Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

100 6. MUNKAPONTBEÁLLÍTÁS
U t
R B
'
U
t
i B
i C
R E
R B
= R 1
× R
2
U BE
i E ' R1
Ut
= Ut
R1
+ R2
6.7. ábra. A bipoláris tranzisztor munkapontbeállítása.
• Záró típusú karakterisztikák esetén (pl. n csatornás JFET-eknél vagy n csatornás kiürítéses MOS
FET-eknél) a vezérlőelektródára (bázis, gate) negatívabb feszültséget kell kapcsolni, mint a másik
bemeneti elektródára (emitter, source). Egytelepes áramköri elrendezés esetén ez osztó nélkül
is megoldható a 6.6. ábra áramköri elrendezésével, mivel a gate elektróda ebben a kapcsolásban
közel földpotenciálon van (a gate elektródán nem folyik áram), a munkaponti source-áram
viszont az R S source-ellenálláson feszültséget hoz létre, így a source elektróda feszültsége a
földhöz képest pozitív lesz, ami biztosítja azt, hogy a gate-source átmeneten negatív feszültség
legyen.
Érdemes megjegyezni, hogy a legtöbb munkapontbeállítási feladat ezekre az egyszerű elrendezésekre
vezethető vissza.
6.3. A bipoláris tranzisztorok munkapontbeállítása
A bipoláris n-p-n tranzisztor munkapontbeállítását az 6.5. ábrán megadott áramkör alapján tárgyaljuk.
Ha a R 1 -R 2 feszültségosztót (bázisosztót) és a hozzá tartozó telepet a Thevenin-ekvivalenssel
helyettesítjük a tranzisztor bázisán, akkor a 6.7. ábrán megadott elrendezéshez jutunk.
Az ábrán U ′ t a Thevenin-ekvivalens a telepfeszülttsége, R B = R 1 × R 2 a Thevenin-ekvivalens
belső ellenállása. A kapcsolásban a vezérlőelektródákat (bázis-emitter átmenet) magába foglaló hurokra
az
U ′ t = R B i B +R E i E +u BE (6.30)
hurokegyenletet írhatjuk fel, mivelU ′ t-vel azR B ellenálláson esőR B i B , azR E ellenálláson esőR E i E
és a tranzisztor bázis-emitter átmenetén lévő u BE feszültségek tartanak egyensúlyt:
U ′ t = R B i B (i E )+R E i E +u BE (i E ) (6.31)
Az egyenletben csak egyetlen ismeretlen van, mivel a tranzisztor áramai
i B = (1−A)i E −I CB0 , (6.32)
és a bázis-emitter átmenet feszültsége az emitteráram függvénye.
A további vizsgálat előtt bemutatjuk a munkaponti áram kiszámításának grafikus módszerét, amely
az
u BE (i E ) = U ′ t −R B i B (i E )−R E i E (6.33)
egyenlet grafikus megoldására épül. Az egyenlet baloldalán a tranzisztor transzfer u BE (i E ) karakterisztikája
található, a jobboldalon lévő kifejezés pedig az emitteráram lineáris függvénye. A feladat az,