Kezdőlap


Feladat:	1565. fizika feladat	Korcsoport: 18-	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Árkossy Ottó , Kaufmann Zoltán , Kovács Zoltán , Mechler Ferenc , Szalontai Zoltán , Várhelyi Tamás
Füzet:	1980/január, 41 - 42. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Tranzisztor, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1979/február: 1565. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Jelöljük $i_{E}$ , $i_{C}$ , $i_{B}$ -vel az emitter, kollektor, illetve bázisáramot, $U_{E B}$ , $U_{B C}$ , $U_{E C}$ -vel pedig az emitter-bázis, bázis-kollektor, ill. emitter-kollektor feszültséget. A következő hurokegyenleteket írhatjuk fel (1. ábra):

\begin{matrix} i_{E} R_{E} + U_{E C} + i_{C} R_{C} = U_{T}, \\ U_{E B} + i_{E} R_{E} = U, \\ U + U_{B C} + i_{C} R_{C} = U_{T} . \end{matrix}

A tranzisztor működési elvéből tudjuk, hogy

U_{E B} = 0, 7 V

β = i_{C} / i_{B} = 200

; a csomóponti egyenlet pedig:

\begin{matrix} i_{E} = i_{B} + i_{C} . \end{matrix}

i_{E}

i_{B}

i_{C}

U_{E C}

U_{B C}

U_{E B}

ismeretlenekre hat egyenletet írtunk fel, az egyenletrendszer megoldása az

U

paraméter függvényében:

\begin{matrix} i_{E} = \frac{U - U_{E B}}{R_{E}}, i_{B} = \frac{U - U_{E B}}{R_{E} (1 + β)}, i_{C} = \frac{U - U_{B E}}{R_{E}} \cdot \frac{β}{β + 1}; & (1) \\ U_{E C} = U_{T} + U_{E B} - U - \frac{β}{β + 1} \frac{U - U_{E B}}{R_{E}} \cdot R_{C}, & (2) \\ U_{B C} = U_{T} - U - (U - U_{E B}) \cdot \frac{β}{β + 1} \cdot \frac{R_{C}}{R_{E}} . & (3) \end{matrix}

Vegyük észre azonban, hogy a kiszámolt áramok illetve feszültségek nem vehetnek fel tetszőleges értékeket és ez az

U

paraméter értékeire korlátot szab. A tranzisztor működését ismerve tudjuk, hogy

\begin{matrix} i_{E} > 0, i_{B} > 0, i_{C} > 0, \end{matrix}

(4)

valamint

\begin{matrix} U_{E C} > 0, U_{B C} > 0. \end{matrix}

(5)

(4)

egyenlőtlenségek akkor teljesülnek, ha

U > U_{E B}

, ami

U

alsó korlátját adja meg. A felső korlátot az

(5)

egyenlőtlenségekből számíthatjuk ki, a kisebb felső korlátot, az

U_{B C} > 0

egyenlőtlenség adja, ami

(3)

alapján

\begin{matrix} U_{B C} \approx U_{T} - 2 U + U_{E B} > 0, \end{matrix}

alakba írható, vagyis

\begin{matrix} U < \frac{U_{T} + U_{B E}}{2} = 3, 35 V . \end{matrix}

Tehát a tranzisztor bázisát vezérlő

U

feszültségre teljesülnie kell, hogy

\begin{matrix} 0, 7 V< U< 3,35 V . \end{matrix}

Várhelyi Tamás (Debrecen, KLTE Gyak. Gimn., II. o. t.)