Форум РадиоКот

Всем Доброго времени суток!
Я новичок в радиотехнике и электронике, так что если мои вопросы окажутся слишком глупыми, прошу извинить и сильно не ругать-
Решил что моя первая схема – будет усилитель звуковых частот на транзисторах.
Для этого решил полностью понять суть работы транзистора – начал с книг Рудольфа Свореня и Хилла с Хоровицем. К сожалению, не очень удачно.
И так, начну с молекулярной теории на примере p-n-p транзистора с общим эмиттером.
1)Транзистор состоит из кристалла кремния(или германия), в области которого(а этих областей три) введены примеси. Соответственно для p-n-p транзистора 2 области с акцепторными примесями и одна с донорной.
Хотел бы уточнить, правильно ли я считаю на счет взаимной нейтрализации областей: области не нейтрализуют друг друга(т.е электроны не нейтрализуют дырки) из-за того, что помимо электронов в этой области(будь то р или n) имеются неподвижные ионы(в зоне n – положительные ионы, в зоне р – отрицательные ионы).И, как только из зоны n улетает электрон в зону р, положительные ионы начинают его тянуть обратно. И поэтому транзистор нейтральный.
2)Усиливаемый(слабый) сигнал мы подаем на эмиттер, усиленный получаем на коллекторе.
Слабый сигнал – это сигнал тока или напряжения?
Не пойму почему транзистор вообще можно использовать в качестве усилителя вот по каким соображениям.
Усиление по току: Для этого надо подать напряжение между эмиттером и базой.
Слабый сигнал(импульс тока) попадается в область Эмиттер-База. Так же подается напряжение между базой и эмиттером. Благодаря этому напряжению дырки из p – области(эмиттерной) переходят в базовую область (мы как бы меняем сопротивление этой области), и получается так, что в область База-Коллектор(это уже закрытый диод) попадают дырки(из эмиттера) и минус с внешней батареи их начинает притягивать. Меняя напряжение на участке База-Эмиттер мы изменяем коллекторный ток. Чем больше это напряжение, тем больше дырок из области р (эмиттерная) попадут в область р (базовая).
Вопрос 1: Из этой теории получается, что сам транзистор дает сырье для усиления, что БЫТЬ НЕ МОЖЕТ.
Вопрос 2: Фактически импульс тока разделяется на две составляющие – ток который идет в базовую область, и ток, который идет в коллекторную область. Значит сигнал тока будет ОЧЕНЬ сильно искажаться!
Вопрос 3:Я никак не могу увидеть тут усиления. Мы фактически берем и меняем сопротивления цепи, но никак не усиливаем. Для этого подошел бы обычный переменный резистор.
PS:На очень многих ресурсах читал, что транзистор – это как бы кран, который открывают и закрывают, и малым усилием(поворот крана), мы управляем огромными потоками воды.
Но, никак не могу этого понять на реальных схемах! Не можете привести реальный пример и легко реализуемый в “Железе”-.Очень хочется не только это понять, но и увидеть.
PSS:На рис.1 показана иллюстрация из КНиги Рудольфа Свореня.Тут мы наглядно видим, что ток эмиттера разделяется на ток Базы и Коллектора.(ПО моим глупым предположения мы вообще не можем говорить об усилении по току, так как идет изменение структуры сигнала - ток коллектора никак не повторяет тока эмиттера)

Выкини из головы все эти дырки, электроны. Это пока тебе совершенно не нужно.
Здесь таких тем полно. Вряд ли кому захочется в десятый раз про это говорить.

http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=21481#p21481

Просто подаешь слабый сигнал между базой и эмиттером, а между эмиттером и коллектором получаешь копию этого сигнала, только мощную.
А транзистор конечно ничего не усиливает. Это только так для упрощения говорят.

aen писал(а):

ZanGO писал(а):транзюк,резюк и кондёр могут усиливать

Транзистор не усиливает. Транзистор на выходе даёт копию входного сигнала. Как в кино, на плёнке маленькое изображение, а на экране большая копия этого изображения и она в общем случае не совпадает с оригиналом и это зависет от качества оптики, качества экрана, качество многого другого, так и в транзисторном каскаде на выходе просто копия и чем она ближе к оригиналу, тем в УНЧ например лучше и то не всегда. Поэтому и вводят всякие коррекции, обратные связи и т.д.

Действительно, все это не раз обсуждалось у нас.. Поищите старые темы.

К сожалению, неизвестен Ваш возраст, а то можно было бы порекомендовать книжечку: Степаненко И.П. - Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977)

Электронные дырки и тому подобная чепуха в повседневной практике как правило не нужна. Прочитать для нужно, но знать наизусть отнюдь. Если уж решили заняться транзисторами, то нужно знать схемы их включения (ОК,ОЭ,ОБ). Если вообще электроникой занимаетесь в первые то могу посоветовать книжку В.Г. Борисова "Юный радиолюбитель" - самое то для новичков, и про транзисторы там просто и понятно расписано и про усилители на них глава есть. Сам имею эту книгу в оригинальном варианте.

PS Книжка вроде была у Светы на сайте.

Zvezda писал(а):Выкини из головы все эти дырки, электроны. Это пока тебе совершенно не нужно.
Здесь таких тем полно. Вряд ли кому захочется в десятый раз про это говорить.

http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=21481#p21481

Дырки и электроны я задел для полного понимания.Сижу над транзисторами уже 8 месяц и только сейчас додумался задать вопрос)
Огромной спасибо за ссылку

Света писал(а):К сожалению, неизвестен Ваш возраст, а то можно было бы порекомендовать книжечку: Степаненко И.П. - Основы теории транзисторов и транзисторных схем (1977)

Исправил)
Если, проштудировав форум, не пойму принцип работы транзистора - обязательно обращюсь к этой книге.

Начал активно изучать книгу Борисова “Юный Радиолюбитель”.
И вот первые вопросы.
Вопрос 1: У диффузионно – сплавного транзистора площадь базы очень мала по сравнению с коллектором и эмиттером. Значит ли это, что концентрация основных носителей заряда в разных областях различаются друг от друга?
Вопрос 2: Нашел вот какую анимашку работы транзистора - http://www.learnabout-electronics.org/b ... ors_05.php
Хотел бы узнать, верна ли она? В ней четко показано, что сам транзистор является ИСТОЧНИКОМ свободных зарядов, что быть не может!
Вопрос 3:
Транзистор p-n-p.
В данном опыте(ris.1) мы открыли транзистор напряжением Uбэ – прямое напряжение – 1,5В.Чем больше это напряжение, тем больше открывается транзистор(судя по ВАХ для кремневых достаточно 0,7 В)=>через участок Эмиттер-база потек прямой ток.
Вот теперь мне ОЧЕНЬ интересно что же происходит на участке база-коллектор!
В книге пишется, что благодаря открытому p-n переходу Э-Б открывается и второй p-n переход Б-К, но почему он открывается, если питание мы на него подаем обратное.
И вообще зачем нужна одна из областей (К или Э), если можно в обну область ввести Большое число примесей – будет тот же эффект!
Зачем нужно открывать участок Э-Б?
PS:Я уже так долго на этом сижу, что уже отчаялся чего-либо понять. Столько литературы прочитал(жаль что мало понял), что руки мои опускаются((((((

Вопрос 1 - Давайте не будем так глубоко лезть в теорию.
Вопрос 2 - Анимация верна, а вот вы ее не совсем поняли, просто авторы не удачно показали источник тока подключенный между Э и К (не очень хорошо по моему мнению), а указали только регулируемый источник Б - Э, который и показывает как протекают токи на переходе Б - Э, К и Э.
Вопрос 3 -

В данном опыте(ris.1) мы открыли транзистор напряжением Uбэ – прямое напряжение – 1,5В.Чем больше это напряжение, тем больше открывается транзистор(судя по ВАХ для кремневых достаточно 0,7 В

именно поэтому там и стоит ограничиваюший резистор.

Вот теперь мне ОЧЕНЬ интересно что же происходит на участке база-коллектор!

На данном участке ни чего не происходит ибо существуют только два участка (их называют - переходами) по которым протекают токи, База - Эмиттер и Эмиттер - Коллектор. Электроны протекающие по переходу Б-Э ни коим образом не перемешиваются с электронами протекающими по переходу Э-К.

В книге пишется, что благодаря открытому p-n переходу Э-Б открывается и второй p-n переход Б-К, ...

Чуть внимательней прочитайте, это очень важно, так как замену слов нельзя допускать, это приводит к искажению информации. Цитата из книги "... Эмиттерный переход открылся, и через него пошел прямой ток, который открыл второй переход транзистора - коллекторный."

Зачем нужно открывать участок Э-Б?

Только при протекании тока через участок Б - Э, открывается переход (участок) К - Э или через него протекает ток, который застявляет гореть лампу накаливания.

RadistRoma писал(а):благодаря открытому p-n переходу Э-Б открывается и второй p-n переход Б-К, но почему он открывается, если питание мы на него подаем обратное.

Считайте, что это дано Богом. Господь так устроил, что в транзисторных структурах ток, создаваемый эмиттером почти полностью протекает через коллектор. Здесь я уже рассказывал, как работает транзистор: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?p=145709#p145709
Советую не вдаваться в излишние подробности насчёт концентрации неосновных носителей, дырок и прочего. Сначала разберитесь с простейшими вопросами. Как транзисторы включать. Какие токи куда текут. А почему они текут так или иначе, разберётесь потом.

RadistRoma писал(а):... уже отчаялся чего-либо понять...(

Чтобы объяснить, как работает транзистор, куда какие электроны с дырками перемещаются, нужно, сначала, очень хорошо понять как работает диод, то есть, что такое p-n переход, почему он запирается, что же там происходит. Как поймёте это, поймёте как работает транзистор.

нужно, сначала, очень хорошо понять как работает диод, то есть, что такое p-n переход, почему он запирается, что же там происходит.

И еще: взять пару батареек, лампочку, транзистор, попробовать собрать всё вместе. Измеряя токи, напряжения и экспериментируя, суть работы дойдёт за день, а не за 8 месяцев...

Итак, товарищи, попробую и я объяснить, как работает транзистор, авось, сам пойму.

Предполагается, что Вы хорошо понимаете, как работает диод.

Итак, для начала, что есть транзистор? По сути, это два встречно включенных диода, сформированных так, что один p-n переход "налезает" на другой из за малой толщины базы (и в этом кроется главная суть).

Глядим:

В начальном состоянии оба перехода закрыты, существует два потенциальных барьера, в их области существует поле, которое препятствует переносу основных носителей но, наоборот, способствует переносу неосновных (NB!), но их (пока!) очень мало, поэтому пока этот ток пренебрежимо мал, и можно считать, что его нет. Транзистор закрыт.



Теперь давайте уменьшать напряжение на базе. Когда напряжение на ней достигнет -0.6В, потенциальный барьер перехода база-эмиттер исчезнет, скомпенсированный внешним полем, и в область базы хлынут дырки, попадая прямо в поле перехода база-коллектор, закрытого под действием напряжения внешнего источника.. Переход база-коллектор закрыт. Но в n-области дырки являются неосновными носителями, и потому поле закрытого перехода база-коллектор ускоряет их. Да, некоторые из дырок успевают рекомбинировать с электронами в базе. Но база очень тонкая, и электронов в ней мало. Поэтому основная масса дырок, ускоренная полем закрытого коллекторного перехода, попадает в коллектор, и создает его ток. А что означает ускорение? Ускорение означает усиление! Вот мы и усилили сигнал.



Итак, главная фишка транзистора - тонкая база, в которой перекрываются поля барьеров двух диодов. Именно потому, что она очень тонка и поля переходов в ней перекрываются, попадающие в нее дырки попадают в поле коллекторного перехода, которое ускоряет их. Очевидно, что если мы просто соединим два диода, дырки просто не попадут в поле перехода другого диода, и никакого усиления не будет.

прочитал все здесь написанное.... бррр!!! какието электроны, дырки, переходы.... сколько занимаюсь электроникой - транзистор для меня был палочкой со стрелочкой. иногда - пимпочка с ножками. этакая магическая радость, которая смотрит на ток Б-Э и меняет сопротивление К-Э. иногда правда из этого понимания получались эмиттерные повторители, но потом все таки дошло, что нагрузка должна стоять между питанием и коллектором)

а потом и вовсе забил на аналоговую технику и стал пользовать транзисторы только как инверторы и преобразователи логических уровней. а усилители пользую готовые, или на микросхемах) теперь я достиг того уровня бытия, когда можно принять истину об электронах и дырках, но упрямый мозг все задает вопрос - "а оно тебе надо?"