Prosty układ z diodami

Majesław · Post autor: **Majesław** » 21 wrz 2011, 0:13

Witam mam taki problem, dla większości osób na pewno oczywisty jednak nie mogę zrozumieć zasady działania tranzystora.
We wszystkich artykułach jest napisane że tranzystor wzmacnia prąd bazy Ic = Ib*beta (około 100krotnie).
Wykonałem więc dwa układy (przedstawione w załączniku) po "przemierzeniu" ich otrzymałem następujące wartości.
Przez Ur i Ud rozumiem spadki napięcia na oporniku i diodzie.
Nie dostrzegam znaczących różnic w pracy obu układów.
Chciałem więc zapytać się gdzie to słynne działanie tranzystora.
Patrząc na te układy jedyna korzyść z zastosowania tranzystora jest taka, że gdy napięcie bazy będzie mniejsze niż 0,7V przestanie świecić dioda (LED4) ponieważ tranzystor będzie zatkany.
Przepraszam za ewentualne błędy pomiarowe.

Z góry dziękuję za odpowiedź i wyrozumiałość w stosunku do mojego pytania.

Post autor: **Jony130** » 21 wrz 2011, 2:05

Wykonaj poprawnie ćwiczenie 5 z pierwszej wyprawy a przekonasz się, że jednak tranzystor wzmacnia.
W twoim układzie tranzystor znajduje się w tzw stanie nasycenia.
Stan nasycenia oznacza maksymalne otwarcie tranzystora. W tym stanie tranzystor dział jak klucz (włącznik) który "zwiera" kolektor z emiterem.

Zgodnie z prawem Ohma prąd w obwodzie kolektora nie może być większy od:
Icmax=Uzas/R4≈10mA (dla napięcia zasilania 10V)

I teraz, jeśli tranzystor ma wzmocnienie prądowe 100 to prąd bazy większy od:
Ib=10mA/100=100µA nic w układzie już nie zmieni.
Tranzystor będzie maksymalnie otwarty (nasycony) a prąd kolektora będzie równy 10mA.
Dla R3 = 10K prąd bazy wynosi aż 740µA więc mamy spory nadmiar prądu bazy.

A więc, tranzystor będzie nasycony dla prądu bazy większego od 100uA
Co odpowiada R3 < (10V - 1.9V - 0.7V)/100uA≈74KΩ

Rezystor R3 mniejszy od 74KΩ nic w układzie nie zmienia. Zwiększa się tylko prąd bazy i emitera a tranzystor dalej jest nasycony i prąd płynący przez kolektor wynosi 10mA.

Dla R3 większego od 74KΩ prąd bazy będzie mniejszy od 100uA (wzrost R3 zmniejszy prąd bazy).

Dzięki temu prąd bazy może być mniejszy od 100uA przez to, prąd kolektora może być już 100 razy większy niż prąd bazy.

W praktyce wzmocnienie tranzystora nie jest stałe i może (na pewno) będzie większe od 100 dla BC547.
Dlatego tranzystor wyjdzie z nasycenia dopiero znacznie powyżej 74K.
Ale to już możesz sprawdzić doświadczalnie.
I możesz założyć, że dla napięcia Uce większego od 0.5V tranzystor wychodzi już z nasycenia i zaczyna odzyskiwać swoje zdolności do wzmacniania prądu.

PS. A tak swoją drogą odwrotne "zastrzałkowałeś" zwrot napięcie Uce i Ube.
Grot strzałki ma pokazywać (wskazywać) wyższy potencjał.

Majesław · Post autor: **Majesław** » 04 paź 2011, 19:28

Wszystko się wyjaśniło.
Dodatkowo doszedłem, że tranzystor miał wzmocnienie rzędu B=340 ale korzystając z załączonych obliczeń w końcu udało mi się skorzystać z dobrodziejstw tranzystora.

Dziękuję i pozdrawiam.