หลักการทำงานของไตรโอด
Nov 02, 2019| ชาร์จอย่างปลอดภัยด้วย SChitec
หลักการทำงานของไตรโอด
ไตรโอดคริสตัลมีสองประเภท (ต่อไปนี้จะเรียกว่าไตรโอด) ตามวัสดุ: หลอดแทนทาลัมและหลอดซิลิคอน แต่ละรูปแบบมีรูปแบบโครงสร้างสองรูปแบบ ได้แก่ NPN และ PNP แต่รูปแบบที่ใช้กันมากที่สุดคือซิลิคอน NPN และ 锗PNP triodes (โดยที่ N คือความหมายเชิงลบ (แทนค่าลบในภาษาอังกฤษ) และเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N อยู่ในซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูง การเติมฟอสฟอรัสเพื่อทดแทนอะตอมของซิลิคอนบางส่วนจะทำให้เกิดการนำอิเล็กตรอนอิสระภายใต้การกระตุ้นแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่ P เป็นบวก (บวก) คือการเติมโบรอนเพื่อแทนที่ซิลิกอน ซึ่งทำให้เกิดรูจำนวนมากเพื่อความสะดวกในการนำไฟฟ้า) นอกจากขั้วจ่ายไฟที่แตกต่างกันแล้ว ทั้งสองยังใช้หลักการเดียวกันอีกด้วย
สำหรับท่อ NPN ประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P ประกบอยู่ระหว่างเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N สองตัว ทางแยก PN ที่เกิดขึ้นระหว่างบริเวณตัวปล่อยและบริเวณฐานเรียกว่าทางแยกของตัวส่งสัญญาณ และทางแยก PN ที่เกิดขึ้นจากบริเวณตัวรวบรวมและบริเวณฐาน สำหรับจุดเชื่อมต่อตัวรวบรวม สายทั้งสามเรียกว่าตัวส่งสัญญาณ e (ตัวส่งสัญญาณ) ฐาน b (ฐาน) และตัวรวบรวม c (ตัวสะสม)
เมื่อศักยภาพของจุด b สูงกว่าศักยภาพของจุด e สองสามโวลต์ จุดเชื่อมต่อตัวปล่อยจะอยู่ในสถานะไบแอสไปข้างหน้า และเมื่อศักยภาพของจุด C สูงกว่าศักยภาพของจุด b จุดเชื่อมต่อตัวรวบรวมจะอยู่ใน สถานะอคติย้อนกลับ และแหล่งพลังงานของตัวสะสม Ec สูงกว่าฐาน แหล่งจ่ายไฟระดับสูงสุด Eb.
เมื่อผลิตไตรโอด ควรทำให้ความเข้มข้นของพาหะส่วนใหญ่ของบริเวณตัวปล่อยมีขนาดใหญ่กว่าบริเวณฐาน และบริเวณฐานจะถูกทำให้บาง และเนื้อหาที่ไม่บริสุทธิ์ควรได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด เพื่อที่ว่าเมื่อเปิดไฟแล้ว บน ชุมทางตัวส่งสัญญาณมีอคติเชิงบวก พาหะส่วนใหญ่ (อิเล็กตรอน) ในบริเวณตัวปล่อยและตัวพาส่วนใหญ่ (รู) ในบริเวณฐานจะกระจายข้ามจุดเชื่อมต่อตัวปล่อยถึงกันได้อย่างง่ายดาย แต่เนื่องจากฐานความเข้มข้นของตัวส่งแบบแรกมีขนาดใหญ่กว่าแบบหลัง กระแสที่ผ่านทางแยกตัวปล่อยจึง โดยพื้นฐานแล้วคือการไหลของอิเล็กตรอน และการไหลของอิเล็กตรอนนี้เรียกว่าการไหลของอิเล็กตรอนของตัวปล่อย
เนื่องจากบริเวณฐานมีความบางมาก และค่าอคติย้อนกลับของรอยต่อของตัวสะสม อิเล็กตรอนส่วนใหญ่ที่ถูกฉีดเข้าไปในบริเวณฐานจะผ่านรอยต่อของตัวสะสมและเข้าสู่บริเวณของตัวสะสมเพื่อสร้าง Ic กระแสของตัวสะสม โดยเหลือเพียงจำนวนเล็กน้อย ({ {0}}%) ของอิเล็กตรอน รูในบริเวณฐานจะถูกรวมเข้าด้วยกันใหม่ และรูในบริเวณฐานที่จะรวมตัวใหม่จะถูกเติมเต็มโดยแหล่งพลังงานฐาน Eb ดังนั้นจึงสร้าง Ibo กระแสฐาน ตามหลักการความต่อเนื่องในปัจจุบัน:
คือ=Ib+Ic
กล่าวคือ โดยการเพิ่ม Ib เล็กน้อยที่ฐาน ก็จะสามารถรับ Ib ที่ใหญ่กว่าได้จากตัวสะสม สิ่งนี้เรียกว่าการขยายกระแส และ Ic และ Ib ยังคงรักษาความสัมพันธ์ตามสัดส่วนบางประการ กล่าวคือ:
11=ไอซี/ไอบี
โดยที่: 1-- เรียกว่าการขยาย DC
อัตราส่วนของจำนวนการเปลี่ยนแปลงในตัวสะสมกระแส ΔIc ต่อปริมาณการเปลี่ยนแปลงในกระแสฐาน ΔIb คือ:
= △ไอซี/△ไอบี
ในสูตร - เรียกว่าปัจจัยการขยายกระแสไฟ AC เนื่องจากค่าของ 1 และไม่ได้แตกต่างกันมากนักที่ความถี่ต่ำ บางครั้งเพื่อความสะดวก ทั้งสองจึงไม่ได้แยกความแตกต่างอย่างเคร่งครัด และค่าก็อยู่ที่ประมาณหลายสิบถึงมากกว่าหนึ่งร้อย
11=Ic/Ie (Ic และ Ie คือกระแสในเส้นทาง DC)
ในสูตร: 1 หรือที่เรียกว่า DC amplification โดยทั่วไปจะใช้ในวงจรแอมพลิฟายเออร์การกำหนดค่าพื้นฐานทั่วไป และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างกระแสของตัวปล่อยและกระแสของตัวสะสม
=△Ic/△นั่นคือ
ในนิพจน์คือปัจจัยการขยายกระแสฐานร่วมของ AC ในทำนองเดียวกัน และ 1 ก็ไม่แตกต่างกันมากนักเมื่อป้อนสัญญาณขนาดเล็ก
สำหรับการขยายทั้งสองที่อธิบายความสัมพันธ์ในปัจจุบัน ความสัมพันธ์ต่อไปนี้
การขยายกระแสของไตรโอดจะใช้การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในกระแสฐานเพื่อควบคุมการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ของกระแสคอลเลคเตอร์
ไตรโอดเป็นส่วนประกอบหนึ่งของแอมพลิฟายเออร์กระแสไฟ แต่ในการใช้งานจริง แอมพลิฟายเออร์กระแสขยายของไตรโอดมักจะถูกแปลงเป็นแอมพลิฟายเออร์แรงดันไฟฟ้าโดยตัวต้านทาน


