Bipolar transistörlerin pratik incelenmesi

[kesmez]

BİPOLAR TRANSİSTÖRLERİN PRATİK İNCELENMESİ
Bipolar transistörler piyasada en çok bulunan en ucuz transistörlerdir.. Bu transistorlerin dc davranışlarını daha iyi kavrayabilmek için aşağıdaki transistör modelleri bize yardımcı olacaktır..


Biz bu modellerle transistorün dc çalışmasını inceleyeceğiz model üzerindeki akım kaynağında adı geçen hfe akım kazancını aslında beta olarak yorumlayın, yani dc akım kazancı..
Yukarıdaki ilk şekilde görülen iki model biri npn diğeri pnp transistör modelidir..Yanlarında simgeleri görülmektedir. Model üzerindeki değerler bc546 ve bc556 ve benzeri düşük güçlü genel amaçlı transistorler için kullanılabilir.. resimlerde ki E,B,C emiter beyz ve kollektörün simgesidir..
Bu transistör modelinde beyzle emiter arasında 500 ohmluk (rb) seri bir direnç ve diyot var. Diyot aşma voltajı 0.4 volt..Beyzden fazla akım akıtmaya çalışırsanız 0.9 voltluk paralel diyot devreye girer ...


Üsteki grafik bc546 transistörün Vbe-Ic grafiğidir.. Bence transistorü anlayabilmek için en önemli grafik budur..
Bu grafik bize şunu anlatır.. "Eğer transistor ün Vbe voltajı X.X volt ise Ic akımına YY ma e kadar müsaade edilir".. Bu grafikte Ic akımı 100 mikroamperden Vbe voltajı da 0,57 voltdan başlamış..
Transistör beyzinden akan akımın beta katını kolektöründen akıtmaya çalışır.. Bu kollektör akımını sağlamak için gerekirse kolektör direncini 1 ohma (rc) kadar , kolektör diyotu aşma gerilimimide 0.1 volta kadar düşürebilir..

Şimdi birinci şekilde daha  altta yeralan şekle gelelim..
Bu transistör modelleri daha önceki modellerin sadeleştirilmiş halidir.. Kolektörde bulunan 0.1 voltluk aşma gerilimli diyot ve 1 ohmluk direnç pek çok analizde ihmal edilebilir..
Beyzdeki 0.9 voltluk aşma gerilimli diyotuda ihmal edeceğiz çünkü bu diyotun transistorün çalışmasına etkisi yoktur..

EMİTERE DİRENÇ BAĞLI DEVRE
Emiterlerine 1k direnç bağlı bir devre düşünelim, ve bu devreyi hem npn hem pnp olarak inceleyelim…

Devredeki transistör yerine eşdeğer modelini koyduk.. Böylece devremiz kirşof akım ve gerilim kuralları ile analiz edilebilecek hale geldi.. hemen iki adet çevre denklemimizi yazalım.
1-  Vb= 0,4 + Ib rb + hfe  Ib Re   buradan    Ib = (Vb - 0,4) /( (1 + hfe) Re + rb) bulunur.  Yaklaşık bir değer olarak   Ib = Vb / (1 + hfe) Re  ,  yaklaşık  Rgiriş  =  (1+ hfe) Re   bulunur..

2-  Ve = (1 + hfe) Ib     burada Ib yi yerine koyarsak  Ve=(1+hfe) (Vb-0,4) / [(1+hfe) Re +Rb] bulunur..  Yukarıda yaptığımız gibi Rb yi  (1+hfe)Re yanında ihmal edersek.. yaklaşık Ve=Vb-0,4 bulunur..

Görüldüğü gibi bu devrede giriş direnci hfe katsayısı kadar artıyor . . Ayrıca Ve gerilimi Vb yi takip ediyor..

Eğer yukarıdaki devrede emitere bir direnç yerine bir akım kaynağı bağlansaydı ne olurdu..

Bu durumda emitere bağlanan akım kaynağına Ie dersek Ri=Vb/Ib den Ri=Vb (1+hfe)/Ie  olarak bulunurdu.. Burada dikkat çeken şey şudur.. Eğer emitere akım kaynağı bağlanırsa beyz akımı sabit kalır yani giriş voltajı arttıkça beyz akımı artmaz.. Yani Ib=Ie/(1+hfe) .. Şöylede diyebiliriz , Beyz voltajı arttıkça giriş direncide artar..
Düzeltme: son iki şekilde pnp transistör modelin beyz diyot yönü doğru ancak aşma voltajı 0.4 volt yanlış işaretlenmiş..