В электронике, особенно в схемах усиления мощности и ключевых устройствах, часто используется понятие «комплементарная пара транзисторов». Это комбинация двух транзисторов, обладающих противоположной проводимостью: один – NPN (n-p-n) биполярный транзистор или NMOS (n-канальный полевой транзистор), а другой – PNP (p-n-p) биполярный транзистор или PMOS (p-канальный полевой транзистор).
Что такое комплементарное включение?
Комплементарное включение – это способ соединения двух транзисторов с противоположной проводимостью, позволяющий управлять током в обоих направлениях. Это существенно упрощает схемы и повышает их эффективность. В отличие от использования одного транзистора, комплементарная пара позволяет усиливать как положительные, так и отрицательные полупериоды сигнала, что особенно важно в усилителях мощности звуковой частоты.
Биполярные транзисторы (BJT) в комплементарной паре
В случае использования биполярных транзисторов NPN и PNP, они выбираются с максимально приближенными характеристиками (коэффициент передачи тока, напряжение насыщения и т.д.) для обеспечения симметричной работы схемы. Схема включения может быть различной, например, в качестве усилителя мощности или ключа. В инверторе, например, один транзистор проводит ток в одном полупериоде сигнала, а другой – в другом.
Полевые транзисторы (FET) в комплементарной паре
Аналогично, комплементарная пара может быть собрана из полевых транзисторов NMOS и PMOS. MOSFET транзисторы часто используются в интегральных микросхемах и в схемах с более высокими частотами, чем BJT. Их использование в комплементарной паре обеспечивает высокую эффективность и низкое энергопотребление.
Преимущества использования комплементарной пары транзисторов
- Упрощение схемы: Комплементарная пара позволяет реализовать функции, для которых с использованием одного типа транзисторов потребовалась бы более сложная схема.
- Повышение эффективности: В усилителях мощности комплементарная пара обеспечивает более эффективное использование энергии, так как каждый транзистор работает только в своем полупериоде;
- Симметричное усиление: Обеспечивает симметричное усиление как положительных, так и отрицательных полупериодов сигнала. комплементарная пара транзисторов что это
- Уменьшение искажений: Правильно подобранная комплементарная пара минимизирует искажения сигнала.
Примеры схем включения
Примеры схем включения комплементарной пары транзисторов можно найти в литературе по электронике, а также в специализированных онлайн-ресурсах. Типичные примеры включают в себя: усилители класса А, В, АВ, инверторы, драйверы для мощных нагрузок.
Работа транзисторов в комплементарной паре
Работа транзисторов в комплементарной паре зависит от конкретной схемы включения. Однако, общий принцип заключается в том, что один транзистор проводит ток в одном направлении, а другой – в противоположном. Это достигается путем управления входным сигналом, который управляет проводимостью каждого транзистора.
Комплементарная пара транзисторов – это мощный инструмент в арсенале инженера-электронщика. Понимание принципов работы и применения комплементарных пар позволяет создавать эффективные и надежные электронные устройства.
