MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Az előadások a következő témára: "MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306"— Előadás másolata:

1 MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306
A bipoláris tranzisztor IV.

2 A bipoláris tranzisztor kisjelű helyettesítő- képei
Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

3 A kisjelű működés jellege
Munkapont meghatározása Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

4 A kisjelű működés jellege
AC helyettesítőkép: passzív alkatrészekre, BJT-re Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

5 A helyettesítőképek fajtái
1. Fizikai "kételemes" "háromelemes” "ötelemes" 2. "Fekete doboz" (négypólus) h paraméteres y paraméteres s paraméteres Mindegyikben: FB, FE Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

6 Kisjelű fizikai helyettesítőképek
Kételemes IE arányosan vezérli IC-t véges bemeneti ellenállás FB Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

7 Kisjelű fizikai helyettesítőképek
Kételemes, FB Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

8 Kisjelű fizikai helyettesítőképek
Kételemes, FE FE Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

9 Kisjelű fizikai helyettesítőképek
Kételemes FB FE Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

10 Kisjelű fizikai helyettesítőképek
Kételemes PÉLDA Egy bipoláris tranzisztor kisjelű áramerősítési tényezője az IE = 1 mA munkapontban  = 200. Határozzuk meg a kételemes közös bázisú és közös emitteres helyettesítőkép elemértékeit! FB FE Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

11 Kisjelű fizikai helyettesítőképek
Háromelemes FB FE Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

12 Kisjelű fizikai helyettesítőképek
Ötelemes Early Giacoletto FB FE Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

13 PÉLDA Határozzuk meg az alábbi kapcsolás erősítését és bemeneti ellenállását! Adatok:  = 200, Ut = 12 V, UB=6 V, IE = 1 mA, a bázis-osztó árama 0,1 mA. Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

14 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

15 Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

16 A kapacitások figyelembevétele
T0 a bázis-áthaladási idő Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

17 A kapacitások figyelembevétele
Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

18 A négypólus helyettesítőképek
h paraméterek Mérőirány konvenció (eltér az eddigiektől!) Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

19 A négypólus helyettesítőképek
h paraméterek állandó U u dI i h = 2 1 21 az áramer ősítés rövidrezárt kimenet mellett I dU 22 a kimeneti vezetés szakadt bemenet 12 a feszültség visszahatás szakadt bemenet 11 a bemeneti ellenállás rövidrezárt kimenet Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

20 A négypólus helyettesítőképek
h paraméterek, FE, FB Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

21 A négypólus helyettesítőképek
h paraméterek a katalógusban Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

22 A négypólus helyettesítőképek
h paraméterek a katalógusban Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

23 A négypólus helyettesítőképek
y paraméterek Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

24 Nagyfrekvenciás működés
Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

25 Nagyfrekvenciás működés
A tranzisztor határfrekvenciái Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

26 Nagyfrekvenciás működés
A tranzisztor határfrekvenciái Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

27 Nagyfrekvenciás működés
A tranzisztor határfrekvenciái Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

28 Nagyfrekvenciás működés
A tranzisztor határfrekvenciái Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

29 A bipoláris tranzisztor mint teljesítmény-kapcsoló
Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

30 A kapcsoló üzemű működés
A tranzisztor, mint teljesítmény kapcsoló Lényeges kérdés: mekkora a kapcsolható teljesítmény? A két stabil munkapont: lezárás (A), telítés (B) Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

31 A kapcsoló üzemű működés
A tranzisztor, mint digitális jelfeldolgozó elem Lényeges kérdés: milyen gyors az átkapcsolás? A két stabil munkapont: lezárás, telítés Transzfer karakterisztika: az inverterre jellemző Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

32 Határadatok (maximal ratings)
Pdmax disszipációs hiperbola rövid időre túlléphető Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

33 A maximális kapcsolható teljesítmény
Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

34 PÉLDA A BD 442 tranzisztorra Pdmax = 36 W, UCEmax = 80 V, ICmax = 4 A. Mekkora az optimális terhelő ellenállás és mekkora a maximális kapcsolható teljesítmény? Legalább mekkora bázisáram kell a bekapcsoláshoz, ha B=80? Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

35 PÉLDA n: túlvezérlési tényező
A BD 442 tranzisztorra Pdmax = 36 W, UCEmax = 80 V, ICmax = 4 A. Mekkora az optimális terhelő ellenállás és mekkora a maximális kapcsolható teljesítmény? Legalább mekkora bázisáram kell a bekapcsoláshoz, ha B=80? n: túlvezérlési tényező Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

36 A kapcsoló üzem tranziensei
Kétféléről beszélünk: belső és külső tranziens Tárgyalni a belső tranzienseket fogjuk Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

37 A kapcsoló üzem tranziensei
Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008

38 A kapcsoló üzem tranziensei
Töltésegyenletek kollektor időállandó Mikroelektronika - A bipoláris tranzisztor IV. © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008