Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640, Místo poskytovaného vzdělávaní Stod, Plzeňská 245
CZ.1.07/1.5.00/34.0639
Interakce ve výuce základů elektrotechniky
TRANZISTORY Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0639
Číslo materiálu
VY_32_INOVACE_06.06
Název školy
Střední odborné učiliště, Domažlice, Prokopa Velikého 640, Místo poskytovaného vzdělávání Stod, Plzeňská 245
Autor
Ing. Martin Jurák
Tematický celek
Základy elektrotechniky
Ročník
1. ročník – 26-52-H/01 Elektromechanik pro zařízení a přístroje.
Datum tvorby
30.3.2013
Anotace
Materiál je určen pro 1. ročník učebního oboru Elektromechanik pro zařízení a přístroje. Inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek – prezentace s názornými obrázky a schématy doplněných textem podporujícím výklad učitele.
Metodický pokyn
Prezentace s výkladem - Digitální učební materiál pro seznámení s nejdůležitějšími elektronickými součástkami.
Pokud není uvedena jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora.
TRANZISTORY – polovodičové prvky Tranzistory jsou určené zejména k zesilování elektrických signálů. Jejich princip je založen na řízení proudu v polovodičové struktuře. Zesilovací vlastnost vzniká vlivem vazby vstupního a výstupního obvodu a možnosti řízení výstupního proudu vstupním proudem nebo napětím. Podle principu činnosti a způsobu řízení výstupního proudu rozdělujeme tranzistory na bipolární a unipolární. Bipolární tranzistory – využívají spojení dvou přechodů P-N tranzistorové struktury. Na principu se podílí majoritní i minoritní nosiče (odtud název) a výstupní proud je výrazně závislý na proudu vstupním. Unipolární tranzistory – nazývané tranzistory řízené elektrickým polem, využívají principu řízení výstupního proudu vstupním napětím.
TRANZISTOROVÝ JEV Nejčastěji používaným prvkem zesilovačů je bipolární tranzistor. Zesilovací vlastnosti způsobuje tranzistorový jev, který vzniká při vhodném uspořádání bipolární tranzistorové struktury PNP nebo NPN. Jednotlivé oblasti tranzistoru mají názvy: emitor, báze, kolektor. Přechod mezi emitorem a bází se nazývá emitorový přechod, přechod mezi kolektorem a bází se nazývá kolektorový přechod.
PODMÍNKY VZNIKU TRANZISTOROVÉHO JEVU Podmínkou vzniku tranzistorového jevu je zapojení emitorového přechodu v přímém směru a kolektorového přechodu ve zpětném směru. Emitorový přechod je nesymetrický, vytvořený tak, aby koncentrace děr v oblasti emitoru byla podstatně větší než koncentrace elektronů v oblasti báze (např. 1000 krát). Proud emitoru IE tvoří prakticky děrová složka. Injektované díry pronikají s minimálními ztrátami rekombinací v bázi ke kolektorovému přechodu a prakticky tvoří proud tohoto přechodu IC . Proud báze IB tvoří zejména rekombinační složka proudu emitoru. Mezi proudy elektrod tranzistoru platí:
IE - IB - IC = 0
ZÁKLADNÍ ZAPOJENÍ TRANZISTORŮ PNP a NPN PNP IC
IE
IE
IC IB
UEB
IB
-UCB
Společná báze
IB
-UBE
IE
-UCE
Společný emitor NPN
UBC
IC
Společný kolektor
UEC
TRANZISTORY - ZNAČENÍ NAPĚTÍ A PROUDŮ Značení napětí: Při označování napětí indexy, odpovídajícími elektrodám tranzistoru, označuje druhý index společnou elektrodu. Při vyšším potenciálu (+) na první elektrodě je napětí kladné, při nižším potenciálu na první elektrodě (-) je záporné. Šipkami označujeme polaritu od vyššího potenciálu (+) k nižšímu (-), tj. v kladném smyslu a proto i hodnoty napětí zapsané u šipek musí být kladné. Při vyšším potenciálu (+) na první elektrodě je před symbolem napětí znak (+), při nižším potenciálu na první elektrodě je před symbolem napětí (-). Značení proudů: Šipkami označíme směry proudů, které protékají v aktivním režimu činnosti tranzistoru. Směr těchto proudů označíme za kladný.
VLASTNOSTI ZÁKLADNÍCH ZAPOJENÍ TRANZISTORŮ
Typické vlastnosti základních zapojení bipolárních tranzistorů Zapojení se společnou:
Odpor (Ω)
Zesílení
vstupní
výstupní
proudové
napěťové
výkonové
Fáze napětí zesíleného signálu
Bází (SB)
malý 10 až 102
velký 105 až 106
0,9 až 0,998
10 až 102
10 až 102
zachována
Emitorem (SE)
střední 10 až 103
střední 104 až 105
10 až 103
10 až 102
102 až 104
obrácena o 180˚
Kolektorem (SC)
velký 104 až 105
malý 102 až 103
10 až 103
0,9 až 0,99
10 až 103
zachována
ÚKOL – zakreslete směry proudů a označte polaritu zdrojů.
Seznam literatury a zdrojů Ing. Ladislav Voženílek, PhDr. Miloš Řešátko ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY I, Praha: SNTL – nakladatelství technické literatury 1990, ISBN 80-03-00435-7. Jan Kresl, ELEKTRONIKA Učebnice, Havlíčkův Brod: nakladatelství Fragment 1998, ISBN 80-7200-261-9. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora. Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu.
CZ.1.07/1.5.00/34.0639
