důležitým parametrem, který by měl být pečlivě sledován při použití tranzistoru obecného emitoru, aby byl zajištěn spolehlivý a stabilní provoz zařízení.