Skripta Elektronické součástky 2007

ÁL; F) PÁSOVÝ DIAGRAM. SKUTEČNÉ PRŮBĚHY PROSTOROVÉHO NÁBOJE A
INTENZITY ELEKTRICKÉHO POLE JSOU NAKRESLENY PŘERUŠOVANOU ČAROU,
ZJEDNODUŠENÍ VYPLÝVAJÍCÍ Z DEPLETIČNÍ APROXIMACE PLNOU ČAROU.
OBR. 2.2:
................................................................................................................... 48
NESOUMĚRNÝ STUPŇOVITÝ PN PŘECHOD S PŘILOŽENÝM VNĚJŠÍM NAPĚTÍM;
A)SCHÉMATICKÉ ZNÁZORNĚNÍ; B)PROSTOROVÝ NÁBOJ; C)INTENZITA ELEKTRICKÉHO POLE;
D)POTENCIÁL.
OBR. 2.3:
......................................................................................................................... 49
ENERGETICKÝ PÁSOVÝ DIAGRAM A) PROPUSTNĚ A B) ZÁVĚRNĚ PÓLOVANÉHO PN
PŘECHODU
Elektronické součástky 7
OBR. 2.4:
........................................................................ 50
PRŮBĚH KONCENTRACÍ MINORITNÍCH A MAJORITNÍCH NOSIČŮ PŘI A) PROPUSTNĚ
A B) ZÁVĚRNĚ PÓLOVANÉM PN PŘECHODUU
OBR. 2.5:
........................................................................................ 52
VA-CHARAKTERISTIKA PN PŘECHODU: A) V LINEÁRNÍM A B)
SEMILOGARITMICKÉM MĚŘÍTKU
OBR. 2.6:
....................................................................................................... 53
STATICKÝ A DYNAMICKÝ ODPOR PN PŘECHODU: A) NAPĚŤOVÁ ZÁVISLOST, B)
PROUDOVÁ ZÁVISLOST
OBR. 2.7: ....... 55 ZÁVISLOST BARIÉROVÉ KAPACITY PN PŘECHODU NA PŘILOŽENÉM NAPĚTÍ
OBR. 2.8:
............................................................................................................. 56
A) OBVOD PRO VYŠETŘOVÁNÍ IMULSOVÝCH VLASTNOSTÍ PN PŘECHODU. ČASOVÉ
PRŮBĚHY B) PROUDU, C) NAPĚTÍ A D) KONCENTRACE MINORITNÍCH DĚR PŘI IMPULSOVÝCH
ZMĚNÁCH NAPĚTÍ.
OBR. 2.9:
................................................... 57
ČASOVÝ VÝVOJ PRŮBĚHU KONCENTRACE MINORITNÍCH NOSIČŮ V PN
PŘECHODU A) PŘI PŘECHODU Z NEVODIVÉHO STAVU DO STAVU VODIVÉHO A B) PŘI
PŘECHODU Z VODIVÉHO STAVU DO STAVU NEVODIVÉHO
OBR. 2.10:
........................................................................................................ 58
PRŮBĚH PROUDU PN PŘECHODEM PŘI ZPĚTNÉM ZOTAVENÍ S LINEÁRNÍM
POKLESEM PROUDU I
F
OBR. 2.11:
................................................................................... 59
PN PŘECHOD S PŘILOŽENÝM STŘÍDAVÝM NAPĚTÍM PŘI NÍZKÉM A VYSOKÉM
KMITOČTU: A) PRŮBĚH PŘILOŽENÉHO NAPĚTÍ, B) PRŮBĚH PROUDU, C), D) KONCENTRACE
MINORITNÍCH NOSIČŮ V N OBLASTI
OBR. 2.12:
.......................... 60
A) ZPĚTNÉ ZOTAVENÍ PN PŘECHODU PŘI SINUSOVÉM PRŮBĚHU NAPĚTÍ; B)
SNIŽOVÁNÍ JEHO USMĚRŇOVACÍ SCHOPNOSTI S ROSTOUCÍM KMITOČTEM
OBR. 2.13:
........................................................................................................ 61
PRINCIP TUNELOVÉHO (ZENEROVA) PRŮRAZU: A) PN PŘECHOD V
TERMODYNAMICKÉ ROVNOVÁZE A B) PŘI PŘILOŽENÍ ZÁVĚRNÉHO NAPĚTÍ VĚTŠÍHO NEŽ
PRŮRAZNÉ NAPĚTÍ UU
Z
OBR. 2.14:
................................................................................................................... 62
PRINCIP NÁRAZOVÉ IONIZACE V DEPLETIČNÍ OBLASTI PŘI ZÁVĚRNÉ POLARIZACI
PN PŘECHODU
OBR. 2.15:
63
ZÁVĚRNÁ VĚTEV AV CHARAKTERISTIKY PŘI A) LAVINOVÉM NEBO B) TEPELNÉM
PRŮRAZU
OBR. 2.16:
..................................................................................................... 64
PRŮRAZNÉ NAPĚTÍ PŘI LAVINOVÉM PRŮRAZU V ZÁVISLOSTI NA KONCENTRACI
PŘÍMĚSÍ A) U STRMÉHO PŘECHODU A NA GRADIENTU KONCENTRACE PŘÍMĚSÍ B) U
LINEÁRNÍHO PŘECHODU
OBR. 2.17:
........................................................................................ 65
GRAF ZÁVISLOSTI TEPLOTNÍHO KOEFICIENTU PRŮRAZNÉHO NAPĚTÍ NA
JMENOVITÉM ZENEROVĚ NAPĚTÍ
OBR. 2.18: ................................................................... 65 TEPELNÁ STABILITA PŘECHODU PN
OBR. 2.19: ............................................................................. 66 VZNIK TEPELNÉHO PRŮRAZU
OBR. 2.20:
...................................................................................................... 67
VZNIK SCHOTTKYHO BARIÉRY: A) PÁSOVÝ DIAGRAM KOVU A POLOVODIČE PŘED
VYTVOŘENÍM KONTAKTU, B) PÁSOVÝ DIGRAM PŘECHODU KOV-POLOVODIČ V
ROVNOVÁŽNÉM STAVU
OBR. 2.21:
............................................................................................................ 68
PÁSOVÉ MODELY PŘECHODŮ KOV-POLOVODIČ PŘI RŮZNÝCH POMĚRECH
VÝSTUPNÍCH PRACÍ
OBR. 2.22:
........................... 69
PÁSOVÝ DIAGRAM PŘECHODU KOV-POLOVODIČ PO PŘILOŽENÍ A) PROPUSTNÉHO A
B) ZÁVĚRNÉHO NAPĚTÍ; C) AV-CHARAKTERISTIKA TOHOTO PŘECHODU
OBR. 2.23: .. 69 PŘECHOD KOV-POLOVODIČ A) USMĚRŇUJÍCÍ, B) NEUSMĚRŇUJÍCÍ (TUNELOVÝ)
OBR. 3.1:
.................................................................. 70
POLOVODIČOVÁ DIODA: A) ORIENTACE OBVODOVÝCH VELIČIN,
B)AMPÉRVOLTOVÁ CHARAKTERISTIKA, C) INDEXY PROUDŮ A NAPĚTÍ PRO PROPUSTNÝ A
ZÁVĚRNÝ SMĚR (F = FORWARD, R = REVERSE)
OBR. 3.2:
.......................................................................................................................... 70
ZÁKLADNÍ ZAPOJENÍ DIODY VE SMĚRU PROPUSTNÉM (VLEVO) A ZÁVĚRNÉM
(VPRAVO)
OBR. 3.3: AMPÉRVOLTOVÁ CHARAKTERISTIKA POLOVODIČOVÉ DIODY. OBĚ ČÁSTI
CHARAKTERISTIKY JSOU KRESLENY V RŮZNÝCH MĚŘÍTKÁCH SE ZŘETELEM K TOMU, ŽE JAK
ZÁVĚRNÝ PROUD K PROUDU PROPUSTNÉMU, TAK I PROPUSTNÉ NAPĚTÍ K NAPĚTÍ
8 FEKT Vysokého učení technického v Brně
ZÁVĚRNÉMU BÝVAJÍ VE VZÁJEMNÉM POMĚRU 1:100 I VÍCE. PŘI STEJNÉM MĚŘÍTKU PRO OBĚ
ČÁSTI BY BYL PRŮBĚH V OBLASTI POČÁTKU PLYNULÝ (VIZ TAKÉ OBR. 3.4) ...................... 71
OBR. 3.4:
...................................................... 72
AV CHARAKTERISTIKA PŘECHODU PN: A) OBLAST KOLEM POČÁTKU, B) HRUBŠÍ
MĚŘÍTKO NAPĚTÍ, C) HRUBŠÍ MĚŘÍTKO PRO PROUD I NAPĚTÍ, D) ODDĚLENÁ
CHARAKTERISTIKA PRO PROPUSTNÝ A ZÁVĚRNÝ STAV
OBR. 3.5:
....................................................................... 72
GRAFY ZNÁZORŇUJÍCÍ CHARAKTERISTIKU DIODY VE ČTYŘECH RŮZNÝCH
MĚŘÍTCÍCH PROUDU (VIZ ČÍSLA NAHOŘE) - JE VIDĚT POSUN KOLENA CHARAKTERISTIKY
(RELATIVNOST PRAHOVÉHO NAPĚTÍ DIODY
OBR. 3.6:
73
POLOVODIČOVÉ DIODY: A) HROTOVÁ, B) S PŘIVAŘENÝM ZLATÝM HROTEM, C)
PLOŠNÁ
OBR. 3.7: ............ 74 GALENITOVÝ DETEKTOR: UZAVŘENÝ (VLEVO) A OTEVŘENÝ (VPRAVO)
OBR. 3.8:
................................ 76
RŮZNÉ TECHNOLOGIE VÝROBY PLOŠNÝCH DIOD (NA OBR. B AŽ D NENÍ PRO
PŘEHLEDNOST NAKRESLEN NAPAŘENÝ HLINÍK, KTERÝ TVOŘÍ VÝVOD HORNÍ ELEKTRODY,
NA OBR E) MUSÍ BÝT ZAKRESLEN, PROTOŽE JDE O FUNKČNÍ VRSTVU)
OBR. 3.9: .......... 77 VÝKONOVÁ KŘEMÍKOVÁ DIFÚZNÍ DIODA S ODLEPTANÝMI BOKY (MESA)
OBR. 3.10: ......................................... 77 KŘEMÍKOVÁ PLANÁRNÍ DIODA S EPITAXNÍ VRSTVOUU
OBR. 3.11:
78
POROVNÁNÍ CHARAKTERISTIK POLOVODIČOVÝCH DIOD Z RŮZNÝCH MATERIÁLŮ
OBR. 3.12: ................. 79 POROVNÁNÍ PROPUSTNÝCH CHARAKTERISTIK RŮZNÝCH TYPŮ DIOD
OBR. 3.13:
............................................................. 79
VLIV TEPLOTY NA PRŮBĚH CHARAKTERISTIK GERMANIOVÉ DIODY GAZ51
(VLEVO) A KŘEMÍKOVÉ DIODY KA262 (VPRAVO)
OBR. 3.14: .................. 80 VLIV VZRŮSTAJÍCÍ DOTACE NA PRŮRAZNÉM NAPĚTÍ PŘECHODU PN
OBR. 3.15:
81
VLIV TEPLOTY NA ZÁVĚRNOU CHARAKTERISTIKU PŘI RŮZNÝCH MECHANIZMECH
PRŮRAZU
OBR. 3.16:
........................................................................................................................ 82
ZAPOJENÍ REFERENČNÍCH DIOD TESLA KZ 745 AŽ 747 (NAHOŘE) A KZ 781 AŽ
783 (DOLE)
OBR. 3.17:
82
ZENEROVA DIODA: A) ZAPOJENÍ POUŽÍVANÉ KE STABILIZACI (PARALELNÍ
STABILIZÁTOR), AMPÉRVOLTOVÁ CHARAKTERISTIKA, C) STATICKÉ NÁHRADNÍ ZAPOJENÍ
OBR. 3.18: ...... 83 PRACOVNÍ OBLAST ZENEROVY DIODY A DEFINICE DYNAMICKÉHO ODPORU
OBR. 3.19: ...................... 84 NAPĚŤOVÉ A PROUDOVÉ POMĚRY VE STABILIZÁTORU SE ZÁTĚŽÍ
OBR. 3.20:
.................................................................................. 85
STABILIZÁTOR SE ZENEROVOU DIODOU PŘI ZMĚNĚ VSTUPNÍHO NAPĚTÍ (VLEVO) A
PŘI ZMĚNĚ ZATĚŽOVACÍHO ODPORU
OBR. 3.21:
............................................................................. 85
ZENEROVY DIODY KZZ7X PRO ZATÍŽENÍ 280 MW, JE VYZNAČENÉ JMENOVITÉ
ZENEROVO NAPĚTÍ A JEHO TOLERANCE
OBR. 3.22: ........... 86 SCHÉMATICKÁ ZNAČKA KAPACITNÍ DIODY VARIKAPU A JEJÍ PROVEDENÍ
OBR. 3.23: .................................................. 86 ZAPOJENÍ VARIKAPU V LADĚNÉM OBVODU LC
OBR. 3.24:
......................................................................................................................... 87
VARIKAP: A) ZÁVISLOST KAPACITY NA NAPĚTÍ, B) ZÁVISLOST ČINITELE JAKOSTI
NA NAPĚTÍ
OBR. 3.25: .................................... 87 AMPÉRVOLTOVÁ CHARAKTERISTIKA TUNELOVÉ DIODY
OBR. 3.26:
........... 88
CHARAKTERISTIKA TYPU N (DYNATRONOVÁ, TETRODOVÁ) A TYPU S
(OBLOUKOVÁ, TYRISTOROVÁ) S OBLASTÍ ZÁPORNÉHO DIFERENCIÁLNÍHO ODPORU
OBR. 3.27:
......................................................................................................................... 89
ZÁKLADNÍ STRUKTURA VÝKONOVÉ DIODY (A), ROZLOŽENÍ NOSIČŮ A PRŮBĚHU
POTENCIÁLU NA VÝKONOVÉ DIODĚ V PROPUSTNÉM STAVU (B) A PRŮBĚH ELEKTRICKÉHO
POLE PŘI ZÁVĚRNÉM STAVU NA ZÁKLADNÍ STRUKTUŘE (C) A STRUKTUŘE SE STLAČENÝM
POLEM (D)
OBR. 3.28: ... 91 ZÁVĚRNÁ ČÁST AV CHARAKTERISTIKY S VYZNAČENÝMI MEZNÍMI NAPĚTÍMI
OBR. 3.29:
.................................................................. 91
PRŮBĚH AV CHARAKTERISTIKY SILOVÉ DIODY PŘI RŮZNÝCH TEPLOTÁCH
PŘECHODU (A) A MOŽNÉ PRŮBĚHY PŘILOŽENÉHO (ZÁVĚRNÉHO) NAPĚTÍ S VYZNAČENÝMI
PARAMETRY ZÁVĚRNÉ CHARAKTERISTIKY (B)
Elektronické součástky 9
OBR. 3.30:
............................................................... 92
RYCHLÝ PŘECHOD DIODY DO PROPUSTNÉHO STAVU: A) PRŮBĚH NAPĚTÍ NA DIODĚ
(ČÁRKOVANĚ JE ZNÁZORNĚN MOŽNÝ PRŮBĚH ZTRÁTOVÉHO VÝKONU PZ), B) ZPŮSOB
STANOVENÍ DOBY PROPUSTNÉHO ZOTAVENÍ TFR
OBR. 3.31:
............................................................................................................. 93
PRŮBĚH PROUDU, NAPĚTÍ A ZTRÁTOVÉHO VÝKONU PŘI ZPĚTNÉM ZOTAVENÍ
VÝKONOVÉ DIODY
OBR. 3.32:
......................................................................................................................... 95
ZAPOJENÍ USMĚRŇOVAČŮ: A) JEDNOCESTNÉ, B) DVOJCESTNÉ, C) DVOJCESTNÉ
MŮSTKOVÉ
OBR. 3.33:
.......................................................................................................................... 96
GRAETZŮV MŮSTKOVÝ USMĚRŇOVAČ (FULL-WAVE BRIDGE) JAKO HYBRIDNÍ
INTEGROVANÝ OBVOD (DOLE) A JEHO HISTORICKÝ PŘEDCHŮDCE - SELENOVÝ MŮSTEK
(NAHOŘE)
OBR. 3.34:
.............................................................................................. 97
PRŮBĚHY NAPĚTÍ A PROUDU V JEDNOCESTNÉM USMĚRŇOVAČI S RC ZÁTĚŽÍ (C =
20 μF, RL = A) NEKONEČNO B) 5 KΩ A C) 1 KΩ), VSTUPNÍ STŘÍDAVÉ NAPĚTÍ UVST MÁ
EFEKTIVNÍ HODNOTU 70,7 V
OBR. 3.35:
................................................................................................... 98
AMPÉRVOLTOVÁ CHARAKTERISTIKA POLOVODIČOVÉ DIODY (A) A MODEL DIODY
PRO STATICKÝ REŽIM (B)
OBR. 3.36:
98
RŮZNÉ ZPŮSOBY MODELOVÁNÍ REÁLNÉ DIODY POMOCÍ SPÍNAČE (IDEÁLNÍ DIODY)
OBR. 3.37:
............................................................................................................ 99
STRMOST (DYNAMICKÝ ODPOR) PROPUSTNÉ VĚTVE ZÁVISÍ NA POLOZE
PRACOVNÍHO BODU
OBR. 3.38: .................................................... 100 DYNAMICKÝ ODPOR POLOVODIČOVÉ DIODY
OBR. 3.39: .................. 100 ZMĚNA AMPÉRVOLTOVÝCH CHARAKTERISTIK DIODY S TEPLOTOU
OBR. 3.40: . 101 ZJEDNODUŠENÝ POHLED NA TEPLOTNÍ ZÁVISLOST CHARAKTERISTIKY DIODY
OBR. 3.41: ............................ 101 TYPICKÉ PRŮBĚHY AV CHARAKTERISTIK NĚKTERÝCH DIOD
OBR. 3.42:
...................................................................................... 102
CHARAKTERISTIKY RŮZNÝCH DIOD V OBLASTI PRŮRAZU (JE TÉŽ NAZNAČEN VLIV
TEPLOTY NA PRŮRAZNÉ NAPĚTÍ)
OBR. 3.43: ...................................................................... 102 VLIV OSVĚTLENÍ PŘECHODU PN
OBR. 3.44: .................................................... 103 DYNAMICKÝ MODEL POLOVODIČOVÉ DIODY
OBR. 3.45: ...................... 103 ZÁVISLOST BARIÉROVÉ A DIFÚZNÍ KAPACITY NA NAPĚTÍ DIODY
OBR. 3.46: 104 PRŮBĚHY NAPĚTÍ A PROUDU V IMPULSNÍM NEBO SPÍNACÍM OBVODU S DIODOU
OBR. 4.1: ..................................................................... 108 RŮZNÁ PROVEDENÍ TERMISTORŮ
OBR. 5.1: ........................................ 109 ZJEDNODUŠENÝ MODEL TRANZISTORU NPN A PNP
OBR. 5.2:
......................................................................................... 110
K ORIENTAČNÍ KONTROLE BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU LZE POUŽÍT OHMETRU (S
MĚŘICÍM NAPĚTÍM CCA 1,5 V)
OBR. 5.3:
......................................................................................................... 110
ZÁKLADNÍ ZAPOJENÍ BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU: A) PO PŘIPOJENÍ NAPĚTÍ K
EMITORU A KOLEKTORU PROCHÁZÍ OBVODEM C-E JEN NEPATRNÝ (ZBYTKOVÝ) PROUD,
BÁZE NENÍ PŘIPOJENA, B) KDYŽ BÁZI PŘIPOJÍME K MALÉMU KLADNÉMU NAPĚTÍ VZHLEDEM
K EMITORU, ZAČNE OBVODEM C-E PROCHÁZET PROUD, OBVODEM B-E PŘITOM PROCHÁZÍ
JEN MALÝ PROUD I
B
OBR. 5.4:
............................................................ 111
PRINCIP ČINNOSTI BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU: A) PROUD POLOVODIČOVÉ DIODY
SE SILNĚ DOTOVANOU OBLASTÍ P MŮŽE BÝT "PŘEMÍSTĚN" ZE SMYČKY 1 DO SMYČKY 2; B)
VYTVOŘENÍM DALŠÍHO PN PŘECHODU V BLÍZKOSTI PŮVODNÍHO PŘECHODU; NOVÝ
PŘECHOD JE POLARIZOVÁN V ZÁVĚRNÉM SMĚRU.
OBR. 5.5: ............................................................ 113 SLOŽKY PROUDU V TRANZISTORU PNP
OBR. 5.6:
................................................................................................... 115
PRINCIP ČINNOSTI BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU PNP: A) USPOŘÁDÁNÍ
TRANZISTORU S POLARITAMI NAPÁJECÍCH NAPĚTÍ ODPOVÍDAJÍCÍMI NORMÁLNÍMU
AKTIVNÍMU REŽIMU; B) ROZLOŽENÍ HUSTOTY PROSTOROVÉHO NÁBOJE PŘI PŘILOŽENÉM
NAPĚTÍ PODLE A); C) ENERGETICKÝ PÁSOVÝ DIAGRAM TRANZISTORU V ROVNOVÁŽNÉM
STAVU A S PŘILOŽENÝM NAPĚTÍM; D) PRŮBĚH KONCENTRACE MINORITNÍCH NOSIČŮ V
REŽIMECH I, IIA, IIB, III
10 FEKT Vysokého učení technického v Brně
OBR. 5.7:
....................................................................................... 116
STRUKTURY BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU, ZJEDNODUŠENÁ DIODOVÁ NÁHRADNÍ
SCHÉMATA A SCHÉMATICKÉ ZNAČKY TRANZISTORU PNP A NPN, VYZNAČENÍ
KONVENČNÍCH SMĚRŮ PROUDŮ
OBR. 5.8: .............................. 117 PRINCIP FUNKCE TRANZISTORU PODLE HOROWITZE [116]
OBR. 5.9:
............................................................................................... 118
TRANZISTORY VYRÁBĚNÉ RŮZNOU TECHNOLOGIÍ: A) SLITINOVÝ, B) SLITINOVĚ
DIFÚZNÍ, C) MESA, D) PLANÁRNÍ DIFÚZNÍ, E) PLANÁRNÍ EPITAXNÍ, F) PLANÁRNÍ EPITAXNÍ
PRO INTEGROVANÉ OBVODY (S PONOŘENOU VRSTVOU N+, KTERÁ PLNÍ FUNKCI
PONOŘENÉHO KOLEKTORU A SOUČASNĚ IZOLUJE TRANZISTOROVOU STRUKTURU OD
SUBSTRÁTU VODIVOSTI P)
OBR. 5.10:
................................ 118
TVARY POUZDER TRANZISTORŮ: A) PRO MALÉ VÝKONY (NAPĚŤOVÉ
ZESILOVAČE), B) VYSOKOFREKVENČNÍ TRANZISTORY, C) SPÍNACÍ TRANZISTORY, D)
VÝKONOVÉ TRANZISTORY, E) STARŠÍ GERMANIOVÉ TRANZISTORY
OBR. 5.11:
.................................................................................................................... 119
ŘEZ TRANZISTOREM V KOVOVÉM POUZDŘE TO5, KOLEKTOR JE VODIVĚ PŘIPOJEN
K PODLOŽCE
OBR. 5.12: ............................................................... 119 PRŮŘEZ PLANÁRNÍM TRANZISTOREM
OBR. 5.13: ................................................................. 121 ZÁKLADNÍ ZAPOJENÍ TRANZISTORU
OBR. 5.14:
................................................................................ 122
NAPĚTÍ NA TRANZISTORU: A) STEJNOSMĚRNÉ V USTÁLENÉM STAVU (BEZ BUZENÍ
STŘÍDAVÝM SIGNÁLEM), C) ČASOVĚ PROMĚNNÉ VELIČINY, C) KOMPLEXNÍ AMPLITUDY (PŘI
BUZENÍ HARMONICKÝM SIGNÁLEM)
OBR. 5.15:
.............................. 122
PROUDY TRANZISTORU (ELEKTROD TRANZISTORU): A) STEJNOSMĚRNÉ V
USTÁLENÉM STAVU (BEZ BUZENÍ STŘÍDAVÝM SIGNÁLEM), C) ČASOVĚ PROMĚNNÉ VELIČINY,
C) KOMPLEXNÍ AMPLITUDY (PŘI BUZENÍ HARMONICKÝM SIGNÁLEM)
OBR. 5.16:
.................................................................................... 123
MĚŘENÍ STEJNOSMĚRNÉHO NAPĚTÍ NA ELEKTRODÁCH TRANZISTORU PROTI
SVORCE NULOVÉHO POTENCIÁLU
OBR. 5.17:
.............................................. 124
NA PRACOVNÍM REZISTORU RC V KOLEKTORU VZNIKÁ PRŮCHODEM KLIDOVÉHO
PROUDU NAPĚTÍ. JEHO VELIKOST NASTAVUJEME NEJČASTĚJI TAK, ABY KLIDOVÉ NAPĚTÍ NA
KOLEKTORU ODPOVÍDALO POLOVOČNÍMU NAPĚTÍ ZDROJE
OBR. 5.18:
125
A) EBERSŮV-MOLLŮV MODEL BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU NPN (PRO
TRANZISTOR PNP JE TŘEBA OBRÁTIT ORIENTACI DIOD, ORIENTACI PROUDŮ ŘÍZENÝCH
ZDROJŮ A ORIENTACI SVORKOVÝCH NAPĚTÍ A PROUDŮ), B) KVANTITATIVNÍ ZNÁZORNĚNÍ
PROUDŮ
OBR. 5.19:
............................................................................................................ 128
CHARAKTERISTIKY, STRUKTURY A VNĚJŠÍ ZDROJE EMITOROVÉHO PŘECHODU,
KOLEKTOROVÉHO PŘECHODU A TRANZISTOROVÉ STRUKTURY NPN (V ZAPOJENÍ SB); PRO
POROVNÁNÍ JSOU V LEVÉM SLOUPCI NAKRESLENY TYTÉŽ CHARAKTERISTIKY PRO PŘÍPAD
TRANZISTORU PNP (PRO NÁZORNOST SI MŮŽETE VEDLE NAKRESLIT PŘÍSLUŠNÉ STRUKTURY
A VNĚJŠÍ ZDROJE)
OBR. 5.20:
......................... 129
SOUSTAVA CHARAKTERISTIK BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU (NPN) V ZAPOJENÍ SE:
POJMENOVÁNÍ CHARAKTERISTIK (VLEVO) A OBVYKLÝ TVAR (VPRAVO)
OBR. 5.21: .. 130 MODEL K POSOUZENÍ TEPLOTNÍCH ZMĚN PRACOVNÍHO BODU TRANZISTORU
OBR. 5.22:
................................................................................... 130
VÝSTUPNÍ CHARAKTERISTIKY TRANZISTORU NPN V ZAPOJENÍ SE VČETNĚ JEJICH
POKRAČOVÁNÍ VE 3. KVADRANTU
OBR. 5.23:
.................................................................................... 131
SOUSTAVA ZMĚŘENÝCH STEJNOSMĚRNÝCH CHARAKTERISTIK (KŘEMÍKOVÝ
TRANZISTOR NPN, ZAPOJENÍ SE)
OBR. 5.24:
............................................................................................... 132
VÝSTUPNÍ CHARAKTERISTIKY BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU PRO OBOJÍ POLARITU
KOLEKTOROVÉHO NAPĚTÍ
OBR. 5.25: ............................... 133 DETAIL CHARAKTERISTIK V OKOLÍ POČÁTKU (OBLAST D)
OBR. 5.26: .................. 133 INVERZNĚ ZAPOJENÝ TRANZISTOR A JEHO CHARAKTERISTIKY
OBR. 5.27:
134
NAPĚŤOVÉ BUZENÍ BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU V NORMÁLNÍM A INVERZNÍM
REŽIMUU
Elektronické součástky 11
OBR. 5.28:
134
VÝSTUPNÍ CHARAKTERISTIKY TRANZISTORU, KTERÝ NENÍ VHODNÝ PRO SPÍNACÍ
ÚČELY
OBR. 5.29: ......... 134 ZPŮSOB ODSTÍNĚNÍ KAPACITY MEZI KONTAKTEM BÁZE A KOLEKTOREM
OBR. 5.30:
........................................................................ 135
OMEZENÍ PRACOVNÍ OBLASTI TRANZISTORU V ZAPOJENÍ SE S VYZNAČENÍM
MAXIMÁLNÍCH VELIČIN (U = 30 V, I = 200 MA A P = 1 W); V PROVOZU NESMÍ
PRACOVNÍ BOD PŘEKROČIT ČÁRY A A B, HYPERBOLU MAXIMÁLNÍ KOLEKTOROVÉ ZTRÁTY
SMÍ PŘEKROČIT JEN VE SPÍNACÍM REŽIMU
U
CEMAX MAX CMAX
OBR. 5.31: ...................... 136 NAPĚŤOVÁ ZÁVISLOST ZBYTKOVÝCH PROUDŮ A PRVNÍ PRŮRAZ
OBR. 5.32:
..................................................................................................... 136
MODEL TRANZISTORU S VYZNAČENÝMI PODMÍNKAMI EXISTENCE JEDNOTLIVÝCH
ZBYTKOVÝCH PROUDŮ
OBR. 5.33:
............................................................... 137
SCHÉMATICKÉ ZNÁZORNĚNÍ PRVNÍHO PRŮRAZU UZAVŘENÉHO TRANZISTORU A
DEFINICE JEDNOTLIVÝCH PRŮRAZNÝCH NAPĚTÍ
OBR. 5.34:
........................................................................................................................ 137
REŽIMY BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU (VLEVO), PRVNÍ A DRUHÝ PRŮRAZ
(VPRAVO)
OBR. 5.35: ...................................... 137 DOVOLENÁ PRACOVNÍ OBLAST TRANZISTORU (SOA)
OBR. 5.36:
.................................................................................................................... 138
A) VLIV NAPĚTÍ U NA ŠÍŘKU BÁZE A GRADIENT KONCENTRACE MINORITNÍCH
NOSIČŮ V BÁZI; B) VLIV EARLYHO JEVU NA VÝSTUPNÍ CHARAKTERISTIKY TRANZISTORU V
ZAPOJENÍ SE
U
CB
OBR. 5.37:
.......................................... 139
STATICKÝ (VLEVO) A DYNAMICKÝ (VPRAVO) EBERSŮV-MOLLŮV MODEL
BIPOLÁRNÍHO TRANZISTORU VČETNĚ SÉRIOVÝCH REZISTORŮ
OBR. 5.38: .............................................. 140 MODELOVÁNÍ EARLYHO JEVU REZISTOREM R
CE
OBR. 5.39: ................. 140 ZÁVISLOST ZESILOVACÍHO ČINITELE NA KOLEKTOROVÉM PROUDU
OBR. 5.40:
....................................