מגישים : דורון שינבוקס, דודי כהן , אנה פלבניק, אנה שוורצמן, הילה בכשי

1. הטרנזיסטור כמתג מגישים : דורון שינבוקס, דודי כהן , אנה פלבניק, אנה שוורצמן, הילה בכשי

2. המבוא לפתיחה של ההקדמה-הדיודה • הדיודה: במעגלים אלקטרוניים רבים דרוש רכיב שיאפשר הזרמת זרם בכיוון אחד ומניעת זרימתו בכיוון ההפוך. הדיודה הנה רכיב אלקטרוני, המאפשר את זרימת הזרם בכיוון המניעה. ככל שייקטן זרם זה , בהשוואה לזרם בכיוון ההולכה, תהיה איכות הדיודה טובה יותר. רוב הדיודות בנויות מחומר מוליך למחצה, מסוג גרמניום או מסיליקון, אחד השימושים העיקריים של הדיודה הוא ביישור זרם חילופין.

3. המשך למבוא - הטרנזיסטור • הטרנזיסטור: • הטרנזיסטור מורכב משתי דיודות הצמודות זו לזו כפי שמתואר בתרשים הנל , לעיתים הדיודות מחוברות בצורה הפוכה וכך נוצרים הטרנזיסטור npn ו Pnp . • לטרנזיסטור מספר שימושים במעגלים אלקטרוניים. שימושו הנפוץביותר הוא לצורכי הגברה. במעגלים אלקטרוניים רבים יש צורך להגביר אותות חשמליים (זרם, מתח), והטרנזיסטור מאפשר להגביר אותות אלו. • כפי שנראה בתרשים יש 3 הדקים בטרנזיסטור: • *הבסיס-B • *הפולט-E • *הקולט-C • הטרנזיסטור מכיל שני ערוצי זרימה לזרם: • הערוץ הראשי: בין קולט ופולט. • הערוץ השני: בין בסיס לפולט. • עוצמת הזרם בערוץ הראשי גדולה בהרבה מעוצמת הזרם בערוץ השני (הבסיס). • הטרנזיסטור ניחן בתכונה, ששינוי קטן בזרם הבסיס יגרום לשינוי גדול בזרם העובר בערוץ הראשי.

4. הטרנזיסטור כמתג • הטרנזיסטור כמתג: • שימוש נוסף של הטרנזיסטור הוא כמתג. בניגוד לעבודה כמגבר בה צריך לספק להדקי הטרנזיסטור מתחים אשר משאירים את הטרנזיסטור בתחום העבודה שלו, כאשר עובדים עם הטרנזיסטור כמתג הכניסות להדקיו הם מתחי הספק. במצב זה אומרים שהטרנזיסטור עובד במצב של קיטעון או רוויה: • קיטעון-הטרנזיסטור נתק בין הקולט לפולט במצב זה הזרם בהתאם למעגל והמתח שואף לאפס. • רויה- הטרנזיסטור קצר בין הקולט לפולט במצב זה הזרם שואף ל0 והמתח בהתאם למעגל. • כדי להכניס את הטרנזיסטור למצב של רויה וקטעון צריך לשנות את מתחי הבסיס. ולהביאן בתחום שנרחיב עליו בהמשך. • כעקרון הטרנזיסטור משמש ממש כמו שער Nor שלמדנו עליו

5. איזור הקיטעון – נתק י כדי להכיר את אופני הקיטעון והרוויה , נתייחס תחילה למעגל הפשוט , המתואר באיור הנ"ל – ננתח את המעגל אשר מוזן ממקור מתח vi המתח בבסיס אם vi קטן מ 0.5 זאת אומרת נכניס את הטרנזיסטור לאזור הקיטעון פה הצומת פולט בסיס יוליך זרם קטן מאוד ואז הטרנזיזסטור יתפקד בטור נתק . כי בקלט הוא מוזן מזרם משמעותי .

6. איזור הרוויה - קצר הרוויה תתרחש כאשר ננסה גרום לכך שהזרם בקולט יהיה גבוה מן הערך המירבי שמעגל יכול "לסבול" תוך כדי פעולה בתחום הפעיל. הזרם המירבי שהקולט יכול לשאת בלי לצאת מהתחום הפעיל ניתן לחישוב על ידי הצבת vcb=0 ומכאן Ic = vcc-vB/rc Ib=Ic/beta. כעת אם נגרום לכך ש – Ib יהיה גובה מ ib זרם הקולט יגדל ומתח הקולט יהיה קטן ממתח הבסיס . מצב זה יימשך , עד שצומת קולט בסיס ימוקם קדמית על ידי מתח של 0.4 -0.5 v . אנו מתייחסים למצב זה כאל רוויה כי לא משנה כמה נגדיל את זרם הבסיס זה יביא לעליה ממש קטנה בזרם הקולט ולירידה קטנה , בהתאמה במתח הקולט. פירוש הדבר ההגבר מאוד מאוד קטן . לכן המעגל מקצר בין הפולט לקולט. מאחר שברויה מתח הבסיס גבוה ממתח הקולט ב 0.4 -0.5v מתח הקולט יהיה גבוה ממתח הפולט ב 0.2 0.3v מתח זה יסומן ב Vceast מתח רוויה V=0.3 עם נוסיף עוד זרם לבסיס נדחוף אותו יותר לרוויה ולכן נקטין את המתח . נגיע למצב היותר אידאלי כאשר המתח באידאל הוא 0 . הערך של זרם הקולט ברוויה יהיה כמעט קבוע. נסמן ערך זה ב Icsat עבור המעגל מלמעלה . כדי להביטיח שהטרנסיטור יכנס לרווייה עלינו לאלץ זרם בסיס שערכו לפחות I bsat = I csat / beta בטא = הגבר

7. ככה נראה חיבור של דיודות בטרנזיסטור כדי שתבינו יותר טוב על מה אנחנו מדברים במצב של רוויה וקיטעון הנה סרטוט ומצורפת טבלה

8. משוואת קו עבודה לפניכם מוצגת משוואה קו העבודה של טרנזיסטור גרף הy מציין את זרם הקולט לטריזנזיטור גרף ה x מציין את מתח בין הקולט לפולט בעצם את ה v- out . הגרף מציין את זרם הבסיס . הנקודה חיתוך עם ציר ה x של גרף משוואת העבודה זה כמובן אזור הקיטעון והערך המקסימלי של של הזרם של הבסיס זה איזור הרוויה . כאשר רוצים לעבוד עם ההגבר זה הערכים האמצעםי של הגרף. לפיכך המשוואה שלפנינו היא : Vcc= Ic Rc + Vce β = Ic / Ib

9. מהפך טרנזיסטורי שלושת אזורי הפעולה של אופיין התמסורת - אזור הקיטעון, האזור הפעיל ואזור הרוויה - מסומנים באיור. כדי שהטרנזיסטור יפעל כמגבר, עליו להיות ממוקדם לנקודה כלשהי בתחום הפעיל. למשל, לנקודה המסומנת ב-X באיור. הגבר המתח של המגבר שווה לשיפוע אופיין התמסורת בנקודה זו. כאשר משתמשים בטרנזיסטור למיתוג, הוא מופעל, בדרך כלל, באזורי הקיטעון והרוויה. כלומר, מצב אחד של המתח יתאים לאזור הקיטעון של הטרנזיסטור והמצב השני יתאים לאזור הרוויה שלו. קיימות 2 סיבות לבחירת שני אופני פעולה קיצוניים אלה. האחת – בשני האזורים, קיטעון ורוויה, הזרמים והמתחים טרנזיסטור מוגדרים היטב ובלתי תלויים בפרמטרים בעייתיים. השנייה: בשני האזורים האלה ההספק המתבזבז בטרנזיסטור הוא מינימלי. הדבר אומנם צפוי לגבי אזור הקיטעון, אך הוא נכון גם לגבי אזור הרוויה, כיוון שהמתח Vcesat הוא קטן. לבסוף, שים לב, כי המעגל שבו השתמשנו כדוגמה הוא, למעשה, המהפך הטרנזיסטורי הלוגי הבסיסי.

10. התאמצו ועבדו קשה הילה דזזזזזזודזזדייי אנה 1 ו 2 דורון

11. במעגל זה אם נספק לבסיס מתח חיובי הטרנזיסטור יהיה ברוויה כאלו אפשרנו מעבר של מקסימום זרם דרך הקולט לפולט וכך נוצר מעין קצר בין הפולט לקולט ואז היציאה תקוצא לאדמה , כלומר היציאה תהיה 0 וולט אם ניתן בבסיס מתח 0 וולט הטרזנזיסטור יהיה בקיטעון כאלו לא קיים וביציאה יהיה מתח חיובי , זה המגיע מהספק. ( הרחבה בהמשך)

13. כיוון ההולכה קתודה אנודה כיוון המניעה