Download Osnove Elektronike.pdf PDF

TitleOsnove Elektronike.pdf
File Size2.7 MB
Total Pages171
Document Text Contents
Page 1

Sveučilište u Splitu


















Vladan Papić





PREDAVANJA



IZ


OSNOVA ELEKTRONIKE









































Split, 2005

Page 2

Manualia Universitatis studiorum Spalatensis





Autor:

Doc. dr. sc. Vladan Papić



Recenzenti:

Prof. dr. sc. Sven Gotovac

Prof. dr. sc. Dragan Poljak

Doc. dr. sc. Hrvoje Dujmić















Objavljivanje ove sveučilišne skripte odobreno je na 28. sjednici Senata Sveučilišta u Splitu

održanoj 20. siječnja 2005. godine, odlukom br: 01-12/21-2-2004.






CIP-Katalogizacija u publikaciji

Sveučilišna knjižnica u Splitu



UDK 628.38(075.8)



PAPIĆ, Vladan

Predavanja iz osnova elektronike / Vladan Papić. – Split : Fakultet

prirodoslovno- matematičkih znanosti i odgojnih područja, 2005. – 163 str. :

graf. prikazi ; 24 cm. – (Manualia Universitatis studiorum Spalatensis)



Bibliografija.



ISBN 953-7155-02-1




ISBN 953-7155-02-1












Split, veljača 2005.

Page 85

V.Papić: Predavanja iz osnova elektronike 79



79

Baza je poluvodički dio kroz koji prolaze nositelji naboja na putu iz emitera prema kolektoru.
Ovisno o primijenjenom tehnološkom postupku proizvodnje tranzistora, širina baze varira.
Ukoliko je korišten postupak legiranja (Slika 3.27.a), baza je fizički šira (do 10-3 cm) nego što
je širina baze dobivena difuzno-planarnim postupkom (Slika 3.27.b) gdje je širina baze manja
od 10-4 cm. Legirani tranzistori imaju homogenu bazu i prikladni su za rad na nižim
frekvencijama, a difuzno-planarni tranzistori imaju nehomogenu bazu i rade na višim
frekvencijama.


3.6.1. Osnovni principi rada tranzistora

Normalno polarizirani P-N-P tranzistor prikazan je na slici 3.28. Općenito imamo dva kruga –
ulazni i izlazni i dvije baterije koje osiguravaju potrebne napone tj. polarizacije. Moguća je i
izvedba s jednom baterijom kojom se realiziraju dva napona.
Ovisno o vrstama spoja (zajedničkoj elektrodi) tranzistora možemo imati:


- spoj sa zajedničkom bazom (ZB)
- spoj sa zajedničkim emiterom (ZE)
- spoj sa zajedničkim kolektorom (ZC)


Za tranzistor na slici ulazni krug je krug emiter-baza, a krug kolektor-baza je izlazni. Baza je
zajednička za ulazni i izlazni krug pa kažemo da se radi o spoju sa zajedničkom bazom. Za
upoznavanje osnovnih svojstava i rada tranzistora spoj sa zajedničkom bazom je najprikladniji
pa ćemo njega objasniti iako se spoj sa zajedničkim emiterom najčešće koristi. Kod
uobičajenog rada tranzistora, bez obzira na vrstu spoja, dioda emiter-baza polarizirana je
propusno, a dioda kolektor-baza nepropusno.


P PN

E CB

+ -
UEB

+ -
UCB

IE
IB

IC

+ -
UEB

+ -
UCB

IE
IB

IC

E C

B

PNP




Slika 3.28.
P-N-P tranzistor u spoju sa zajedničkom bazom

Kirchoffov zakon: IE + IB +IC = 0
(dogovor je da sve struje ulaze u tranzistor)


Za razliku od prikazanih polarizacija P-N-P tranzistora, za N-P-N tip tranzistora željene
polarizacije spojeva emiter-baza i kolektor-baza postižu se suprotnim polaritetom napona
napajanja.
Osnova rada tranzistora: Potrebno je omogućiti šupljinama, koje su iz emitera injektirane u
bazu, što potpuniji transport kroz bazu u kolektor. Nepoželjna rekombinacija šupljina s
elektronima u bazi će, kako je već spomenuto, ovisiti o širini baze.

Page 86

V.Papić: Predavanja iz osnova elektronike 80



80

P PN
E CB

+ -
UEB

+ -
UCB

IE
IB

IC

-IR ICB0

IPCIPE
-INE

E E


Slika 3.29.

Unutrašnja kretanja nositelja naboja u normalno polariziranom P-N-P tranzistoru u spoju sa
zajedničkom bazom (ZB)


Objasnimo sada unutrašnja kretanja naboja u normalno polariziranom P-N-P tranzistoru u
spoju sa zajedničkom bazom (Slika 3.29). U emiteru su majoritetni nositelji naboja šupljine, a
minoritetni elektroni, a u bazi je obratno. Kod spoja emiter-baza, vanjsko polje je orijentirano
tako da smanjuje barijeru tj. imamo propusnu polarizaciju spoja emiter-baza. Javlja se
kretanje i majoritetnih i minoritetnih nositelja naboja. Ta dva kretanja predstavljaju struju
unutar emitera IE, gdje je IPE struja pozitivnih nositelja, a INE struja negativnih nositelja u
emiteru. Po dogovoru je kretanje pozitivnih nositelja smjer struje, a kretanje negativnih
nositelja je u suprotnom smjeru, pa tu struju označavamo s –INE:

NEPEE III += (3.24)

Šupljine koje iz emitera stignu u bazu preko propusno polariziranog PN spoja emiter-baza
sada u bazi predstavljaju manjinske nositelje, koji bi se, da je riječ o normalnoj diodi,
rekombinirali sa većinskim nositeljima u bazi (elektronima). Međutim, rekombinacija se ne
događa trenutno, već je potrebno neko konačno vrijeme dok šupljina ne "naiđe" na slobodni
elektron. Zbog ovoga šupljine koje iz emitera dođu u bazu prođu neki konačan put (difuzijsku
duljinu) prije nego iščeznu u procesu rekombinacije. Baza je fizički izvedena na način da je
znatno uža od difuzijske duljine, pa se većina šupljina koji su došli iz emitera ne stigne
rekombinirati u bazi prije nego dođu do spoja kolektor-baza. S obzirom da je ovaj spoj
zaporno polariziran, el. polje duž PN spoja kolektor-baza zahvaća pristigle šupljine (koje su u
bazi manjinski nositelji) i transportira ih u područje emitera. Ovo predstavlja struju šupljina u
kolektoru, IPC. Dakle, možemo reći da emiter "emitira" šupljine, i, zahvaljujući vrlo uskom
području baze, većinu ovih šupljina (tipično oko 99%) "pokupi" kolektor. Preostalih 1%
šupljina u bazi se uspijeva rekombinirati sa elektronima iz baze formirajući struju IR.
Struja kolektora IC sastoji se gotovo isključivo od ovih šupljina pristiglih preko baze iz
emitera, IPC, a manjim dijelom i od struje zasićenja ICB0 koja predstavlja vrlo malu struju
zaporno polariziranog spoja kolektor-baza:

0CBPCC III +−= (3.25)

Page 170

V.Papić: Predavanja iz osnova elektronike 164



164

Page 171

Literatura:



1. -X]EDªLü��(OHNWURQLþNL�HOHPHQWL��âNROVND�NQMLJD��=DJUHE�������
2. %LOMDQRYLü��(OHNWURQLþNL�VNORSRYL��âNROVND�NQMLJD��=DJUHE�������
3. Peruško, Digitalna elektronika, Školska knjiga, Zagreb, 1996.
4. 6ODSQLþDU��,PSXOVQD�L�GLJLWDOQD�WHKQLND��)(6%��6YHXþLOLªWH�X�6SOLWX�������
5. Storey, Electronics: A Systems Approach, Prentice Hall, 1998.
6. 6ODSQLþDU��*RWRYDF��(OHNWURQLþNL�VNORSRYL��6YHXþLOLªWH�X�6SOLWX�������

Similer Documents