Коллектор и эмиттер: Как определить выводы транзистора – где у транзистора база, эмиттер, коллектор, обозначение выводов

Режим насыщения транзистора – теория и практика

Между простой переключающей схемой и линейным усилителем на транзисторе имеется очевидное различие. В нормально работающем линейном усилителе коллекторный ток всегда прямо пропорционален базовому току. В переключающей схеме, такой как на рис. 1., коллекторный ток определяется, главным образом, напряжением питания VCC и сопротивлением нагрузки RL. Режим насыщения транзистора является достаточно важным и заслуживает подробного обсуждения. Рис. 1. Иллюстрация режима насыщения. Транзистор действует как ключ для включения лампы. Рассмотрим, что происходит с коллекторным током в схеме на рис. 1, если базовый ток постепенно увеличивается, начиная от нуля. Когда ключ S1 разомкнут, базовый ток не течет и ток коллектора ничтожно мал. Замыкание S1 приводит к появлению тока базы IB = VCC/RB, где мы пренебрегли разностью потенциалов на переходе база-эмиттер. Ток коллектора, протекающий по нагрузке RL, равен IC=hFEVCC/RB. Для конкретной схемы, приведенной на рисунке, при hFE = 100 и при максимальном значении RB (50 кОм) получим: IC=100×10/5000 А=20 мА Падение напряжения на RL определяется произведением RLIC и в нашем случае равно 50 х 0,02 = 1 В. Транзистор при этом находится в линейном режиме; уменьшение RB приводит к увеличению тока базы, увеличению тока коллектора и, следовательно, к увеличению падения напряжения на RL. В этих условиях схема могла бы быть использована как усилитель напряжения. Теперь рассмотрим случай, когда RB=hFERL и ток базы равен IB=VCC/RB=VCC/(hFERL) Следовательно, коллекторный ток равен IC=(hFEVCC)/(hFERL)=VCC/RL С точки зрения нагрузки транзистор ведет себя как пара контактов ключа. Из закона Ома следует, что ток нагрузки в этой ситуации не может превышать величины V CC/RL. Поэтому дальнейшее увеличение тока базы не может увеличить ток коллектора, который определяется теперь только сопротивлением нагрузки и напряжением питания. Транзистор находится в насыщении. На практике при насыщении транзистора между коллектором и эмиттером всегда остается небольшое напряжение, обычно обозначаемое VCE(sat). Как правило, оно меньше 1 В и может доходить до 0,1 B y транзисторов, специально предназначенных для работы в качестве ключей. Обычно VCE(sat) уменьшается по мере того, как через переход база-эмиттер течет все больший ток, то есть в случае, когда отношение тока коллектора I C к току базы IB становится значительно меньше, чем коэффициент усиления тока транзистора hFE. Грубо говоря, глубокое насыщение (малое значение VCE(sat)) имеет место, когда IC/IB < hFE/5 Для схемы типа той, какая показана на рис. 1, когда ток базы задается просто подключением резистора к источнику питания, мы выбираем RB/RL < hFE/5 Следовательно, для схемы на рис. 1, принимая типичное для транзистора 2N3053 (аналог КТ630Б — см. аналоги отечественных и зарубежных транзисторов) значение коэффициента усиления тока h FE = 150, имеем RB/RL < 150/5 = 30. Следовательно, при RL = 50 Ом мы выбираем RB < 30 х 50 Ом = 1,5 кОм. Итак, если в качестве нагрузки используется лампа с сопротивлением 50 Ом, то для ее эффективного включения нам следует выбрать сопротивление базового резистора меньше 1,5 кОм. Если это невозможно, когда, например, в качестве RB используется фоторезистор с минимальным сопротивлением 10 кОм, то следует воспользоваться схемой Дарлингтона, чтобы увеличить коэффициент усиления тока. Если биполярный транзистор работает с током коллектора, близким к максимальному, и нужно поддержать напряжение V CE(sat) на уровне долей вольта, то из-за уменьшения hFE может понадобиться базовый ток больше, чем Iс/10. Возможно покажется неожиданным, что VCE(sat) может быть много меньше, чем напряжение VBE, которое у кремниевого транзистора равно примерно 0,6 В. Происходит это потому, что в режиме насыщения переход коллектор-база смещен в прямом направлении. Следовательно, мы имеем два р-n перехода, смещенных в прямом направлении, включенных навстречу друг другу так, что падения напряжения на них взаимно компенсируются. Эта способность биполярного транзистора иметь в режиме насыщения очень маленькое падение напряжения между коллектором и эмиттером, делает его весьма полезным переключающим прибором. Многие из наиболее важных применений электроники, включая обширную область цифровой электроники, используют переключающие схемы. В режиме переключений транзистор работает либо с фактически нулевым током коллектора (транзистор выключен) или с фактически нулевым напряжением на коллекторе (транзистор включен). В обоих случаях мощность, рассеиваемая на транзисторе, очень мала. Значительная мощность рассеивается только в то время, когда происходит переключение: в это время и напряжение коллектор-эмиттер и ток коллектора имеют конечные значения. Маломощный транзистор, такой как 2N3053, с максимально допустимой рассеиваемой мощностью менее одного ватта, может переключать мощность в нагрузке в несколько ватт. Следует обратить внимание на то, что максимальные значения коллекторного напряжения и тока не должны выходить за допустимые пределы; кроме того, желательно осуществлять переключения возможно быстрее, чтобы избежать рассеяния чрезмерно большой мощности.

Обозначение параметров биполярных транзисторов

* Примечание. Частота, равная произведению модуля коэффициента передачи тока на частоту измерения, которая находится в диапазоне частот, где справедлив закон изменения модуля коэффициента передачи тока 6 дБ на октаву

Буквенное обозначение		Термин	Определение
отечественное	международное
IКБО	ICBO	обратный ток коллектора	ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера
IЭБО	IEBO	обратный ток эмиттера	ток через эмиттерный переход при заданном обратном напряжении эмиттер-база и разомкнутом выводе коллектора
IКЭО	ICEO	обратный ток коллектора при замкнутом выводе базы	ток в цепи коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор-эмиттер и разомкнутом выводе базы
IКЭК	ICES	обратный ток коллектора при короткозамкнутых выводах эмиттера и базы	ток в цепи коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор-эмиттер и короткозамкнутых выводах эмиттера и базы
UКЭО гр	U(L) CEO	граничное напряжение биполярного транзистора	напряжение между выводами коллектора и эмиттера при токе базы, равном нулю и заданном токе эмиттера
UКЭ нас	UCE sat	напряжение насыщения коллектор-эмиттер	напряжение между выводами коллектора и эмиттера в режиме насыщения при заданных токах базы и коллектора
UБЭ нас	UBE sat	напряжение насыщения база-эмиттер	напряжение между выводами базы и эмиттера в режиме насыщени япри заданных токах базы и коллектора
h11э	–	входное сопротивление в режиме малого сигнала в схеме с общим эмиттером	отношение изменения напряжения на входе к вызвавшему его изменению входного тока в режиме короткого замыкания по переменному току на выходе транзистора в схеме с общим эмиттером
h11б	–	входное сопротивление в режиме малого сигнала в схеме с общей базой	отношение изменения напряжения на входе к вызвавшему его изменению входного тока в режиме короткого замыкания по переменному току на выходе транзистора в схеме с общей базой
h21э	–	коэффициент передачи тока биполярного транзистора в режиме с общим эмиттером	отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению входного тока в режиме короткого замыкания по переменному току на выходе транзистора в схеме с общим эмиттером
h22э	–	выходная полная проводимость биполярного транзистора в режиме малого сигнала при холостом ходе с общим эмиттером	отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению выходного напряжения в режиме холостого хода входной цепи по переменному току в схеме с общим эмиттером
h22б	–	выходная полная проводимость биполярного транзистора в режиме малого сигнала при холостом ходе с общей базой	отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению выходного напряжения в режиме холостого хода входной цепи по переменному току в схеме с общей базой
h21Э	h21E	статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером	отношения постоянного тока к постоянному току базы при заданных постоянном обратном напряжении коллектор-эмиттер и токе эмиттера в схеме с общим эмиттером
fh31	–	предельная частота коэффициента передачи тока биполярного транзистора	частота, на которой модуль коэффициента передачи тока падает на 3 дБ по сравнению с его низкочастотным значением
fгр	fT	граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером	частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером экстраполируется к единице *
fmax	fmax	максимальная частота генерации биполярного транзистора	наибольшая частота, при которой транзистор способен генерировать в схеме автогенератора
Kш	F	коэффициент шума биполярного транзистора	отношение мощности шумов на выходе транзистора к той ее части, которая вызвана тепловыми шумами сопротивления источника сигнала
tрас	ts	время рассасывания для биполярного транзистора	интервал времени между моментом подачи на базу запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе транзистора достигает заданного уровня
tвкл	ton	время включения транзистора	интервал времени, являющийся суммой времени нарастания
Cэ	Ce	емкость эмиттерного перехода	емкость между выводами эмиттера и базы транзистора при заданных обратном напряжении эмиттер-база и режиме коллекторной цепи
Cк	Cc	емкость коллекторного перехода	емкость между выводами базы и коллектора транзистора при заданных обратном напряжении коллектор-база и режиме эмиттерной цепи
tк	tc	постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте биполярного транзистора	произведение сопротивления базы на активную емкость коллекторного перехода
термины, относящиеся к режимам эксплуатации (измерений)
IК	IG	постоянный ток коллектора	постоянный ток, протекающий через коллекторный переход
IЭ	IE	постоянный ток эмиттера	постоянный ток, протекающий через эмиттерный переход
IБ	IB	постоянный ток базы	постоянный ток, протекающий через базовый вывод
Pвых	Pout	выходная мощность биполярного транзистора	мощность, которую отдает транзистор в типовой схеме генератора (усилителя) на заданной частоте
термины, относящиеся к максимально допустимым параметрам
IК max	IC max	максимальный постоянный ток коллектора	–
IБ max	IB max	максимальный постоянный ток базы	–
IК, и max	ICM max	максимальный импульсный ток коллектора	–
IК нас max	IC sat max	максимальный постоянный ток коллектора в режиме насыщения	–
UЭБ max	UEB max	максимальное постоянное напряжение эмиттер-база	–
UКБ max	UCB max	максимальное постоянное напряжение коллектор-база	–
UКЭ max	UCE max	максимальное постоянное напряжение коллектор-эмиттер	–
UКЭR max	UCER max	максимальное постоянное напряжение коллектор-эмиттер	максимально допустимое постоянное напряжение между выводами коллектора и эмиттера при заданном токе коллектора и сопротивлении в цепи база-эмиттер
UКЭ, и max	UCEM max	максимальное импульсное напряжение коллектор-эмиттер	–
UКБ, и max	UCBM max	максимальное импульсное напряжение коллектор-база	–
PК max	PC max	максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора	–
Pи max	PRM max	максимальная импульсная рассеиваемая мощность биполярного транзистора	–
Pmax	Ptot max	максимальная импульсная рассеиваемая мощность транзистора	–

Ian Pritchard – Collector//Emitter – Martin Yam Møller

1. Любимая ручка/фейдер/переключатель на механизме и почему?

Мой любимый элемент управления всегда — это регулятор времени задержки или задержки на педали хоруса, вибрато или фленджера. Я думаю, что Caroline Guitar Co Somersault особенно хорошо справляется с этим, но многие педали теперь имеют контроль. Изменение времени задержки делает огромной разницей в тембре, и я действительно удивлен, что педали только недавно начали давать такой контроль.

Coraline Somarsault Lo-Fi Modulator

2. У вас есть

«почти» идеальный набор ? Что бы вы изменили?

Возможно, это не ответ, но я, честно говоря, не могу его придумать. Конечно, у всего моего снаряжения есть какие-то недостатки или ограничения, но это редко мешает работе с ним. Обычно я рассматриваю эти ограничения как способ управления своей работой, что обычно помогает мне вырваться из рутины. Например, Digitone может иметь вывод для каждой дорожки, но см. вопрос 9.за то, как я обхожу это.

Korg Prologue

3. Что вы берете с собой в отпуск/тур/коммутацию и т.д.?

Давно искал подходящую вещь. Когда я могу, это гитара, но когда я лечу, я беру с собой что-то еще. Сначала это был OP-1, затем OP-Z, а теперь я думаю, что Model:Cycles — идеальный для меня синтезатор для путешествий.

4. Какое программное обеспечение должно быть аппаратным и наоборот?

Я бы очень хотел, чтобы плагины SoundToys, в частности, Primal Tap, Echoboy и Little Plate, были доступны как аппаратные средства. Они звучат невероятно, и я хотел бы иметь их на своем педалборде (я знаю, что они смоделированы на аппаратном уровне, но мне нравится их DSP, но я бы любовь прайм-тайм 93).

Есть куча педалей, я бы хотел, чтобы они были программными, но только если они на 100 % передают звук. Например, Fairfield Circuitry Shallow Water — это удивительное лофи-вибрато, которое идеально насыщает, поэтому было бы невероятно иметь его, чтобы легко поставить на микс-шины.

Fairfield Circuitry Shallow Water

5. Есть ли что-то, о чем вы сожалеете о продаже… или сожалеете о покупке?

Я немного накопитель, особенно когда дело доходит до снаряжения, поэтому мне трудно продать что-то, если оно мне действительно не нужно. Есть несколько педалей, которые я продал и пропустил, но обычно у меня есть педаль, которая может делать что-то подобное. Моим самым большим «сожалением» было бы продать свой Sub 37, который мне нравился. Я продал его только потому, что у меня не было для него места, но я очень по нему скучаю и не могу воссоздать некоторые из этих густых, искаженных дуофонических звуков.

[ Редактор: Я только что продал свой Sub37 по той же причине. Нет места. Я скучаю по звукам, но я также чувствую себя странно свободным ]

Moog Sub37

6. Какое оборудование вдохновило вас на создание большей части музыки?

Недавно я обнаружил, что больше всего меня вдохновляют минимальные настройки. Обычно я подключаю одну или две педали к одному синтезатору и смотрю, что получится. Это выводит меня из головы, когда я думаю об идеальном разделении каждого трека и тому подобных вещах, поэтому я могу сразу приступить к работе над любыми идеями, которые приходят мне в голову.

Keeley Eccos

7. Если бы вам пришлось начать сначала, что бы вы выбрали в первую очередь?

Хорошая гитара. Я так долго играл на дешевых гитарах, что, когда у меня наконец появилась хорошая (Bilt Relevator LS), я был поражен. Оттуда я, вероятно, возьму несколько педалей (вероятно, Red Panda Tensor и Smallsound/Bigsound Mini), очевидно, какой-нибудь усилитель и доступный грувбокс, такой как Circuit или Model:Cycles

Bilt Relevator LS

8. Что самое главное надоедливая часть вашего снаряжения, без которой вы просто не можете жить?

Старый Line 6 DL4 — лучший лупер, который я когда-либо использовал, но он также известен тем, что случайно ломается без причины. И они не используют стандартный блок питания педали. Но я действительно люблю это.

Line6 DL4 и приятели

9. Самый неожиданный совет/трюк/метод, который вы узнали о снаряжении?

Не уверен, что это действительно удивительно, но я недавно начал это делать — на любом грувбоксе, который позволяет вам панорамировать дорожки, вы можете панорамировать ритмические дорожки на один выход, а мелодические — на другой и запускать мелодический выход. через любые эффекты, которые вы не хотите испортить ритм. Это помогает мне записывать видео с помощью моего Digitone или Model:Cycles в педаль, жить за один дубль с помощью всего лишь двухдорожечного интерфейса.

Электрон переходит в педаль гиперсна

---

Название исполнителя или группы?

Collector//Emitter на YouTube для всех моих демо педалей и синтезаторных видео и Collector для моих музыкальных релизов.

Жанр?

Повсюду… эмбиент, глитчи, электроника и/или гитара

Селфи?

Ян Причард, он же. Коллектор//Эмиттер

Откуда ты?

Родом из Филадельфии, сейчас живет в Бруклине.

Как вы пришли к музыке?

В детстве я любил слушать музыку, поэтому мне захотелось ее сыграть. Потом я захотел научиться записываться, так что я сделал это и какое-то время играл в группах. Теперь я наслаждаюсь музыкой как творческим выходом в свободное время, без каких-либо реальных мотивов, кроме создания музыки.

Что еще побуждает вас заниматься музыкой?

Создание видеороликов на YouTube поддерживает мышечную память, когда я хочу проявить творческий подход. Работать полный рабочий день в сфере, связанной с музыкой, а затем хотеть заниматься музыкой в ​​свободное время может быть сложно, но наличие цели и сроков помогает мне двигаться вперед.

Как вы чаще всего начинаете новый трек?

Может раз в неделю, зависит от недели. Обычно я сосредотачиваюсь на создании видео, поэтому недели, когда у меня есть дополнительный драйв или вдохновение, я могу начать 3 или 4 трека.

Как узнать, что трек закончен?

Я очень плохо отношусь к этому. .. Обычно мне трудно что-то доделать. Думаю, когда я смогу прослушать несколько раз и получить удовольствие, дело сделано.

Покажите нам свою текущую студию

Студия с утечкой света

(К сожалению, это лучшее фото, которое у меня есть, и я не могу сделать его в данный момент, потому что я уехал из Бруклина, чтобы остаться с родителями, пока в Нью-Йорке все еще плохо с covid)

Лучший творческий совет, который вы когда-либо слышали?

«[Запись] была очень шумной. мне вроде понравилось. Так и должно было быть. Тогда вы перестаете беспокоиться о том, должны ли вы были принять это решение или то о том, как все звучало, и просто приступаете к делу создания песен »- Эллиотт Смит, Tape Op Winter 1997

Продвигайте свою последнюю вещь… Давайте, киньте нам ссылку.

Моим последним релизом всегда будет демо-версия педалей на YouTube, так как я выкладываю их один (или два) раза в неделю – https://youtube.com/c/collectoremitter

Но мой последний музыкальный релиз был эмбиентным с Elektron Модель: Cycles and Red Panda Particle V2 — https://distrokid. com/hyperfollow/collector1/particles

---

[ Редактор: В статьях есть партнерские ссылки на соответствующее снаряжение. Это помогает поддерживать этот блог. На самом деле, если вам понадобятся соединительные кабели или гитарные струны. Затем, нажав на одну из приведенных выше ссылок и купив любой продукт, который вы предпочитаете, вы поможете блогу… даже не обязательно, чтобы они были в ссылке. спасибо ]

Видео с вопросами: определение областей коллектора и эмиттера транзистора

Стенограмма видео

NPN-транзистор подключен к двум источникам постоянного тока, как показано на схеме. Две n-области идентичны. Какая из областей транзистора является коллекторной? Какая из областей транзистора является эмиттерной?

На схеме показан NPN-транзистор с двумя идентичными областями N-типа, обозначенными N one и N two, между которыми расположена область P-типа, обозначенная P. Нас просят идентифицировать коллекторную и эмиттерную области этого транзистора. Теперь этот транзистор является транзистором с биполярным переходом, потому что он сделан из сэндвича из легированного полупроводникового материала. Все биполярные транзисторы, или сокращенно BJT, имеют три области: коллектор, базу и эмиттер. Базовая область BJT всегда находится в центре сэндвича.

Оглядываясь назад на нашу диаграмму, это означает, что P должна быть базой, потому что она находится посередине, а N два и N один должны быть областями коллектора и эмиттера. Нам просто нужно выяснить, что есть что. Для этого нам нужно понять направление обычного тока в транзисторе. Из ориентации нижнего источника питания мы знаем, что обычный ток покинет положительный вывод, а затем войдет в базу. На самом деле мы знаем, что базовый ток имеет такое направление для всей нижней ветви цепи.

Обратившись к верхней ветке и снова обратив внимание на ориентацию блока питания, мы видим, что условный ток поступает в транзистор в области, обозначенной N one. Проследив ток через эту ветвь, мы видим, что направление условного тока в верхней ветви должно быть противоположно направлению условного тока в нижней ветви.

Поскольку условный ток как в верхней, так и в нижней ветвях направлен в сторону от этого узла, должен быть условный ток, направленный в этот узел, а именно условный ток из транзисторной области N два.

При всем при этом мы ясно видим, что обычный ток входит в транзистор в точке N один и выходит из транзистора в точке N два. Теперь вспомним, что для NPN-транзистора обычный ток входит в транзистор через коллектор и выходит из транзистора через эмиттер. Поэтому мы готовы ответить на обе части этого вопроса. Область коллектора — это область N 1, потому что это NPN-транзистор, и обычный ток поступает в транзистор в N 1. Область эмиттера равна N2, потому что обычный ток выходит из этого NPN-транзистора при N2.

Теперь, чтобы получить этот ответ, нам пришлось полагаться на тот факт, что наш транзистор был транзистором NPN, и, следовательно, ток поступает на коллектор. Но обратное верно для транзистора PNP. Ток входит в PNP-транзистор на эмиттере и выходит из PNP-транзистора на коллекторе.

Итак, у нас есть два разных правила: одно для PNP-транзисторов и одно для NPN-транзисторов. Но на самом деле мы можем придумать единое правило, которое позволит нам идентифицировать коллектор и эмиттер в любом биполярном транзисторе.

Оглядываясь назад на нашу диаграмму, мы видим, что направление обычного тока слева направо через транзистор. Этот ток проходит через два перехода PN, один между N один слева и P справа и один между P слева и N два справа. Глядя на ориентацию тока относительно ориентации переходов, мы видим, что переход N one-P смещен в обратном направлении, а переход P-N two смещен в прямом направлении. Мы видим, что коллектор образует переход обратного смещения с базой, а эмиттер образует переход прямого смещения с базой. И это дает нам правило, одинаковое как для транзисторов PNP, так и для транзисторов NPN.

Коллектор BJT образует переход с обратным смещением с базой, а эмиттер образует переход с прямым смещением с базой. Это также объясняет, почему текущее правило отличается для транзисторов NPN и PNP.