FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás



Hasonló dokumentumok
Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Térvezérlésű tranzisztorok (FET)

- elektromos szempontból az anyagokat három csoportra oszthatjuk: vezetők félvezetők szigetelő anyagok

ELEKTRONIKA I. TRANZISZTOROK. BSc Mérnök Informatikus Szak Levelező tagozat

III. félvezetők elméleti kérdések 1 1.) Milyen csoportokba sorolhatók az anyagok a fajlagos ellenállásuk alapján?

UNIPOLÁRIS TRANZISZTOR

Elektronika Előadás

Gingl Zoltán, Szeged, :44 Elektronika - Diódák, tranzisztorok

ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

Diszkrét aktív alkatrészek

Gingl Zoltán, Szeged, dec. 1

MUNKAANYAG. Mészáros Miklós. Félvezető eszközök, áramköri elemek II. A követelménymodul megnevezése: Elektronikai áramkörök tervezése, dokumentálása

Műveleti erősítők - Bevezetés

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: FET tranzisztoros kapcsolások

A BIPOLÁRIS TRANZISZTOR.

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Elektronika I. Dr. Istók Róbert. II. előadás

Az N csatornás kiürítéses MOSFET jelleggörbéi.

Attól függően, hogy a tranzisztor munkapontját melyik karakterisztika szakaszon helyezzük el, működése kétféle lehet: lineáris és nemlineáris.

Teljesítmény-erősítők. Elektronika 2.

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: A tranzisztor, mint kapcsoló

1. BEVEZETÉS. Zsom Gyula: Elektronika I. 5

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

MODULÁRAMKÖRÖK ÉS KÉSZÜLÉKEK

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

Mérési utasítás. P2 150ohm. 22Kohm

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Feszültségszintek. a) Ha egy esemény bekövetkezik akkor az értéke 1 b) Ha nem következik be akkor az értéke 0

Adatok: R B1 = 100 kω R B2 = 47 kω. R 2 = 33 kω. R E = 1,5 kω. R t = 3 kω. h 22E = 50 MΩ -1

Teljesítményerősítők ELEKTRONIKA_2

TELJESÍTMÉNYELEKTRONIKA

Tételek Elektrotechnika és elektronika I tantárgy szóbeli részéhez 1 1. AZ ELEKTROSZTATIKA ALAPJAI AZ ELEKTROMOS TÖLTÉS FOGALMA 8 1.

IRODALOM. Elektronika

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

KÖZÖS EMITTERŰ FOKOZAT BÁZISOSZTÓS MUNKAPONTBEÁLLÍTÁSA

8.B 8.B. 8.B Félvezetı áramköri elemek Unipoláris tranzisztorok

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Bipoláris tranzisztoros erősítő kapcsolások vizsgálata

11.2. A FESZÜLTSÉGLOGIKA

A 2009-es vizsgákon szereplő elméleti kérdések

- elektromos szempontból az anyagokat három csoportra oszthatjuk: vezetık félvezetık szigetelı anyagok

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Integrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék

I. Félvezetődiódák. Tantárgy: Villamos mérések 2. Szakközépiskola 12. évfolyam számára. Farkas Viktor

Az áramkörök aktív elemei, az áramkörgyártás főbb technológiái

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: A tranzisztor, mint kapcsoló

Térvezérlésű tranzisztor

Tantárgy: ANALÓG ELEKTRONIKA Tanár: Dr. Burány Nándor

Versenyző kódja: 31 15/2008. (VIII. 13) SZMM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny

Elektronika Alapismeretek

Összefüggő szakmai gyakorlat témakörei

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

51. A földelt emitteres kapcsolás és munkaegyenes, munkapont

F1301 Bevezetés az elektronikába Térvezérlésű tranzisztorok

DIGITÁLIS TECHNIKA II

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK II. 4. DC MOTOROK VEZÉRLÉS

ELEKTRONIKAI TECHNIKUS KÉPZÉS F É L V E Z E T Ő K ÖSSZEÁLLÍTOTTA NAGY LÁSZLÓ MÉRNÖKTANÁR

Elektronika 11. évfolyam

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

10.B Tranzisztoros alapáramkörök Munkapont-beállítás

A u. u R. = i Tranzisztoros erősítők Az erősítő feladata, és fő jellemzői

2.A Témakör: A villamos áram hatásai Téma: Elektromos áram hatásai vegyi hatás hőhatás élettani hatás

Földelt emitteres erősítő DC, AC analízise

DIGITÁLIS TECHNIKA II

Lineáris és kapcsoló üzemű feszültség növelő és csökkentő áramkörök

Gyakorló feladatok. Bipoláris tranzisztor

1. ábra A Colpitts-oszcillátor, valamint közös drain-ű változata, a Clapp-oszcillátor

2011. Május 4. Önök Dr. Keresztes Péter Mikrochip-rendszerek ütemei, metronóm nélkül A digitális hálózatok új generációja. előadását hallhatják!

A töltéshordozók meghatározott irányú rendezett mozgását elektromos áramnak nevezzük. Az áram irányán a pozitív részecskék áramlási irányát értjük.

Villamosipar és elektronika ismeretek ágazati szakmai érettségi vizsga témakörei

1. ábra A visszacsatolt erősítők elvi rajza. Az 1. ábrán látható elvi rajz alapján a kövezkező összefüggések adódnak:

EL 1.1 A PTC Ellenállás

Elektromechanika. 6. mérés. Teljesítményelektronika

SZIGETELŐK, FÉLVEZETŐK, VEZETŐK

Elektronika I. Gyakorló feladatok

XI. DIGITÁLIS RENDSZEREK FIZIKAI MEGVALÓSÍTÁSÁNAK KÉRDÉSEI Ebben a fejezetben a digitális rendszerek analóg viselkedésével kapcsolatos témákat

2. ábra: A belső érintkezősorok

Bevezetés az elektronikába

TFBE1301 Elektronika 1.

1.sz melléklet Nyári gyakorlat teljesítésének igazolása Hiányzások

feszültség konstans áram konstans

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Áramgenerátorok alapeseteinek valamint FET ekkel és FET bemenetű műveleti erősítőkkel felépített egyfokozatú erősítők vizsgálata.

Érzékelők és beavatkozók

Laptop: a fekete doboz

I. Nyitó lineáris tartomány II. Nyitó exponenciális tartomány III. Záróirányú tartomány IV. Letörési tartomány

Műveleti erősítők. 1. Felépítése. a. Rajzjele. b. Belső felépítés (tömbvázlat) c. Differenciálerősítő

9. Gyakorlat - Optoelektronikai áramköri elemek

Békéscsabai Kemény Gábor Logisztikai és Közlekedési Szakközépiskola "Az új szakképzés bevezetése a Keményben" TÁMOP

Elektronika 2. TFBE1302

Analóg elektronika Dr. Halmai, Attila

i1. Az elektronikában alkalmazott mennyiségek SI mértékegységei és prefixei.

Vizuális segédlet az Elektrotechnika II. laboratóriumi mérési gyakorlataihoz

Bevezetés az elektronikába

Elektronikus biztosíték kapcsolások 2.

Teljesítményelektronika

TELJESÍ TMÉNYELEKTRONIKA

MUNKAANYAG. Mészáros Miklós. Elektronikai áramkörök alapjai II. A követelménymodul megnevezése: Elektronikai áramkörök tervezése, dokumentálása

Átírás:

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás

A tranzisztor felfedezése A tranzisztor kifejlesztését a Lucent Technologies kutatóintézetében, a Bell Laboratóriumban végezték el. A laboratóriumban három kutató Walter Brattain, John Bardeen, William Shockley, 1934 óta kísérletezett különféle anyagokkal, amelyek kutatása során két olyan anyagot találtak, amelyek félvezető tulajdonságot mutattak. Ez a két anyag a germánium és a szilícium volt. Az első megépített tranzisztort germánium és aranylemez összepréseléséből hozta létre Walter Brattain 1947. december 16-án. Ezt kísérletképpen egy korabeli csöves erősítő egyik elektroncsövének helyébe építették be. Az új eszközt 1948. június 17-én szabadalmaztatták. A tranzisztor nevet a távközlési részleg vezetője, John Pierce adta az alkatrésznek. Walter Brattain és John Bardeen munkásságát később elismerték, és 1956- ban Nobel-díjat kaptak a találmányukért.

A bipoláris tranzisztorok kivitele A bipoláris tranzisztorok félvezető alkatrészek, amelyek három különbözőképp szennyezett félvezető tartományból állnak. ELMÉLETI KÉRDÉS 65 és 66 NPN tranzisztor PNP tranzisztor A tranzisztorokat n-p-n vagy p-n-p sorrendű tartományokkal készítik, így megkülönböztetünk npn, ill. pnp tranzisztorokat.

A tranzisztor áramai és feszültségei A tranzisztorokon három feszültség lép fel, és három áram adódik. Az áramok elnevezése I C kollektoráram, I B bázisáram, és I E emitteráram I E =I C +I B U CE =U CB +U BE Az U CE feszültséget kollektor emitter feszültségnek -, az U BE feszültséget bázis emitter feszültségnek -, az U CB feszültséget kollektor bázis feszültségnek nevezzük.

A tranzisztor működése 1. A tranzisztort az I B bázisáram ás az U BE bázis-emitter feszültség vezérli. Ha az U BE feszültség 0,7 V fölé emelkedik (Si tranzisztornál), akkor megindul a I B bázisáram. A U BE feszültség és az I B bázisáram növekedésével a tranzisztor kivezérlődik, azaz csökken a kollektor-emitter szakasz ellenállása. Az U BE és I B -hez tartozó áramkört bemeneti, vagy vezérlő áramkörnek nevezzük. A kollektor-emitter szakaszt kimeneti, vagy terhelő áramkörnek nevezzük.

A tranzisztor működése 2. A kimeneti áramkörben a nagy ellenállás-változásnak megfelelően, nagy áramváltozások adódnak. Ha a kimeneti áramkörbe egy R C ellenállást kapcsolunk, akkor azon az áramváltozással arányos feszültség-változások adódnak. A tranzisztor tehát alkalmas arra, hogy a bemeneti körben ható kis jelfeszültségeket és áramokat felerősítse. A felerősített áram és feszültségértékek a kimeneti áramkörről vehetők le.

Bemeneti jelleggörbe A I B bázisáramot és a U BE bázis-emitter feszültséget bemeneti mennyiségeknek nevezzük. A bemeneti jelleggörbe az U BE és az I B közötti összefüggést adja meg. 66. Szilicium tranzisztor bemeneti jelleggörbéje A bázis és az emitter között PN-átmenet van ezért hasonlít a dióda karakterisztikához

Kimeneti jelleggörbe A kimeneti mennyiségek az I C kollektoráram és az U CE kollektoremitter feszültség A kimeneti jelleggörbék az I C és az U CE kollektor-emitter feszültség közötti összefüggést adják meg különböző bázisáramoknál. 65. Tranzisztor kimeneti jelleggörbéi

Földelt emitteres erősítő kapcsolás 1. 68. R B, R C : munkapont-beállító ellenállások C 1, C 2 : csatoló kondenzátorok

Földelt emitteres erősítő kapcsolás 2. 68. Emitter-kapcsolású erősítőfokozat munkapont-stabilizációval

Földelt bázisú erősítő kapcsolás 69. Bázis-kapcsolású erősítőfokozat

Földelt kollektoros erősítő kapcsolás Kollektor-kapcsolású erősítőfokozat

Térvezérlésű tranzisztorok A térvezérlésű tranzisztorokat FET (Field Effect Tranzistor) n csatornás és p csatornás kivitelben készítik. n csatornás rajzjel p csatornás 70. n csatornás kiürítéses (J)FET Az elektronok számára áramlási útként egyedül a csatorna áll rendelkezésre Minél negatívabb az U GS feszültség, annál szélesebbek a zárórétegek, annál kisebb a csatorna keresztmetszet. Az I D áramot az U GS feszültség kis teljesítménnyel vezérli

FET jelleggörbéi Az n csatornás JFET I D U DS jelleggörbéje I D U GS jelleggörbéje 70.

MOS tranzisztorok A térvezérlésű tranzisztorok e csoportjának elnevezése felépítésükkel függ össze: MOS fém-oxid-félvezető (Metal-Oxid-Semiconductor) A source-hoz és a szubsztráthoz képest pozitív gate-feszültség esetén a source és a drain között n vezető híd keletkezik. A híd vezetőképessége az U GS feszültséggel szabályozható A drain áram kis teljesítményfelvétellel vezérelhető.

71. MOS tranzisztorok típusai Növekményes típusú (önzáró) MOSFET: 0V feszültség vagy nyitott gate esetén esetén a tranzisztor magától lezár. Híd csak akkor keletkezik, ha pozitív gate feszültséget kap. Kiürítéses típusú (önvezető) MOSFET: A source és a drain között már akkor is vezetőképes, ha a gate-re nem kapcsolunk feszültséget. Az önvezető MOSFET mind negatív, mind pozitív gate-feszültséggel vezérelhető. n csatornás p csatornás növekményes kiürítéses növekményes kiürítéses

72. TIRISZTOR A tirisztorok négy vagy több vezetési típusú rétegből álló félvezető alkatrészek Két stabil üzemállapotuk van: egy kis és egy nagy ellenállású állapot. A tirisztorok kapcsoló tulajdonságokkal rendelkező, vezérelhető alkatrészek. p vezérelt (katódoldalról vezérelhető) tirisztor felépítése n vezérelt (anódoldalról vezérelhető) tirisztor felépítése

Tirisztor jelleggörbéi Nullátmeneti billenőfeszültség az a feszültség, amikor a tirisztor kis ellenállású állapotba billen át. 72.

Alkalmazási példa 73. Tirisztoros vezérelt egyenirányító

DIAK (Diode alternating current switch) Váltakozóáramú kapcsolódióda A diak kifejezetten kapcsolási tulajdonságokkal rendelkező félvezető alkatrész. Két négyrétegű dióda ellenparalel kapcsolásban. Minkét irányban azonosan viselkedik. Előnyösen alkalmazható triak vezérlésére, mert mindkét irányban képes gyújtó impulzust szolgáltatni. 74.

TRIAK A triak úgy működik mint két antiparalel kapcsolt tirisztor, ezért a váltakozóáram mindkét félhullámát vezérli, a vezérlés egyetlen vezérlőelektródával megy végbe. 75.