Нийлмэл Дарлингтон транзисторын ажиллагаа ба төхөөрөмж. Нийлмэл транзисторын бүтэц ба диаграмм дээрх тэмдэглэгээ
Радио электрон төхөөрөмжүүдийн хэлхээг зохион бүтээхдээ ихэвчлэн радио электрон эд анги үйлдвэрлэгчдийн санал болгож буй загваруудаас илүү (эсвэл одоо байгаа транзистор үйлдвэрлэх технологитой харьцуулахад илүү сайн) параметр бүхий транзисторуудыг ашиглахыг хүсдэг. Энэ нөхцөл байдал ихэвчлэн дизайн хийх үед тохиолддог нэгдсэн хэлхээ. Бид ихэвчлэн илүү өндөр гүйдлийн ашиг шаарддаг h 21, илүү өндөр утга оролтын эсэргүүцэл h 11 ба түүнээс бага гаралтын дамжуулалтын утга h 22 .
Транзисторын параметрүүдийг сайжруулах боломжтой янз бүрийн схемүүднийлмэл транзисторууд. Талбайн эффект эсвэл янз бүрийн дамжуулалттай хоёр туйлт транзисторуудаас нийлмэл транзисторыг хэрэгжүүлэхийн зэрэгцээ параметрүүдийг нь сайжруулах олон боломжууд байдаг. Хамгийн өргөн тархсан нь Дарлингтоны схем юм. Хамгийн энгийн тохиолдолд энэ нь ижил туйлтай хоёр транзисторын холболт юм. npn транзистор ашигласан Дарлингтоны хэлхээний жишээг Зураг 1-д үзүүлэв.
Зураг 1 NPN транзистор ашиглан Дарлингтоны хэлхээ
Дээрх хэлхээ нь нэг NPN транзистортой тэнцэнэ. Энэ хэлхээнд транзистор VT1-ийн эмиттерийн гүйдэл нь транзистор VT2-ийн үндсэн гүйдэл юм. Нийлмэл транзисторын коллекторын гүйдлийг голчлон транзистор VT2-ийн гүйдлээр тодорхойлно. Дарлингтоны хэлхээний гол давуу тал нь гүйдлийн өндөр өсөлт юм h 21, ойролцоогоор бүтээгдэхүүн гэж тодорхойлж болно hХэлхээнд орсон 21 транзистор:
(1)Гэсэн хэдий ч коэффициент гэдгийг санах нь зүйтэй h 21 нь коллекторын гүйдлээс ихээхэн хамаардаг. Тиймээс VT1 транзисторын коллекторын гүйдлийн бага утгын үед түүний утга мэдэгдэхүйц буурч болно. Хараат байдлын жишээ hӨөр өөр транзисторуудын коллекторын гүйдлийн 21-ийг Зураг 2-т үзүүлэв
Зураг 2 Коллекторын гүйдлийн транзисторын өсөлтийн хамаарал
Эдгээр графикаас харахад коэффициент h 21e нь зөвхөн хоёр транзисторын хувьд бараг өөрчлөгддөггүй: дотоодын KT361V ба гадаад BC846A. Бусад транзисторуудын хувьд одоогийн ашиг нь коллекторын гүйдлээс ихээхэн хамаардаг.
Хэрэв транзистор VT2-ийн үндсэн гүйдэл хангалттай бага бол транзистор VT1-ийн коллекторын гүйдэл нь шаардлагатай гүйдлийн өсөлтийн утгыг хангахад хангалтгүй байж болно. h 21. Энэ тохиолдолд коэффициентийг нэмэгдүүлнэ h 21 ба үүний дагуу нийлмэл транзисторын үндсэн гүйдлийн бууралтыг транзистор VT1-ийн коллекторын гүйдлийг нэмэгдүүлэх замаар хийж болно. Үүнийг хийхийн тулд 3-р зурагт үзүүлсэн шиг транзистор VT2-ийн суурь ба эмиттерийн хооронд нэмэлт резистор холбогдсон байна.
Зураг 3 Эхний транзисторын эмиттерийн хэлхээнд нэмэлт эсэргүүцэл бүхий нийлмэл Дарлингтон транзистор
Жишээлбэл, BC846A транзистор дээр угсарсан Дарлингтоны хэлхээний элементүүдийг тодорхойлъё. Дараа нь түүний үндсэн гүйдэл дараахтай тэнцүү болно.
(2)
Энэ гүйдлийн үед одоогийн ашиг h 21 нь огцом буурч, одоогийн нийт ашиг нь тооцоолсон хэмжээнээс хамаагүй бага байж болно. Резистор ашиглан транзистор VT1-ийн коллекторын гүйдлийг нэмэгдүүлснээр та нийт ашгийн утгыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой. h 21. Транзисторын суурь дээрх хүчдэл нь тогтмол байдаг (цахиур транзисторын хувьд у= 0.7 V), дараа нь Ом хуулийн дагуу тооцоолно.
(3)Энэ тохиолдолд KT972, KT973 эсвэл KT825, TIP41C, TIP42C зэрэг дотоодын болон гадаадын супербетта транзисторууд 40,000 хүртэлх одоогийн ашиг олно гэж найдаж болно. Дарлингтон хэлхээг бага давтамжийн өсгөгч (), үйл ажиллагааны өсгөгч, тэр ч байтугай дижитал зэрэг гаралтын үе шатанд өргөн ашигладаг.
Дарлингтоны хэлхээ нь хүчдэл ихэсдэг сул талтай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй У ke. Хэрэв энгийн транзистор дээр байгаа бол У ke нь 0.2 В, дараа нь нийлмэл транзисторд энэ хүчдэл 0.9 В хүртэл нэмэгддэг. Энэ нь VT1 транзисторыг нээх шаардлагатай байгаатай холбоотой бөгөөд үүний тулд түүний сууринд 0.7 В хүчдэл өгөх ёстой (хэрэв бид цахиурын транзисторыг авч үзвэл) .
Энэ дутагдлыг арилгахын тулд нэмэлт транзистор ашиглан нийлмэл транзисторын хэлхээг боловсруулсан. Оросын интернет дээр үүнийг Сиклай схем гэж нэрлэдэг байв. Энэ нэр нь Титце, Шенк нарын номноос гаралтай боловч энэ схем өмнө нь өөр нэртэй байсан. Жишээлбэл, Зөвлөлтийн уран зохиолд үүнийг парадокс хос гэж нэрлэдэг байв. W.E Helein, W.H Holmes нарын номонд нэмэлт транзистор дээр суурилсан нийлмэл транзисторыг Цагаан хэлхээ гэж нэрлэдэг тул бид үүнийг нийлмэл транзистор гэж нэрлэх болно. Нэмэлт транзистор ашиглан нийлмэл pnp транзисторын хэлхээг Зураг 4-т үзүүлэв.
Зураг 4 Нэмэлт транзистор дээр суурилсан нийлмэл pnp транзистор
NPN транзистор нь яг ижил аргаар үүсдэг. Нэмэлт транзистор ашиглан нийлмэл npn транзисторын хэлхээг Зураг 5-т үзүүлэв.
Зураг 5 Нэмэлт транзистор дээр суурилсан нийлмэл npn транзистор
Ашигласан материалын жагсаалтад 1974 онд хэвлэгдсэн ном эхний байрыг эзэлдэг боловч НОМ болон бусад хэвлэлүүд байдаг. Хэзээ ч хуучирдаггүй суурь зүйлүүд байдаг урт хугацаамөн эдгээр үндсийг давтдаг асар олон тооны зохиогчид. Та бүх зүйлийг тодорхой хэлж чаддаг байх ёстой! Мэргэжлийн карьерынхаа туршид би арав хүрэхгүй НОМ олж үзсэн. Би энэ номноос аналог хэлхээний дизайн сурахыг үргэлж зөвлөж байна.
Сүүлд файл шинэчлэх огноо: 2018 оны 06-р сарын 18
Уран зохиол:
"Нийлмэл транзистор (Дарлингтоны хэлхээ)" нийтлэлийн хамт уншина уу:
http://site/Sxemoteh/ShVklTrz/kaskod/
http://site/Sxemoteh/ShVklTrz/OE/
Зураг дээр. Зураг 2.16-д n төрлийн (n MIS технологи гэж нэрлэгддэг) индукцлагдсан суваг бүхий логик элементийн диаграммыг үзүүлэв. Үндсэн транзисторууд VT 1 ба VT 2 нь цувралаар холбогдсон, транзистор VT 3 нь ачааллын үүрэг гүйцэтгэдэг. Элементийн хоёр оролт дээр (x 1 = 1, x 2 = 1) өндөр хүчдэлийн U 1 хэрэглэсэн тохиолдолд VT 1 ба VT 2 транзистор хоёулаа нээлттэй байх ба гаралт дээр бага хүчдэл U 0 тогтоогдоно. Бусад бүх тохиолдолд VT 1 эсвэл VT 2 транзисторуудын дор хаяж нэг нь хаалттай бөгөөд U 1 хүчдэлийг гаралт дээр тогтооно. Тиймээс элемент нь логик БА-БИШ функцийг гүйцэтгэдэг.
Зураг дээр. Зураг 2.17-д OR-NOT элементийн диаграммыг үзүүлэв. Хэрэв оролтын дор хаяж нэг нь VT 1 ба VT 2 гол транзисторуудын аль нэгийг нээх өндөр хүчдэлтэй U 1 байвал бага хүчдэлийн U 0-ийг гаралт дээр тогтооно.
Зурагт үзүүлэв. 2.18 диаграм нь KMDP технологийн NOR-NOT элементийн диаграмм юм. Үүнд VT 1 ба VT 2 транзисторууд гол нь, VT 3 ба VT 4 транзисторууд нь ачаалал юм. Өндөр хүчдэлийн U 1. Энэ тохиолдолд транзистор VT 2 нээлттэй, транзистор VT 4 хаалттай бөгөөд бусад оролтын хүчдэлийн түвшин болон үлдсэн транзисторуудын төлөв байдлаас үл хамааран гаралт дээр бага хүчдэлийн U 0-ийг тогтооно. Элемент нь OR-NOT логик үйлдлийг хэрэгжүүлдэг.
CMPD хэлхээ нь тэжээлийн эх үүсвэрээс маш бага гүйдлийн зарцуулалт (тиймээс эрчим хүч) -ээр тодорхойлогддог.
Интеграл тарилгын логикийн логик элементүүд
Зураг дээр. Зураг 2.19-д интеграл тарилгын логикийн логик элементийн топологи (I 2 L) үзүүлэв. Ийм бүтцийг бий болгохын тулд n төрлийн дамжуулалт бүхий цахиур дахь диффузын хоёр үе шат шаардлагатай: эхний үе шатанд p 1 ба p 2 мужууд, хоёр дахь үе шатанд n 2 мужууд үүсдэг.
Элемент нь p 1 -n 1 -p 2 -n 1 бүтэцтэй. Ийм дөрвөн давхар бүтцийг хоёр ердийн гурван давхаргат транзисторын холболт гэж төсөөлөхөд тохиромжтой.
х 1 -n 1 -х 2 n 1 -х 2 -n 1
Энэ дүрслэлд тохирох диаграммыг Зураг 2.20, а-д үзүүлэв. Энэ схемийн дагуу элементийн ажиллагааг авч үзье.
n 1 -p 2 -n 1 төрлийн бүтэцтэй транзистор VT 2 нь хэд хэдэн гаралттай инвертерийн үүргийг гүйцэтгэдэг (коллектор бүр нь нээлттэй коллекторын хэлхээний дагуу элементийн тусдаа гаралтыг бүрдүүлдэг).
Транзистор VT 2, дуудагдсан форсунк, p 1 -n 1 -p 2 шиг бүтэцтэй.
Эдгээр транзисторуудын n 1 муж нь нийтлэг байдаг тул транзистор VT 2-ийн ялгаруулагч нь VT 1 транзисторын суурьтай холбогдсон байх ёстой; p 2 нийтлэг талбай байгаа нь транзистор VT 2-ийн суурийг транзистор VT 1 коллектортой холбох хэрэгцээнд хүргэдэг. Энэ нь VT 1 ба VT 2 транзисторуудын хоорондох холболтыг 2.20а зурагт үзүүлэв.
Транзисторын VT 1-ийн ялгаруулагч эерэг потенциалтай ба суурь нь тэг потенциалтай тул эмиттерийн уулзвар нь урагш чиглэсэн, транзистор нээлттэй байна.
Энэ транзисторын коллекторын гүйдлийг транзистор VT 3 (өмнөх элементийн инвертер) эсвэл транзистор VT 2-ийн ялгаруулагч уулзвараар хааж болно. Өмнөх боллогик элемент
нээлттэй төлөвт байгаа (транзистор VT 3 нээлттэй), дараа нь энэ элементийн оролт дээр VT 2-ын үндсэн дээр ажилладаг бага хүчдэлийн түвшин байдаг бөгөөд энэ транзисторыг хаалттай төлөвт байлгадаг. VT 1 инжекторын гүйдэл нь транзистор VT 3-аар хаалттай байна. Өмнөх логик элемент хаагдах үед (транзистор VT 3 хаалттай) VT 1 инжекторын коллекторын гүйдэл нь VT 2 транзисторын суурь руу урсах ба энэ транзистор нь нээлттэй төлөвт тохируулна.
Тиймээс VT 3 хаалттай үед транзистор VT 2 нээлттэй, эсрэгээр VT 3 нээлттэй үед транзистор VT 2 хаалттай байна. Элементийн нээлттэй төлөв нь log.0 төлөвтэй, хаалттай төлөв нь log.1 төлөвтэй тохирч байна.
Зураг дээр. Зураг 2.21а-д ЭСВЭЛ-БИШ үйлдлийг хэрэгжүүлдэг хэлхээг үзүүлэв. Элемент цуглуулагчийн холболт нь гэж нэрлэгддэг үйлдлийн системтэй тохирч байна суурилуулах I. Үнэн хэрэгтээ, ядаж нэг элемент нь нээлттэй төлөвт (лог.0 төлөв) байх нь хангалттай бөгөөд дараа нь дараагийн элементийн форсункийн гүйдэл нь нээлттэй инвертерээр хаагдаж, бага лог.0 түвшин үүснэ. элементүүдийн нэгдсэн гаралт. Үүний үр дүнд энэ гаралт дээр x 1 · x 2 логик илэрхийлэлтэй харгалзах утга үүснэ. Түүнд де Морганы хувиргалтыг хэрэглэснээр x 1 · x 2 = илэрхийлэлд хүрнэ. Тиймээс элементүүдийн энэ холболт нь OR-NOT үйлдлийг бодитоор хэрэгжүүлдэг.
Логик элементүүд БА 2 L нь дараахь давуу талуудтай.
өндөр түвшний интеграцийг хангах; I 2 L хэлхээг үйлдвэрлэхэд биполяр транзистор дээр нэгдсэн хэлхээ үйлдвэрлэхтэй ижил технологийн процессыг ашигладаг боловч технологийн үйл ажиллагааны тоо, шаардлагатай фотомаскууд бага байдаг;
ашигласан бага хүчдэл(ойролцоогоор 1B);
өргөн хүрээнд эрчим хүчийг хурдаар солилцох чадварыг хангах (цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг хэд хэдэн дарааллаар өөрчилж болох бөгөөд энэ нь хурдыг өөрчлөхөд хүргэдэг);
TTL элементүүдтэй сайн тохирч байна.
Зураг дээр. Зураг 2.21б-д I 2 L элементээс TTL элемент рүү шилжих диаграммыг үзүүлэв.
Цувралын үндсэн логик элемент нь БА-БИШ логик элемент юм. Зураг дээр. Зураг 2.3-т гурван NAND TTL элементийн диаграммыг үзүүлэв. Бүх хэлхээ нь гурван үндсэн үе шатыг агуулдаг: транзисторын оролт VT1, логик AND функцийг хэрэгжүүлэх; фаз тусгаарлах транзистор VT2болон түлхэх-татах гаралтын үе шат.
Зураг 2.3.a. K131 цувралын үндсэн элементийн бүдүүвч диаграм
K131 цувралын логик элементийн ажиллах зарчим (Зураг 2.3.а) нь дараах байдалтай байна: аль нэг оролтод бага түвшний дохио (0 - 0.4V) хүлээн авах үед олон элементийн суурь-эмиттерийн уулзвар -эмиттер транзистор VT1 нь урагш чиглэсэн (түгжээгүй) бөгөөд R1 резистороор урсаж буй бараг бүхэлдээ гүйдэл нь газар руу салаалсан бөгөөд үүний үр дүнд VT2 хаагдаж, таслах горимд ажилладаг. R2 резистороор урсах гүйдэл нь VT3 транзисторын суурийг хангадаг. Дарлингтоны хэлхээний дагуу холбогдсон VT3 ба VT4 транзисторууд нь ялгаруулагч дагагч болох нийлмэл транзисторыг үүсгэдэг. Энэ нь дохионы хүчийг нэмэгдүүлэх гаралтын үе шат болж ажилладаг. Хэлхээний гаралт дээр өндөр логик түвшний дохио үүсдэг.
Хэрэв бүх оролтод дохио өгсөн бол өндөр түвшин, олон эмиттерт транзистор VT1-ийн суурь ялгаруулагчийн уулзвар хаалттай горимд байна. R1 резистороор урсаж буй гүйдэл нь VT1 транзисторын суурийг хангадаг бөгөөд үүний үр дүнд транзистор VT5 түгжээг тайлж, хэлхээний гаралт дээр логик тэг түвшинг тогтоодог.
VT4 ба VT5 транзисторыг солих үед их хэмжээний гүйдэл дамждаг тул R5 хязгаарлах резисторыг хэлхээнд оруулна.
VT2, R2 ба R3 нь фазыг тусгаарлах каскадыг үүсгэдэг. Амралтын өдрүүдээр ээлжлэн солих шаардлагатай n-p-n транзисторууд. Каскад нь коллектор ба ялгаруулагч гэсэн хоёр гаралттай бөгөөд тэдгээрийн дохио нь фазын эсрэг байдаг.
VD1 - VD3 диодууд нь сөрөг импульсийн эсрэг хамгаалалт юм.
Зураг 2.3.b, c. K155 ба K134 цувралын үндсэн элементүүдийн бүдүүвч диаграммууд
K155 ба K134 цувралын микро схемд гаралтын үе шат нь нийлмэл бус давтагч (зөвхөн транзистор) дээр суурилдаг. VT3) ба ханасан транзистор VT5түвшний шилжилтийн диодыг нэвтрүүлснээр VD4(Зураг 2.3, b, c). Сүүлийн хоёр үе шат нь логик БИШ үйлдлийг хэрэгжүүлдэг цогц инвертерийг бүрдүүлдэг. Хэрэв та хоёр үе шатыг тусгаарлах үе шатыг оруулбал OR-NOT функцийг хэрэгжүүлнэ.
Зураг дээр. 2.3, мөн K131 цувралын үндсэн логик элементийг харуулсан (гадаад аналог - 74N). K155 цувралын үндсэн элементийг (гадаадын аналог - 74) Зураг дээр үзүүлэв. Зураг дээрх 2.3, b, a. 2.3, c - K134 цувралын элемент (гадаадын аналог - 74L). Одоо эдгээр цувралууд бараг хөгжөөгүй байна.
Анхны хөгжүүлэлтийн TTL микро схемүүд нь дотоод бүтцэд Шоттки саадтай уулзвар бүхий TTLSh микро схемээр идэвхтэй сольж эхэлсэн. Schottky уулзвар транзистор (Schottky транзистор) нь ханаагүй транзисторын шилжүүлэгчийн сайн мэддэг хэлхээнд суурилдаг (Зураг 2.4.a).
Зураг 2.4. Шотткигийн шилжилттэй бүтцийг олж авах зарчмын тайлбар:
a - ханаагүй транзисторын унтраалга; b - Schottky диод бүхий транзистор; c - Schottky транзисторын тэмдэг.
Транзисторын ханалтанд орохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд коллектор ба суурийн хооронд диод холбогдсон байна. Транзисторын ханалтыг арилгахын тулд санал хүсэлтийн диодыг анх удаа B. N. Kononov санал болгосон боловч энэ тохиолдолд 1 В хүртэл нэмэгдэж болно. Хамгийн тохиромжтой диод нь Schottky саадтай диод юм. Энэ нь металл ба хөнгөн хольцтой n-хагас дамжуулагчийн хооронд үүссэн контакт юм. Металд зөвхөн зарим электронууд чөлөөтэй байдаг (валентийн бүсээс гадуурх). Хагас дамжуулагчийн хувьд чөлөөт электронууд нь хольцын атомуудыг нэмснээр дамжуулалтын хил дээр байдаг. Хэвийн хүчдэл байхгүй тохиолдолд хоёр талын саадыг давж буй электронуудын тоо ижил байна, өөрөөр хэлбэл гүйдэл байхгүй. Урагшаа хазайсан үед электронууд боломжит саадыг даван туулж, металл руу орох энергитэй байдаг. Хэвийн хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр саадны өргөн багасч, урагшлах гүйдэл хурдан нэмэгддэг.
Урвуу хазайлттай үед хагас дамжуулагч дахь электронууд боломжит саадыг даван туулахын тулд илүү их энерги шаарддаг. Металлын электронуудын хувьд боломжит саад бэрхшээл нь хэвийсэн хүчдэлээс хамаардаггүй тул жижиг урвуу гүйдэл урсдаг бөгөөд энэ нь нуранги нурах хүртэл бараг тогтмол хэвээр байна.
Шоттки диод дахь гүйдэл нь ихэнх дамжуулагчаар тодорхойлогддог тул энэ нь ижил урагшлах үед илүү их байдаг тул Шоттки диод дахь шууд хүчдэлийн уналт нь одоогийнхоос бага байна. ердийн p-nөгөгдсөн гүйдэл дэх шилжилт. Тиймээс Schottky диод нь 0.7 В-ийн ердийн цахиурын диодын босго хүчдэлээс ялгаатай нь (0.2-0.3) V дарааллын нээлтийн босго хүчдэлтэй бөгөөд хагас дамжуулагч дахь цөөнхийн тээвэрлэгчдийн ашиглалтын хугацааг эрс багасгадаг.
Зураг дээрх диаграммд. 2.4, b транзистор VT1нь бага нээлтийн босго (0.2...0.3) V бүхий Shatky диодоор ханалтанд орохоос хамгаалагдсан тул ханасан транзистортой харьцуулахад хүчдэл бага зэрэг нэмэгдэх болно. VT1. Зураг дээр. 2.4, в нь "Шоттки транзистор" бүхий хэлхээг харуулж байна. Schottky транзистор дээр үндэслэн TTLSh хоёр үндсэн цувралын микро схемийг үйлдвэрлэсэн (Зураг 2.5).
Зураг дээр. 2.5, мөн K531 цувралын микро схемийн үндэс болгон ашигладаг өндөр хурдны логик элементийн диаграммыг харуулав (гадаад аналог - 74S), (S нь Германы физикч Шотткигийн овог нэрийн эхний үсэг). Энэ элементэд транзистор дээр хийгдсэн фазыг тусгаарлах каскадын эмиттерийн хэлхээг VT2, одоогийн генератор асаалттай байна - транзистор VT6резисторуудтай R4Тэгээд R5. Энэ нь логик элементийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Үгүй бол энэ логик элемент нь K131 цувралын үндсэн элементтэй төстэй юм. Гэсэн хэдий ч Schottky транзисторыг нэвтрүүлснээр багасгах боломжтой болсон tzd.rхоёр дахин нэмэгдсэн.
Зураг дээр. 2.5, b нь K555 цувралын үндсэн логик элементийн диаграммыг харуулж байна (гадаад аналог - 74LS). Энэ хэлхээнд олон эмиттерт транзисторын оронд Schottky диодын матрицыг оролтод ашигладаг. Шатки диодыг нэвтрүүлснээр транзистор унтрах хугацааг ихэсгэх илүүдэл үндсэн цэнэгийн хуримтлалыг арилгаж, температурын хязгаарт шилжих хугацааг тогтвортой байлгах боломжийг олгодог.
Гаралтын шатны дээд гарны резистор R6 нь транзисторын суурь дээр шаардлагатай хүчдэлийг үүсгэдэг VT3үүнийг нээх. Хаалга хаагдсан үед эрчим хүчний хэрэглээг багасгахын тулд (), резистор R6нийтлэг автобусанд биш, харин элементийн гаралт руу холбоно.
Диод VD7, -тэй цуваа холбогдсон R6ба фазын тусгаарлах каскадын коллекторын ачааллын эсэргүүцэлтэй зэрэгцээ R2, транзисторын коллекторын гүйдлийг нэмэгдүүлэхийн тулд ачааллын багтаамжид хуримтлагдсан энергийн хэсгийг ашиглан хэлхээний асаалтын саатлыг багасгах боломжийг танд олгоно. VT1шилжилтийн горимд.
Транзистор VT3идэвхтэй горимд (эмиттер дагагч) ажилладаг тул Schottky диодгүйгээр хэрэгждэг.
Хэрэв бид жишээ нь транзисторыг авбал MJE3055Tэнэ нь хамгийн их гүйдэл нь 10А бөгөөд ашиг нь ердөө 50 орчим байдаг тул бүрэн нээгдэхийн тулд суурь руу хоёр зуун миллиампер гүйдэл шахах шаардлагатай болно. Ердийн MK гаралт нь тийм ч их ажиллахгүй, гэхдээ хэрэв та тэдгээрийн хооронд 200 мА-ыг татах чадвартай сул транзисторыг (ямар нэг төрлийн BC337) холбовол амархан болно. Гэхдээ энэ нь түүнийг мэдэхийн тулд юм. Хэрэв та хийцтэй хог хаягдлаас хяналтын систем хийх шаардлагатай бол яах вэ - энэ нь хэрэг болно.
Практикт бэлэн болсон транзисторын угсралт. Гаднах байдлаар энэ нь ердийн транзистороос ялгаатай биш юм. Нэг бие, ижил гурван хөл. Энэ нь маш их хүч чадалтай бөгөөд хяналтын гүйдэл нь микроскоп юм :) Үнийн жагсаалтад тэд ихэвчлэн санаа зовдоггүй бөгөөд зүгээр л бичдэг - Дарлингтон транзистор эсвэл нийлмэл транзистор.
Жишээлбэл, хосууд BDW93C(NPN) ба BDW94С(PNP) Мэдээллийн хуудаснаас тэдний дотоод бүтцийг энд харуулав.
Түүнээс гадна, байдаг Дарлингтоны чуулганууд. Хэд хэдэн багцыг нэг дор савлахад. Хүчирхэг LED дэлгэц эсвэл гишгүүр мотор () жолоодох шаардлагатай үед зайлшгүй шаардлагатай зүйл юм. Ийм бүтээн байгуулалтын маш сайн жишээ бол маш алдартай бөгөөд хялбар байдаг ULN2003, хүртэл чирэх чадвартай 500 Долоон угсралт бүрийн хувьд мА. Гарах боломжтой зэрэгцүүлэн оруулнаодоогийн хязгаарыг нэмэгдүүлэх. Нийтдээ нэг ULN нь бүх оролт, гаралтыг нь зэрэгцүүлсэн тохиолдолд 3.5А хүртэл цахилгаан дамжуулах боломжтой. Энэ нь намайг баярлуулж байгаа зүйл бол гарц нь орцны эсрэг талд байрладаг, доор нь самбарыг чиглүүлэхэд маш тохиромжтой. Шууд.
Мэдээллийн хуудас нь энэ чипийн дотоод бүтцийг харуулж байна. Таны харж байгаагаар энд хамгаалалтын диодууд бас байдаг. Хэдийгээр тэдгээр нь үйл ажиллагааны өсгөгч мэт зурсан боловч энд байгаа гаралт нь нээлттэй коллекторын төрөл юм. Өөрөөр хэлбэл, тэр зөвхөн газар руу богино холболт хийж чадна. Хэрэв та нэг хавхлагын бүтцийг харвал ижил мэдээллийн хуудаснаас юу тодорхой болох вэ.
Радио электрон хэлхээг зохион бүтээхдээ радио элемент үйлдвэрлэгчдийн санал болгож буй параметрээс илүү сайн параметр бүхий транзистортой байх нь ихэвчлэн тохиолддог. Зарим тохиолдолд бидэнд илүү их гүйдлийн ашиг h 21, бусад тохиолдолд илүү өндөр оролтын эсэргүүцэл h 11, бусад тохиолдолд бага гаралтын дамжуулалт h 22 хэрэгтэй болно. Эдгээр асуудлыг шийдэхийн тулд бид доор хэлэлцэх цахим бүрэлдэхүүн хэсгийг ашиглах сонголт маш сайн байна.
Нийлмэл транзисторын бүтэц ба диаграмм дээрх тэмдэглэгээ |
Доорх хэлхээ нь дан хэлхээтэй тэнцүү байна n-p-n хагас дамжуулагч. Энэ хэлхээнд ялгаруулагч гүйдэл VT1 нь үндсэн гүйдэл VT2 байна. Нийлмэл транзисторын коллекторын гүйдлийг голчлон одоогийн VT2-ээр тодорхойлно.
Эдгээр нь нэг чип, нэг багц дээр хийгдсэн хоёр тусдаа хоёр туйлт транзистор юм. Ачааллын эсэргүүцэл нь эхний хоёр туйлт транзисторын ялгаруулагч хэлхээнд мөн байрладаг. Дарлингтон транзистор нь стандарт хоёр туйлт транзистортой ижил терминалуудтай байдаг - суурь, коллектор, ялгаруулагч.
Дээрх зургаас харахад стандарт нийлмэл транзистор нь хэд хэдэн транзисторуудын нэгдэл юм. Нарийн төвөгтэй байдал, эрчим хүчний алдагдал зэргээс шалтгаалан хоёроос илүү Дарлингтон транзистор байж болно.
Нийлмэл транзисторын гол давуу тал нь хэлхээнд багтсан транзисторуудын h 21 параметрийн үржвэрийн томъёогоор ойролцоогоор тооцоолж болох гүйдлийн ашиг h 21 юм.
h 21 =ц 21vt1 × h21vt2 (1)
Хэрэв эхнийх нь олз 120, хоёр дахь нь 60 бол Дарлингтоны хэлхээний нийт ашиг нь эдгээр утгуудын үржвэртэй тэнцүү буюу 7200 байна.
Гэхдээ h21 параметр нь коллекторын гүйдэлээс ихээхэн хамаардаг гэдгийг санаарай. Хэрэв транзистор VT2-ийн үндсэн гүйдэл хангалттай бага байвал коллектор VT1 нь үүнийг хангахад хангалтгүй байж болно. хүссэн үнэ цэнэодоогийн ашиг h 21. Дараа нь h21-ийг нэмэгдүүлж, үүний дагуу нийлмэл транзисторын үндсэн гүйдлийг бууруулснаар коллекторын гүйдлийн VT1-ийг нэмэгдүүлэх боломжтой болно. Үүнийг хийхийн тулд доорх диаграммд үзүүлсэн шиг ялгаруулагч ба VT2-ийн суурийн хооронд нэмэлт эсэргүүцэл орно.
Жишээлбэл, BC846A биполяр транзистор дээр угсарсан Дарлингтоны хэлхээний элементүүдийг тооцоолъё. Дараа нь бид түүний үндсэн гүйдлийг дараах илэрхийллээр тодорхойлно.
i kvt1 =i bvt2 =i kvt2 / h 21vt2 = 1×10 -3 A / 200 =5×10 -6 A
Ийм бага гүйдэл 5 мкА бол h 21 коэффициент огцом буурч, нийт коэффициент нь тооцоолсон хэмжээнээс бага байж болно. Нэмэлт резистор ашиглан анхны транзисторын коллекторын гүйдлийг нэмэгдүүлснээр та үнэ цэнийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой ерөнхий параметр h21. Суурийн хүчдэл нь тогтмол (ердийн цахиурын гурван хар тугалгатай хагас дамжуулагчийн хувьд u = 0.7 В) тул эсэргүүцлийг дараахь томъёогоор тооцоолж болно.
R = u bevt2 / i evt1 - i bvt2 = 0.7 вольт / 0.1 мА - 0.005мА = 7 кОм
Энэ тохиолдолд бид энэ хэлхээний дагуу 40,000 хүртэлх тооны супербетта транзисторыг бүтээдэг гэж найдаж болно.
Тос дээр нэмж хэлэхэд энэ Дарлингтоны хэлхээ нь Uke хүчдэлийн өсөлт зэрэг мэдэгдэхүйц сул талтай гэдгийг дурдах болно. Хэрэв ердийн транзисторуудад хүчдэл 0.2 В бол нийлмэл транзисторд энэ нь 0.9 В хүртэл нэмэгддэг. Энэ нь VT1-ийг нээх шаардлагатай байгаатай холбоотой бөгөөд үүний тулд 0.7 В хүртэл хүчдэл хэрэглэх шаардлагатай. түүний суурь (хэрэв хагас дамжуулагчийг үйлдвэрлэх явцад цахиур ашигласан бол).
Үүний үр дүнд дурдсан сул талыг арилгахын тулд сонгодог хэлхээнд бага зэргийн өөрчлөлт хийж, нэмэлт Дарлингтон транзисторыг олж авсан. Ийм нийлмэл транзистор нь хоёр туйлт төхөөрөмжөөс бүрдэх боловч өөр өөр дамжуулалттай: p-n-p ба n-p-n.
Орос болон гадаадын олон радио сонирхогчид энэ холболтыг Шиклай схем гэж нэрлэдэг боловч энэ схемийг парадоксик хос гэж нэрлэдэг байв.
Нийлмэл транзисторуудын хэрэглээг хязгаарладаг ердийн сул тал нь бага гүйцэтгэлтэй байдаг тул тэдгээрийг зөвхөн бага давтамжийн хэлхээнд өргөн ашигладаг. Эдгээр нь хүчирхэг ULF-ийн гаралтын үе шат, хөдөлгүүр ба автоматжуулалтын төхөөрөмжүүдийн хяналтын хэлхээ, машины гал асаах хэлхээнд маш сайн ажилладаг.
Асаалттай хэлхээний диаграммууднийлмэл транзисторыг ердийн хоёр туйлт транзистор гэж нэрлэдэг. Хэлхээн дээрх нийлмэл транзисторын ийм уламжлалт график дүрслэлийг ховор тохиолдолд ашигладаг.
Хамгийн түгээмэл нэг бол L293D нэгдсэн угсралт юм - эдгээр нь нэг орон сууцанд дөрвөн гүйдлийн өсгөгч юм. Үүнээс гадна L293 микро угсралтыг дөрвөн транзисторын электрон унтраалга гэж тодорхойлж болно.
Микро схемийн гаралтын үе шат нь Дарлингтон ба Сзиклай хэлхээний хослолоос бүрдэнэ.
Нэмж дурдахад Дарлингтоны хэлхээнд суурилсан тусгай бичил угсралт нь радио сонирхогчдын хүндэтгэлийг хүлээсэн. Жишээ нь . Энэхүү нэгдсэн хэлхээ нь үндсэндээ долоон Дарлингтон транзисторын матриц юм. Ийм бүх нийтийн чуулганыг төгс чимэглэдэг сонирхогчийн радио хэлхээмөн тэдгээрийг илүү ажиллагаатай болгох.
Микро схем нь нээлттэй коллектор бүхий нийлмэл Дарлингтон транзистор дээр суурилсан хүчирхэг ачааллын долоон сувгийн унтраалга юм. Шилжүүлэгчид хамгаалалтын диодуудыг агуулдаг бөгөөд энэ нь реле ороомог гэх мэт индуктив ачааллыг шилжүүлэх боломжийг олгодог. CMOS логик чипүүдэд хүчирхэг ачааллыг холбоход ULN2004 шилжүүлэгч шаардлагатай.
Батерейг цэнэглэх гүйдэл нь түүн дээрх хүчдэлээс хамаарна (хэрэглэсэн B-E шилжилт VT1) нь VT1 транзистороор зохицуулагддаг бөгөөд коллекторын хүчдэл нь LED дээрх цэнэгийн заагчийг хянадаг (цэнэглэх тусам цэнэгийн гүйдэл буурч, LED аажмаар унтардаг) ба VT2, VT3, VT4 агуулсан хүчирхэг нийлмэл транзистор.
Урьдчилсан ULF-ээр дамжуулан өсгөх шаардлагатай дохио нь нийлмэл VT1 ба VT2 дээр суурилуулсан дифференциал өсгөгчийн урьдчилсан шатанд тэжээгддэг. Өсгөгчийн үе шатанд дифференциал хэлхээг ашиглах нь дуу чимээний нөлөөллийг бууруулж, сөрөг санал хүсэлтийг баталгаажуулдаг. OS хүчдэлийг цахилгаан өсгөгчийн гаралтаас транзистор VT2-ийн сууринд нийлүүлдэг. OS by DC R6 резистороор дамжуулан хэрэгжүүлдэг.
Генератор асаалттай үед C1 конденсатор цэнэглэгдэж, дараа нь zener диод нээгдэж, K1 реле ажилладаг. Конденсатор нь резистор болон нийлмэл транзистороор цэнэглэгдэж эхэлдэг. Богино хугацааны дараа реле унтарч, шинэ генераторын мөчлөг эхэлнэ.