Bipolyar tranzistorun dinamik rejimi və dinamik xarakteristikaları
Bundan əvvəl qeyd edilmişdi ki, qoşulma sxemlərinin içərisində ən geniş yayılanı ümumi emitterli sxemdir. Bipolyar tranzistorun dinamik rejimini belə sxem əsasında araşdıraq. Dinamik rejimdə giriş siqnal mənbəyi Um baza dövrəsinə, Rk isə kollektor dövrəsinə qoşulur (şəkil 6.9).
Nəzərdə tutmaq lazımdır ki, yalnız çıxış dövrəsində yük müqavimətinin olması gərginliyə və gücə görə gücləndirmə əldə etməyə imkan verir. Sxemdən görünür ki, baza cərəyanının dəyişməsi nəinki kollektor cərəyanını, həm də kollektordakı gərginliyi dəyişdirir. Çünki kollektordakı gərginlik və cərəyan bir-birilə aşağıdakı ifadə ilə bağlıdırlar:
Tranzistorun belə rejimi dinamik rejim, bu rejimdə cərəyanlarla gərginliklər arasındakı asılılıqları göstərən xarakteristikalara isə dinamik xarakteristikalar deyilir. Dinamik xarakteristikalar Ek mənbəyinin gərginliyinin və Rk müqavimətinin verilmiş qiymətlərində statik xarakteristikalar ailəsi (sorğu kitablarında hər bir tranzistor üçün verilir) üzərində qurulur. Çıxış (kollektor) dinamik xarakteristikasını qurmaq üçün yuxarıdakı düz xətt tənliyindən istifadə edilir. Bu düz xəttin cərəyan və gərginlik oxlarından ayırdığı parçalan tapmaq üçün tənlikdə müvafiq olaraq Јк =0 və Uk=Ek yazaraq Uke=Ek və Jk=Ek/Rk tapılır.
Müvafiq oxlarda Ек və Ek/Rk parçalanm ayıraraq alman nöqtələrdən AG xətti çəkilir. Bu düz xəttə yük xətti və onun statik xarakteristikalarla kəsişmə nöqtələrinin həndəsi yerinə dinamik çıxış xarakteristikası deyilir (şəkil 6Л0а). Bu xarakteristikanın köməyi ilə kollektor cərəyanının istənilən qiymətinə uyğun kollektor gərginliyinin və onunla əlaqədar olan baza cərəyanının qiymətini tapmaq olar. Yük xəttini həm də (fi=argtg Rk bucağı altında G nöqtəsindən çəkmək olar. Bazadakı Ube (giriş) gərginliyini tapmaq üçün giriş dinamik xarakteristikası qurulur.
Bunun üçün çıxış dinamik xarakteristikası üzərindəki nöqtələrə uyğun Jb2 və Uke-nin qiymətlərini giriş statik xarakteristikaları ailəsi üzərinə köçürmək lazımdır (şəkil 6.10 a). Bu nöqtələrin absisləri müvafiq baza gərginliklərini verir. CD xətti giriş dinamik xarakteristikasının bir hissəsidir. Yük xəttinin Jb2=Job cərəyanına uyğun statik xarakteristika ilə kəsişdiyi nöqtəyə (şəkil 6.10 b) işçi nöqtə və bu nöqtənin girişdə siqnal olmayanda ilkin haldakı vəziyyətinə isə sakitlik nöqtəsi (p) deyilir. Bu nöqtənin vəziyyəti sürüşmə mənbəyinin (Eb) gərginliyi ilə müəyyən edilir. Sakitlik nöqtəsinə görə kollektor (çıxış) dövrəsinin Jok sakitlik cərəyanı və Uok sakitlik gərginliyi təyin edilir. Bu halda dinamik rejim tənliyi Uok= Ек- Јок Rk olur. Sakitlik nöqtəsinin vəziyəti sxemin təyinatı ilə, giriş siqnalının qiyməti və forması ilə müəyyən edilir. Əgər giriş siqnalı simmetrikdirsə (məsələn şəkil 6.10 b də sinusoidal Ubm), onda sakitlik nöqtəsini yük xəttinin təxminən ortasında seçirlər. Bu zaman kollektor dövrəsindən Jkm cərəyanı axır və kollektordakı gərginliyin amplitudu Ukm olur. Əgər tranzistorun çıxış dövrəsinə xarici yük Ry qoşulsa(şəkil 4.9-da qırıq xətlə göstrilib) kollektor dövrəsinin dəyişən cərəyana görə ümumi müqaviməti Ry=RkRy/(Rk+Ry) olacaqdır. Bu halda dinamik xarakteristikan sakitlik nöqtəsindən (fi=arctgRy bucağı keçirmək lazımdır (şəkil 6.10 a qırıq xətt). Əgər tranzistorun iş rejimində işçi nöqtə yük xəttinin BF sahəsindən kənara çıxmırsa, belə rejimə xətti və ya gücləndirmə rejimi deyilir. Bu rejimdə baza (giriş) cərəyanını dəyişməsindən dəyişir (şəkil 6.11, 1-ci hisse) Əgər giriş cərəyanı Jbmax (B nöqtəsi) qiymətini alarsa, onun sonrakı artımı kollektor cərəyanını artırmır, kollektor cərəyanı doyma Jkd qiymətini alır. Bu halda kollektordakı gərginlik Uked=0,l - 0,3B həddində olur və ona göгә Uked < Ek almır. Bu, tranzistorun doyma rejiminə uyğun gəlir, bu halda tranzistorun hər iki keçidi düz qoşulmuş olur və tranzistoru qapalı açar kimi təsvir etmək olar.
Şəkil 6.1. Bipolyar tranzistorun iş rejimi |