Tranzistoare bipolare cu jonctiune

a) Alcatuirea: - Dintr-un monocristal de germaniu sau siliciu in care se creeaza prin impurificare trei regiuni despartite prin doua suprafete. Regiunile de la extremitati au acelasi tip de conductibilitate (p/n) acestea se numesc Emitor si Colector . Regiune centrala are conductibilitate opusa fata de cele de la extremitati si se numeste Baza. Pe suprafetele fiecarui regiuni se depune cate un strat metalic de contact pe care se sudeaza firele de conexiune. Acest tranzistor are doua jonctiuni.

1) Jonctiunea Emitorului : intre baza si colector

2) Jonctiunea Colectorului: intre baza si emitor

Jonctiunea C este polarizata direct cu o tensiune de ordinul zecimilor de volti iar jonctiunea E este polarizata invers cu o tensiune de ordinul voltilor sau zecilor de volti.

B) Functionarea tranzistoarelor in regim normal activ in conexiunea cu baza comuna.

- Ansamblul format din cele trei jonctiuni reprezinta doua diode semiconductoare conectate in opozitie si cu o regiune comuna. Pentru ca un tranzistor sa nu se manifeste ca doua diode trebuie ca intre ele sa se realizeze u cuplaj, acest cuplaj are rolul de a transfera purtatorii de sarcina de la o regiune la alta. Acest transfer se realizeaza numai daca baza este suficient de subtire. Transferul se numeste EFECT DE TRANZISTOR .

- Fenomenul de polarizare: este similar la ambele tipuri de tranzistoare cu diferenta ca rolul golurilor si al electronilor este inversat.

Electronica este o disciplina care se afla in topul evolutiei si revolutiei industriale din secolul XX si inceputul secolului XXI. S-a trecut de la primitivele, greoaiele si incetele "lampi' la cip-uri care integreaza milioane si milioane de componente electronice, la dimensiunea unui "gandac'. Calculatoarele au evoluat spre sisteme performante si nu mai se poate concepe casa in care sa nu existe cel putin un calculator, si acela legat la Internet.

Odata cu dezvoltarea tehnicii si implicit a electronicii, s-a trecut la miniaturizarea componentelor si inlocuirea celor voluminoase cu componente electronice miniaturale, care realizeaza aceleasi functii, cu aceeasi putere dar ocupa un spatiu redus.

Unul dintre dispozitivele care a revolutionat electronica a fost tranzistorul. Tema proiectului meu este "Tester pentru tranzistoare'. Este interesant de a sti cum se poate verifica un tranzistor. De aceea, m-am gandit sa abordez mai multe variante de scheme de testare a tranzistoarelor, lasand la latitudinea celor doritori realizarea unui asemenea montaj.

Partea principala a proiectului de fata in constituie un circuit realizat cu circuite basculante monostabile, de aceea pe aceste tipuri de circuite le voi prezenta mai pe larg. Ca o aplicatie a acestor circuite este si schema care face obiectul proiectului de fata, schema care isi propune sa abordeze un alt fel de aplicatie a circuitelor basculante monostabile si anume isi propune sa realizeze un tester pentru tranzistoare bipolare.

Proiectul este structurat pe mai multe capitole in care imi propun sa dezvolt cateva consideratii teoretice necesare pentru argumentarea mai departe, diverse scheme de testere pentru tranzistoare, schema propriu - zisa a testerului, in ultimul capitol voi prezenta componentele utilizate la crearea acestui proiect, iar in anexe bibliografia utilizata si schema electrica de principiu a testerului meu.

Din punctul meu de vedere, montajul este foarte simplu si pentru initiati, dar de ce nu si pentru cei neintiati in electronica si poate constitui un subiect de constructie si testare a diverselor componente de circuit sau a abilitatilor de realizare a unui montaj electronic simplu.

Schema bloc a testerului care face obiectul proiectului de fata poate fi urmatoarea:

Sisteme de reglare automata (SRA)

Elementele componente ale schemei unui SRA:

E.C. - element de comparatie
R.A. - regulator automat
E.E. - element de executie
I.T. - instalatie tehnologica
Tr. - traductor

Marimi care intervin in schema bloc a unui SRA:

U - marime de intrare a sistemului
ε - semnalul de eroare
Yr - marime de reactie
Xc - marimea de iesire a regulatorului automat
Xm- marime de intrare a instalatiei tehnologice
Y - marime de iesire a sistemului (a instalatiei tehnologice)
P - perturbatii


Prin Sistem de Reglare Automata (SRA) se intelege un sistem realizat astfel incat intre marimea de iesire si marimea de intrare se realizeaza automat, fara interventia omului, o relatie functionala care reflecta legea de conducere a unui proces.

Elementul de comparatie (EC) are rolul de a compara permanent marimea de iesire a instalatiei tehnologice cu o marime de acelasi fel cu valoare prescrisa (considerata constanta), rezultatul comparatiei fiind semnalul de eroare ε.

Regulatorul automat (RA) are rolul de a efectua anumite operatii asupra marimii ε primita la intrare, respectiv are rolul de a prelucra aceasta marime dupa o anumita lege, numita lege de reglare, rezultatul fiind marimea Xc aplicata ca marime de comanda elementului de executie.

Elementul de executie (EE) are rolul de a interveni in functionarea instalatiei tehnologice pentru corectarea parametrilor reglati conform marimii de comanda transmise de RA.

Instalatia tehnologica (IT) este in cazul general un sistem supus unor actiuni externe numite perturbatii si actiunii comenzii generate de RA a carui marime de iesire este astfel reglata conform unui program prescris.

Traductorul (Tr) este instalat pe bucla de reactie negativa si are rolul de a transforma marimea de iesire a IT de regula intr-un semnal electric aplicat EC.




Clasificarea SRA

Exista mai multe posibilitati de clasificare a SRA in functie de criteriul adoptat. Mai importante sunt urmatoarele:

1. Dupa caracterul informatiei apriorice asupra IT se deosebesc

-SRA cu informatie apriorica completa

-SRA cu informatie apriorica incompleta.

In primul caz, caracteristicile IT sunt practic invariabile in timp, in al doilea caz aceste caracteristici se modifica (sub influenta unor perturbari) intr-un mod care nu este dinainte cunoscut. Pentru a compensa influenta unor asemenea modificari asupra performantelor sistemului se folosesc elemente suplimentare, de adaptare, rezultand sisteme adaptive.

2. Dupa dependentele(in regim stationar) dintre marimile de iesire si de intrare ale elementelor componente, se deosebesc:

- SRA liniare (cand dependentele sunt liniare)

- SRA neliniare (cand cel putin una din dependente este neliniara).

Din punct de vedere matematic sistemele liniare sunt descrise prin ecuatii liniare, iar cele neliniare prin ecuatii neliniare.

3. Dupa caracterul prelucrarii semnalelor se deosebesc:

- SRA continue (cand toate marimile care intervin sunt continue in timp)

- SRA discrete (cand cel putin una dintre marimi are o variatie discreta in timp).

4. Dupa aspectul variatiei in timp a marimii de intrare (si deci si a marimii de iesire) se deosebesc trei categorii:

- sisteme de reglare automata, daca marimea de intrare este constanta

- sisteme cu program, daca marimea de intrare variaza dupa un anumit program

- sisteme de urmarire, daca marimea de intrare variaza aleatoriu in timp

5. Dupa numarul de bucle principale (de reactie) se deosebesc

- sisteme cu o bucla principala

- sisteme cu mai multe bucle principale sau sisteme de comanda

6. Dupa viteza de raspuns a IT la un semnal aplicat la intrare, se deosebesc

- SRA pentru procese rapide, cand constantele de timp ale IT nu depasesc 10 secunde (actionarile electrice)

- SRA pentru procese lente, cand IT au constante de timp mai mari si de multe ori au si timp mort

7. Dupa caracteristicile constructiei dispozitivelor de automatizare, se deosebesc:

- SRA unificate (cand toate marimile care circula sunt unificate, adica au aceeasi gama si aceeasi natura)

- SRA specializate, cand nu se intampla acest lucru

La sistemele unificate, diferite blocuri ale dispozitivelor de automatizare pot fi conectate in diferite moduri rezultand astfel o varietate mare de structuri realizate cu un numar relativ mic de elemente componente.

8. Dupa agentul purtator de semnal se deosebesc:

- sisteme electronice

- pneumatice

- hidraulice

- mixte.