TRANZISTORI

În functie de principiul de functionare pot fi tranzistori bipolari sau tranzistori cu efect de câmp.

2.1. Teoria elementara a TBP

În figura 2.2 sunt prezentate, în corespondenta cu figura 2.1, simbolurile celor doua tipuri de tranzistori bipolari (tipul PNP si tipul NPN) precum si regulile de asociere a curentilor si tensiunilor.

Se constata ca simbolul tranzistorului contine o sageata care indica sensul curentului prin terminalul emitorului si tipul tranzistorului. Daca sageata este orientata catre simbol tranzistorul este PNP.

Sensurile celorlalti doi curenti sunt invers decât sensul curentului de emitor, asa încât sa avem relatia

I=I+I.

Tensiunile se noteaza cu indici în ordinea primul indice - de unde pleaca iar al doilea - unde ajunge ( s.ex. V_CE = V_EC ) asa încât avem relatia pentru tensiuni

V+V+V=

Pentru a descrie comportarea dispozitivului trebuie sa avem relatiile dinte marimile (3 curenti si 3 tensiuni) asociate tranzistorului. Cele doua relatii elimina doua din variabile asa încât ramân numai 4 marimi.

De regula atât modelele cât si caracteristicile statice considera doua din marimi independente (urmând a fi impuse din exterior) iar celelalte doua se exprima analitic sau grafic în functie de marimile independente.

Teoria elementara a tranzistorului considera structura tranzistorului din figura 2.3 cu jonctiunile polarizate de cele doua surse una în conductie (jonctiunea EB emitor - baza) si cealalta în polarizare inversa (jonctiune CB colector - baza).

2.7. Polarizarea tranzistorului cu efect de câmp

În figura 2.26 sunt prezentate schemele clasice de polarizare a tranzistorului cu efect de câmp în zona activa de functionare.

Structurile de polarizare, constatam ca sunt aceleasi indiferent de tipul tranzistorului fie bipolar, fie cu efect de câmp.

Condensatorul C_S în regim de curent alternativ decupleaza rezistorul R_S.

În cazul tranzistorului TEC-J, tensiunea de polarizare a grilei este negativa, motiv pentru care rezistorul R_S este obligatoriu prezent în schema.

 

Considerând curentul absorbit de grila neglijabil, pentru schema cu o singura rezistenta în circuitul grilei tensiunea de polarizare a grilei este

V_GS = - R_S I_D ,

iar pentru chema cu doua rezistente

Tensiunea aplicata canalului, pentru ambele scheme din figura 2.26 este

V_DS = V_DD - (R_S + R_D) I_D .

2.8. Circuite echivalente ale TEC

Circuitul echivalent de semnal mic al TEC la frecvente medii

Indiferent de tipul tranzistorului (TEC-J sau TEC-MOS), în regim variabil schema echivalenta se construieste plecând de la faptul ca numai tensiunile modifica valoarea curentului

.

Variatia curentului de drena poate fi exprimata prin diferentierea functiei f

,

.

Relatia pe baza careia se construieste schema echivalenta (prezentata în figura 2.27).

Derivatele partiale se noteaza

g_m - panta tranzistorului,

g_d - conductanta drenei,

I_D - amplitudinea variatiei curentului de drena în jurul punctului static de functionare.

Valorile în care se încadreaza parametrii de regim variabil ai tranzistorilor cu efect de câmp sunt

g_m = 0,1 ... 10 mA/V;

r_d = 0,1 ... 1 MΩ.

Schema echivalenta a TEC la înalta frecventa

Când frecventa tensiunii de intrare este mare încep sa conteze capacitatile dintre electrozi, motiv pentru care schema echivalenta de la frecvente medii se completeaza cu capacitatile C_GS, C_GD, C_DS ca în figura 2.28.

Exista între grila si drena o legatura (între iesire si intrare) motiv pentru care nu se utilizeaza aceasta schema echivalenta, ci se transforma, pe baza teoremei lui Miller, într-o alta schema echivalenta fara transfer de la iesire la intrare. În schema echivalenta nu mai apare iar capacitatile la intrare si de la iesire devin functii de factorul de amplificare în tensiune de la frecvente medii.