Elektronika V1 - 1.semestr

• proudový zesilovací činitel je >> 1

(h21e = β = ∆IC/∆IB = 0,998/0,002 = 499)

• hybridní soustava charakteristik tranzistoru v zapojení SE

  • pokud je výstupní napětí vyšší než saturační (UCE>0,5V), je UBE asi o 50 až 100mV větší než původní napětí emitorového přechodu pro týž proud v propustném směru

  • všechny výstupní charakteristiky vycházejí z jediné asymptotické přímky ( = mezní přímka), která vyznačuje minimální napětí na výstupu tranzistoru, kterého lze dosáhnout při určité hodnotě řídícího proudu báze

1. zapojení se společným kolektorem (SC)

• proudový zesilovací činitel je >> 1

(h21c = αC = ∆IE/∆IB = 1/0,002 = 500)

1. tranzistor jako spínač

   • požaduje se, aby se tranzistor choval jako klasický spínač

• sepnutý stav

• rozepnutý stav

• výstupní charakteristiky křemíkového spínacího tranzistoru

  • PS - pracovní bod v sepnutém stavu, na tranzistoru zůstává malé napětí UCEsat

  • PV - pracovní bod ve vypnutém stavu, kolektorem protéká nenulový proud IC0

2.1.4 Vícevrstvé spínací součástky

Tyristor

• skládá se ze čtyř vrstev polovodiče oddělených třemi přechody PN (J1, J2, J3)

• má strukturu

  • PNPN - častější z technologických důvodů

  • NPNP – pro velmi vysoká napětí

• má tři elektrody – anodu (A), katodu (K) a řídící elektrodu (G=gate)

• závěrný stav – na anodu připojíme záporný pól zdroje, na katodu kladný pól

  • přechody J1 a J3 jsou polarizovány v závěrném směru

  • přechod J2 je polarizován v propustném směru

  • tento režim není pro činnost tyristoru žádoucí

• blokovací stav – na anodu připojíme kladný pól zdroje, na katodu záporný

  • přechody J1 a J3 jsou polarizovány v propustném směru

  • přechod J2 je polarizován v závěrném směru

  • proud procházející tyristorem je dán saturačním proudem přechodu J2

Přechod tyristoru z blokovacího do sepnutého stavu:

• zvýšením anodového napětí

  • dojde k průrazu přechodu J2, lavinový nárůst počtu injektovaných nosičů

  • pokles napětí na tyristoru na 1-3V

  • tento způsob spínání se nedoporučuje (mezní blokovací napětí bývá o něco menší než průrazné napětí ve zpětném směru)

• proudem řídící elektrody

  • pokud zvyšujeme proud Ig do řídící elektrody, klesá anodové napětí, při němž dochází k sepnutí tyristoru

  • pro určitou velikost Ig ≥ IgT se tyristor chová jako polovodičová usměrňovací dioda

• materiál pro výrobu tyristorů – křemík

• použití – řízený spínač v obvodech střídavých proudů technických frekvencí

  • malovýkonové tyristory – pro proudy jednotky až desítky ampérů a mezní napětí až stovky voltů

  • pro silnoproudé aplikace – mezní proud až 5kA, mezní napětí až 5kV

• speciální tyristory

  • fototyristor – na G je přiváděno světelné záření, galvanické oddělení výkonového obvodu od obvodu řídícího

  • optotyristor – fototyristor doplněný zdrojem světla (elektroluminiscenční dioda nebo PV laser)