Τρανζίστορ

 Δομή του Τρανζίστορ Στο πρώτο μάθημα η ενότητα για την οποία θα μιλήσουμε είναι η δομή του τρανζίστορ.     Το τρανζίστορ είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα το οποίο περιέχει τρεις περιοχές εμπλουτισμένες με προσμίξεις. Τα τρανζίστορ έχουν δύο τύπους οι οποίοι είναι το PNP και το NPN, όπου η σειρά των γραμμάτων εκπροσωπεί τον τύπο του ημιαγωγού της κάθε περιοχής.     Οι τρεις περιοχές ενός τρανζίστορ ονομάζονται αναλόγως με την λειτουργία του κάθε τύπου τρανζίστορ, εκπομπός (emitter), βάση (base), συλλέκτης (collector). Ο εκπομπός είναι μία έντονα εμπλουτισμένη περιοχή. Ο προορισμός του είναι να μεταφέρει φορτία προς την βάση. Η βάση είναι μια περιοχή λιγότερο εμπλουτισμένη. Το λεπτό πάχος που έχει η βάση αφήνει στα περισσότερα φορτία, τα οποία εκπέμπονται από τον εκπομπό, να φθάνουν στον συλλέκτη όπου εκεί συλλέγονται. Το επίπεδο εμπλουτισμού του συλλέκτη είναι χαμηλότερο από αυτό του εκπομπού και από αυτό της βάσης. Επιπλέον, διότι στον συλλέκτη κατανα...

Αρχή Λειτουργίας του Τρανζίστορ Στο δεύτερο μάθημα η ενότητα για την οποία θα μιλήσουμε είναι η αρχή λειτουργίας του τρανζίστορ. Η λειτουργία του τρανζίστορ βασίζεται στην εκπομπή φορέων από τον εκπομπό και την συλλογή τους από τον συλλέκτη. Για να γίνει κατανοητή η λειτουργία του τρανζίστορ θα πάρουμε το τρανζίστορ τύπου NPN (σχ.4.1.3), όπου θα χρησιμοποιήσουμε την συμβατική φορά των ρευμάτων. Θεωρούμε ότι η δίοδος του εκπομπού είναι ορθά πολωμένα. Όταν η τάση της βάσης του εκπομπού (V BE ) είναι μικρότερη από 0,7V (για τρανζίστορ πυριτίου) δεν περνάει το ρεύμα από την βάση προς τον εκπομπό. Στην περίπτωση που η τάση της βάσης ξεπεράσει τα 0,7V τότε θα κινηθούν ελεύθερα τα ηλεκτρόνια από τον εκπομπό προς την βάση και θα κινούνται ελεύθερα και οι οπές από την βάση προς τον εκπομπό.     Η βάση, όπως γνωστοποιείται, αποτελείται από ένα λεπτό στρώμα ημιαγωγού του τύπου-P, το οποίο είναι λιγότερο πλουτισμένο από ότι ο εκπομπός. Η επαφή του συλλέκτη, όπως φαίνεται στο σχήμ...

Βασικές συνδεσμολογίες τρανζίστορ Στο τρίτο μάθημα η ενότητα για την οποία θα μιλήσουμε είναι οι Βασικές συνδεσμολογίες τρανζίστορ. Οι βασικές συνδεσμολογίες ενός τρανζίστορ είναι τρεις και καθορίζονται από το όνομα του ακροδέκτη ο οποίος είναι κοινός. Αυτές είναι  η συνδεσμολογία κοινού εκπομπού (CE), η συνδεσμολογία κοινής βάσης (CB) και η συνδεσμολογία κοινού συλλέκτη (CC).  Οι πηγές στην συνδεσμολογία χαρακτηρίζονται με δείκτες από το κοινό ηλεκτρόδιο και τον ακροδέκτη στον οποίο συνδέονται. Συνδεσμολογία κοινού εκπομπού ( Common Emitter ): Ονομάζεται η συνδεσμολογία στην οποία οι δύο βρόχοι έχουν ως κοινό σημείο τον εκπομπό. Οι δύο πηγές στην συγκεκριμένη συνδεσμολογία συμβολίζονται ως V BE και V CE . Συνδεσμολογία κοινής βάσης ( Common Base ): Ονομάζεται η συνδεσμολογία στην οποία οι δύο βρόχοι έχουν ως κοινό σημείο την βάση. Οι δύο πηγές στην συγκεκριμένη συνδεσμολογία συμβολίζονται ως V EB  και V CB . Συνδεσμολογία κοινού συλλέκτη ( C...

Συνδεσμολογία κοινού εκπομπού Στο τέταρτο μάθημα η ενότητα για την οποία θα μιλήσουμε είναι η συνδεσμολογία κοινού εκπομπού. Η αλλαγή της συνδεσμολογίας ενός τρανζίστορ από κοινή βάση σε κοινό εκπομπό η κοινό συλλέκτη, δεν αλλάζει την εσωτερική του λειτουργία. Και στις τρεις περιπτώσεις τα ρεύματα διατηρούν τις φορές και τα μέτρα τους. Στο σχήμα 4.2.2 παρουσιάζεται μια συνδεσμολογία κοινού εκπομπού. Στο συγκεκριμένο κύκλωμα υπάρχει η πηγή V BB για τροφοδοσία του βρόχου της διόδου βάσης και η πηγή V CC για τροφοδοσία του βρόχου της διόδου συλλέκτη. Η πηγή V BB πρέπει να πολώνει ορθά τη δίοδο εκπομπού και η V CC  τη δίοδο συλλέκτη. Οι αντιστάσεις R B και R C χρησιμεύουν για τον περιορισμό των ρευμάτων σε κάθε βρόχο. Μεταξύ των ακροδεκτών εμφανίζονται οι τάσεις βάσης-εκπομπού V BE και συλλέκτη-εκπομπού V CE . Η χαρακτηριστική καμπύλη ρεύματος βάσης και τάσης βάσης-εκπομπού λαμβάνεται όταν μεταβάλλεται η V BB  και μετράται το I B . Η χαρακτηριστική ρεύματος μοιά...

Περιοχές λειτουργίας τρανζίστορ Στο πέμπτο μάθημα θα συνεχίσουμε την ενότητα του τέταρτου μαθήματος. Η πρώτη περιοχή είναι η περιοχή μικρών τάσεων V CE στην οποία το ρεύμα συλλέκτη αυξάνεται απότομα. Για παράδειγμα στο σχ.4.2.4 το ρεύμα συλλέκτη αυξάνεται απότομα μεταξύ 0 V και περίπου 1 V. Αυτή η απότομα κεκλιμένη περιοχή της καμπύλης ονομάζεται περιοχή κόρου (saturation region). Σε αυτή την περιοχή η δίοδος συλλέκτη δεν είναι ανάστροφα πολωμένη και η τάση συλλέκτη-εκπομπού συμβολίιζεται ως VCESAT . Η δεύτερη περιοχή είναι αυτή η οποία στο σχ.4.2.4 αντιστοιχεί σε τάση συλλέκτη-εκπομπού μεταξύ 1V και 30V. Αυτή η περιοχή ονομάζεται ενεργός περιοχή (active region). Σε αυτή την περιοχή η δίοδος εκπομπού είναι ορθά πολωμένη, ενώ η δίοδος συλλέκτη είναι ανάστροφα πολωμένη. Επίσης στην συγκεκριμένη περιοχή το ρεύμα συλλέκτη καθορίζεται μόνο από το ρεύμα βάσης. Η τρίτη περιοχή είναι αυτή, στην οποία η τάση έχει ξεπεράσει την τάση διάσπασης συλλέκτη-εκπομπού. Η περιοχή αυτή ονομάζετ...