Operácie

Tranzistory

Z SensorWiki

Tranzistor

Je všeobecné známe, že základom integrovaných obvodov je tranzistor. Podľa typu nosiča náboja ich delíme na:

  • bipolárne (dva typy nosiča - elektróny a diery) a
  • unipolárne (jeden typ nosiča).

Unipolárna technológia výroby: Sú to vlastne elektrickým poľom riadené tranzistory (FET – Field Effect Transistor).

Historicky najstaršou technológiou je PMOS (Metal Oxid Semiconductor), ktorá používa unipolárny tranzistor s kanálom P. Vzhľadom na nízku rýchlosť a zlú zlučiteľnosť s TTL obvodmi sa nahradila technológiou NMOS (MOS tranzistor s kanálom N). Dosahuje vyššie rýchlosti, pretože elektróny sa pohybujú rýchlejšie ako diery. Výhodou je aj dobrá zlučiteľnosť s obvodmi TTL. Hradlo typu NMOS v invertujúcom zapojení používa ako záťaž spínacieho prvku rezistor. Hradlo NMOS zapojené ako invertor používa rezistor vo funkcii záťaže spínacieho obvodu.

Tran invertor.jpg

Výhody:

  • minimalizované straty
  • zlučiteľné s TTL

V ďalšom budeme uvažovať N a P MOS tranzistory ako jednoduché spínače. Napájacie napätie je unipolárne: \ V_{DD}.

N-typ tranzistora má vývod S pripojený na ZEM. Aby bol tranzistor vodivý – ON musí byť napätie \ U_{GS} voči bodu S kladné. \ U_{GS} musí byť väčšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.: \ U_{GS}\ = \ V_{DD}. Prechod DS je potom vodivý. Ak je napätie \ U_{GS}\ =\ 0V, potom je tranzistor nevodivý – v stave OFF.

N typ.jpg

P-typ tranzistora má bod S pripojený na \ V_{DD}. Ak má byť tranzistor v stave ON, musí byť napätie \ U_{GS} voči bodu S záporné. \ U_{GS} musí byť menšie ako je minimálna prahová hodnota. Napr.:\ U_{GS}\ =\ 0V. Ak je napätie \ U_{GS}\ = \ V_{DD}, potom je tranzistor nevodivý – v stave OFF.

P typ.jpg


Úlohy

1. Zmerajte základné parametre spínacieho tranzistora BD243.

2. Zmerajte charakteristiku tranzistora BD243.

  • Návod na meranie: str. 35
  • Výstup: tabuľka zo str. 35 + graf závislosti Ic od Ib, vypočítané beta.

3. Riadenie výkonu šírkovou moduláciou PWM

  • Návod na meranie: str. 36
  • Výstup: tabyuľka zo str. 36 + grafické znázornenie striedy zmerané na osciloskope


4. Zmerajte základné parametre FET tranzistora BUZ71.

5. Charakteristika js motora riadeného PWM moduláciou

  • Návod na meranie: str. 47
  • Výstup: grafická závislosť otáčok elektromotora od striedy PWM