Aký je ekvivalentný obvod tranzistora PNP?

Základná štruktúra PNP tranzistora
Najprv si zopakujme základnú štruktúru tranzistorov PNP. Tranzistory PNP sa skladajú z dvoch polovodičových materiálov typu P, ktoré sú sendvičové s polovodičovým materiálom typu N a tvoria tak postupnosť usporiadania "PNP". Táto štruktúra určuje charakteristiky polarity tranzistorov PNP, pričom emitor (E) a kolektor (C) sú typu P a báza (B) je typu N. PNP tranzistory regulujú prúd medzi emitorom a kolektorom riadením základného prúdu, čím sa dosiahne zosilnenie signálu a ovládanie spínača.
Model ekvivalentného obvodu tranzistora PNP
Ekvivalentný obvodový model PNP tranzistora je obvodový model, ktorý aproximuje nelineárne charakteristiky tranzistora k lineárnym charakteristikám. Prostredníctvom tohto modelu je ľahké analyzovať a vypočítať správanie PNP tranzistorov v rôznych obvodoch, čím sa zjednoduší proces návrhu a zlepší sa presnosť návrhu. Ekvivalentný obvodový model tranzistora PNP zvyčajne obsahuje tri časti: vstupnú sieť, sieť zosilnenia a výstupnú sieť.
Vstupná sieť je prvou časťou ekvivalentného obvodu PNP tranzistora, ktorý sa nachádza medzi bázou a emitorom. Skladá sa hlavne zo vstupného odporu (R_in) a vstupného kondenzátora (C_in).
Vstupný odpor (R_in): Vstupný odpor označuje odpor, ktorý spôsobí malú zmenu prúdu signálu na prechode základného vysielača, keď sa použije malé napätie signálu. Tento odpor možno získať meraním rozdielovej admitancie na prechode základného emitora, ktorá odráža citlivosť základného prúdu na vstupné napätie.
Vstupná kapacita (C_in): Vstupná kapacita sa vzťahuje na rozdielovú kapacitu medzi základňou a vysielačom. Keď je na prechode základného emitora privedené malé napätie signálu, na kondenzátore sa generuje diferenciálny náboj, ktorý ovplyvňuje prenos signálu.
Zosilňovacia sieť je jadrom ekvivalentného obvodu PNP tranzistora, ktorý sa nachádza medzi kolektorom a základňou. Skladá sa hlavne zo zosilňovacieho faktora ( ) a výstupnej admitancie (Yout).
Faktor zosilnenia ( ): Faktor zosilnenia sa vzťahuje na pomer kolektorového prúdu na výstupe tranzistora PNP k malému prúdu signálu na prechode bázového emitora na vstupe. Tento parameter je dôležitým ukazovateľom pre hodnotenie zosilňovacej schopnosti tranzistorov a možno ho merať pomocou experimentov.
Výstupná admitancia (Yout): Výstupná admitancia odráža vzťah medzi kolektorovým prúdom a malým napätím signálu na prechode bázového emitora. Popisuje vodivosť tranzistorov na výstupnom termináli, čo je kľúčové pre pochopenie dynamického výkonu tranzistorov.
Výstupná sieť
Výstupná sieť je konečnou časťou ekvivalentného obvodu PNP tranzistora, ktorý sa nachádza medzi kolektorom a vonkajšou záťažou. Skladá sa hlavne z výstupného odporu (R_out).
Výstupný odpor (R_out): Výstupný odpor sa týka odporu, ktorý spôsobí malú zmenu prúdu signálu v oblasti kolektora, keď sa na kolektor privedie malé signálne napätie. Tento odpor odráža zaťažiteľnosť tranzistora na výstupnej svorke a je rozhodujúci pre návrh stabilných obvodov.
Meranie parametrov
Na získanie číselných hodnôt rôznych parametrov v ekvivalentnom obvode PNP tranzistorov sú potrebné experimentálne merania. Tieto merania zvyčajne zahŕňajú:
Meranie parametrov vstupnej siete: Umiestnite PNP tranzistor na zdroj konštantného prúdu a nastavte vhodný bod predpätia. Aplikujte malý striedavý signál na prechode základného emitora a zmerajte diferenciálnu admitanciu na prechode základného emitora, aby ste vypočítali vstupný odpor a vstupnú kapacitu.
Meranie parametrov siete zosilnenia: Podobne umiestnite tranzistor PNP na zdroj konštantného prúdu a nastavte vhodný bod predpätia. Aplikujte malý striedavý signál na základnom emitorovom prechode a zmerajte kolektorový prúd a malý signálový prúd na základnom emitorovom prechode, aby ste vypočítali zosilňovací faktor a výstupnú admitanciu.
Meranie parametrov výstupnej siete: Aplikujte malý striedavý signál na plochu kolektora a zmerajte rozdielovú admitanciu plochy kolektora, aby ste vypočítali výstupný odpor.
praktická aplikácia
Ekvivalentný obvodový model tranzistora PNP má širokú škálu aplikácií v dizajne elektronických obvodov. Môže sa použiť na simuláciu a analýzu rôznych obvodov obsahujúcich PNP tranzistory, ako sú zosilňovače, oscilátory, filtre atď. Prostredníctvom ekvivalentných modelov obvodov môžu inžinieri získať intuitívnejšie pochopenie úlohy tranzistorov v obvodoch, optimalizovať návrh obvodov a zlepšiť výkon obvodu.
Okrem toho je možné ekvivalentný obvodový model PNP tranzistorov kombinovať s ekvivalentnými obvodovými modelmi iných elektronických súčiastok na vytvorenie zložitejších modelov obvodov. Tieto modely prispievajú nielen k teoretickej analýze, ale poskytujú aj základ pre vývoj simulačného softvéru a softvéru na návrh obvodov.
https://www.trrsemicon.com/tranistor/silicon-npn-power-transistors-bu407.html