Διάλεξη 8 / Διάλεξη 8

Διάλεξη 8: Λοιπόν, νομίζω ότι την προηγούμενη φορά είχαμε φτάσει μέχρι εδώ κάπου. Να δούμε λίγο ενισχυτές ισχύος, ενώ οπτικά να δούμε. Έχω και κάποια δείγματα βέβαια, δεν τα έφερα σήμερα μαζί μου. Είναι δυνατό να κινηματογραφίσουμε, να βγάλουν φωτογραφία, κάποια δείγματα να τα βάλουμε στην παρουσίασ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος δημιουργός:	Χατζόπουλος Αλκιβιάδης (Καθηγητής)
Γλώσσα:	el
Φορέας:	Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
Είδος:	Ανοικτά μαθήματα
Συλλογή:	Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών / Ηλεκτρονική ΙΙΙ
Ημερομηνία έκδοσης:	ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ 2014
Θέματα:	3 Επιστήμες Μηχανικού Η/Υ και Ηλεκτρονικού Μηχανικού Ηλεκτρονική ΙΙΙ Ανοικτά μαθήματα
Άδεια Χρήσης:	Αναφορά-Μη-Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγο Έργο
Διαθέσιμο Online:	https://delos.it.auth.gr/opendelos/videolecture/show?rid=68f6927e

id	54634a34-39bb-4913-b663-70ea1193e1fe
title	Διάλεξη 8 / Διάλεξη 8
spellingShingle	Διάλεξη 8 / Διάλεξη 8 3 Επιστήμες Μηχανικού Η/Υ και Ηλεκτρονικού Μηχανικού Ηλεκτρονική ΙΙΙ Χατζόπουλος Αλκιβιάδης
publisher	ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
url	https://delos.it.auth.gr/opendelos/videolecture/show?rid=68f6927e
publishDate	2014
language	el
thumbnail	http://oava-admin-api.datascouting.com/static/9a6a/9bdd/f927/686e/39af/56d7/b102/4b70/9a6a9bddf927686e39af56d7b1024b70.jpg
topic	3 Επιστήμες Μηχανικού Η/Υ και Ηλεκτρονικού Μηχανικού Ηλεκτρονική ΙΙΙ
topic_facet	3 Επιστήμες Μηχανικού Η/Υ και Ηλεκτρονικού Μηχανικού Ηλεκτρονική ΙΙΙ
author	Χατζόπουλος Αλκιβιάδης
author_facet	Χατζόπουλος Αλκιβιάδης
hierarchy_parent_title	Ηλεκτρονική ΙΙΙ
hierarchy_top_title	Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
rights_txt	License Type:(CC) v.4.0
rightsExpression_str	Αναφορά-Μη-Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγο Έργο
organizationType_txt	Πανεπιστήμια
hasOrganisationLogo_txt	http://delos.it.auth.gr/opendelos/resources/logos/auth.png
author_role	Καθηγητής
author2_role	Καθηγητής
relatedlink_txt	https://delos.it.auth.gr/
durationNormalPlayTime_txt	01:11:14
genre	Ανοικτά μαθήματα
genre_facet	Ανοικτά μαθήματα
institution	Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης
asr_txt	Λοιπόν, νομίζω ότι την προηγούμενη φορά είχαμε φτάσει μέχρι εδώ κάπου. Να δούμε λίγο ενισχυτές ισχύος, ενώ οπτικά να δούμε. Έχω και κάποια δείγματα βέβαια, δεν τα έφερα σήμερα μαζί μου. Είναι δυνατό να κινηματογραφίσουμε, να βγάλουν φωτογραφία, κάποια δείγματα να τα βάλουμε στην παρουσίαση να υπάρχει. Είναι δυνατό να βάλουμε φωτογραφίσουμε, να βάλουμε φωτογραφίσουμε, κάποια δείγματα να τα βάλουμε στην παρουσίαση να υπάρχει. Ενισχυτές ισχύος, λοιπόν, συζητάμε είπαμε για ενισχυτές που μπορούν να οδηγήσουν με ρεύματα αμπέρ, δεκάδες αμπέρ, μπορεί να φτάσουν και τα εκατοντάδες αμπέρ. Και βλέπετε εδώ μια τυπική διαδικασία όπου έχουμε έναν ενισχυτή με μικρό τρανζίστορ, το Q2 είναι ένα 3903, είναι ένα μικρό τρανζίστορ, μικρής σήματος θα το χαρακτήριζα. Και στη συνέχεια έχουμε ένα τρανζίστορ το οποίο λέγεται IRF510, το οποίο είναι ενισχυτής ισχύος και το βλέπετε εκεί πως συνδέεται στον έλεγχο του ρεύματος ενός κινητήρα. Θα σας δείξω κάποια στιγμή τέτοια τρανζίστορ που είχαν εφαρμοστεί για έλεγχο κινητήρα και θα δείτε τι μπορεί να πάθει ο τρανζίστορ σε αυτή την περίπτωση λόγω των μεγάλων ρευμάτων, των στιγμιαίων ρευμάτων που περνάν από το τρανζίστορ. Αυτή λοιπόν είναι η γενική ιδέα όταν έχουμε ενισχυτές ισχύος. Βλέπετε εδώ κάποιες μορφές για να έχουμε την εικόνα. Βλέπετε εκεί πάνω δεξιά είναι κάποιο τρανζίστορ ενδιάμεσης ισχύος, δηλαδή δεν είναι το μικρό τρανζίστορ ενισχύματος, αλλά είναι κάποιο το οποίο μπορεί να πηγαίνει ας πούμε στο 1 ΒΑΤ ή κάτι τέτοιο. Και βεβαίως στην αριστερή πλευρά βλέπετε τυπική μορφή τρανζίστορ ισχύος για ενισχυτές. Είναι τυπική αυτή η συσκευασία του τρανζίστορ. Το βλέπετε εδώ και υλοποιημένο σε ενισχυτή, όπου βλέπετε τα τρανζίστορ. Και βλέπετε αυτό το οποίο ονομάζουμε ψύκτρα. Θεωρητικά σήμερα αναλυτικά τι ιδιότητες πρέπει να έχει, πώς το λογαριάζουμε, τι μέγεθος θα έχει. Αυτό που θέλω να πω εκ προημείου για να το προσέξετε και στη συνέχεια, θα το αναφέρουμε συνέχεια στην ανάλυση, είναι ότι αυτά τα τρανζίστορ δεν φαίνεται δόξα κάθαρα, αλλά εμφανίζονται από κάτω με δύο ακροδέκτες. Είναι η βάση και ο εκπομπός. Ο συλέκτης είναι το καπάκι, είναι η συσκευασία. Επειδή στον συλέκτη έρχεται το μεγάλο ρεύμα, από τον συλέκτη περνάει το μεγάλο ρεύμα και φυσικά διέρχεται από τον εκπομπός στη συνέχεια. Αλλά εδώ είναι το τμήμα το οποίο θέλουμε να επιβάλλουμε την ψήξη στη συνέχεια και επομένως βλέπουμε πώς συνδέονται αυτά τα τρανζίστορ πάνω σε μία ψήκτρα. Με δεδομένο ότι αυτό εδώ είναι ο συλέκτης, σημαίνει ότι κατά κανόνα θα πρέπει η τοποθέτηση πάνω στην ψήκτρα να γίνει με έναν τρόπο ώστε να... Έχουμε εδώ βλέπετε ένα θερμοαγόγυμο υλικό χωρίς να είναι ηλεκτρικά αγόγυμο. Δηλαδή θα πρέπει να υπάρχει ηλεκτρική μόνωση μεταξύ του συλέκτη και της ψήκτρας για να μην βραχυκλώνουμε όλα αυτά μεταξύ τους, εκτός αν αυτό είναι κάτι το οποίο θα μπορούσε να γίνει, αλλά συνήθως δεν το θέλουμε. Υπάρχει λοιπόν αυτό εδώ το υλικό με το οποίο τοποθετούμε τα τρανζίστορ και θεωρούμε ότι είναι θερμικά αγόγυμο, αλλά όχι ηλεκτρικά. Είναι υλικά τα οποία έχουν θερμική αγωγημότητα καλή, αλλά όχι ηλεκτρική αγωγημότητα. Δηλαδή τελικά ενώ η ψήκτρα είναι και αυτή μεταλλική, δεν υπάρχει σύνδεση ηλεκτρική μεταξύ του τρανζίστορ, του συλέκτη, δηλαδή του τρανζίστορ και της ψήκτρας. Εδώ λοιπόν βλέπουμε την τυπική μορφή. Βλέπετε από κάτω τους δύο ακροδέκτες που σας ανέφερα. Είναι η βάση και ο εκπομπός. Ο συλέκτης είναι η συσκευασία. Αυτό που πρέπει να δούμε τώρα σιγά-σιγά είναι ο τρόπος με τον οποίο μελετάμε, δηλαδή, τα θέματα της θερμοκρασίας. Θεωρούμε ότι πρέπει να η επαφή ΠΕΝ που έχει μέσα το τρανζίστορ πρέπει να έχει μια μέγιστη θερμοκρασία. Αυτή η μέγιστη θερμοκρασία λοιπόν, η οποία ορίζεται σαν ΤΑΦΤΖΕΙΜΑΚΣ, για το πυρήτιο είναι στην περιοχή των 150 με 200 βαθμών. Από εκεί και πάνω, αν τυχόν μας ξεφύγει η θερμοκρασία μέσα στο εξάρτημα παραπάνω από την τιμή, βλέπετε είναι αρκετά ψηλή η θερμοκρασία αυτή, έτσι, τότε κινδυνεύει να λιώσει το εξάρτημα, να καταστραφεί, όχι να λιώσει βέβαια, το πυρήτιο λιώνει στους 1400 βαθμούς, αλλά εν πάση πάντως να καταστραφεί ως εξάρτημα λόγω της μεγάλης θερμοκρασίας. Υπάρχει άλλος ένας ορισμός εδώ ΤΑΦΑ, που συνήθως λέμε την θερμοκρασία περιβάλλοντος, και ένας τρόπος για να μελετήσουμε τη μεταφορά της θερμότητας αυτής στο περιβάλλον, είναι αν δούμε ότι η διαφορά θερμοκρασίας από την επαφή μέχρι το περιβάλλον, είναι μια εκφραστή σαν γινόμενο της ισχύος που καταναλήσκεται στο εξάρτημα, στο τρανζίστορ, επί έναν συντελεστή ΘΙΓΑ, όπου το ΘΙΓΑ ονομάζεται θερμική αντίσταση. Από τον τύπο φαίνεται ότι εκφράζεται σε βαθμούς κελσίου αναβάτ. Δηλαδή πόσους βαθμούς κελσίου θα δώσει διαφορά, ανάλογα με την ισχύ που καταναλήσκεται στο εξάρτημα. Αν θέλουμε να το δούμε και σαν ηλεκτρικό ισοδύναμο, θα μπορούσαμε να πούμε ότι αν η ισχύς θεωρηθεί ότι είναι ρεύμα, και η θερμική αντίσταση είναι ηλεκτρική αντίσταση, τότε ουσιαστικά το αποτέλεσμα είναι τάση, διαφορά τάσεις. Δηλαδή οι θερμοκρασίες εδώ είναι τάσεις. Αυτό είναι ένα ηλεκτρικό ισοδύναμο για να κατανοήσουμε λίγο γιατί ονομάσαμε αυτό εδώ θερμική αντίσταση. Έτσι λοιπόν η θερμική αντίσταση μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι ίση με την ανώτερη θερμοκρασία που επιτρέπεται για την επαφή, μίον μια θερμοκρασία Ταφ άλφα μηδέν την οποίαν δίνει ο κατασκευαστής, συνήθως 25 βαθμούς, προς την ισχύ την οποίαν ονομαστικά έχει το εξάρτημα. Δηλαδή όταν ο κατασκευαστής μας λέει ότι αυτό το εξάρτημα είναι ένα τραζίστο ας πούμε 40 ΒΑΤ, σημαίνει ότι συζητάμε γι' αυτό. Δηλαδή είναι 40 ΒΑΤ, μπορεί να δώσει 40 ΒΑΤ, εφόσον η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι μέχρι αυτήν την τιμή Ταφ άλφα μηδέν. Δηλαδή αυτές είναι παράμετρες που μας τις δίνει ο κατασκευαστής. Στη συνέχεια όμως, εξαιτίας της ύπαρξης της θερμικής αντίστασης, σιγά σιγά βλέπουμε ότι η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ, την οποία μπορούμε να ζητήσουμε από ένα εξάρτημα, ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, το οποίο θα δουλέψει, πέφτει. Και είναι μια ευθεία με κλήση μίον 1 ΔΤΩ, ουσιαστικά λέει ότι η μέγιστη ισχύ, την οποία μπορούμε να ζητήσουμε από ένα εξάρτημα, όταν θα δουλέψει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος Ταφ άλφα, είναι αυτή. Είναι αυτή εδώ η ευθεία. Και βλέπετε αν η θερμοκρασία περιβάλλοντος φτάσει το Ταφ Jmax, δεν μπορούμε να ζητήσουμε ισχύ πλέον, διότι θα το κάψουμε. Αυτή είναι η έννοια. Είναι το μέγιστο, έτσι, που μπορούμε να φτάσουμε τη θερμοκρασία και επομένως δεν μπορούμε να δώσουμε πλέον μέγιστη ισχύ. Δηλαδή, πρακτικά, θα το δούμε και σε αριθμητικό παράδειγμα λίγο παρακάτω. Εάν έχετε ένα τραζίστορ, το οποίο επαναλαμβάνω, το παίρνετε για τα 40 W, εάν αυτός ο ενισχυτής δουλεύει σε ένα περιβάλλον στο οποίο η θερμοκρασία είναι 30 βαθμούς, δεν μπορεί να ζητήσετε 40 W από αυτό. Δηλαδή, θα είστε κάπου εδώ, βλέπετε να ζητήσετε κάτι λιγότερο, αν υποθέσουμε ότι τα 40 W αναφέρονται σε θερμοκρασία μέχρι 25 βαθμούς. Θα το δούμε όμως σε αριθμητικό παράδειγμα στη συνέχεια. Λοιπόν, το συμπέρασμα είναι ότι η μεγαίστη επιτρεπόμενη κατανάλωση ισχύος είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Αν τον πάτε τον ισχύ, τον πάτε στην Αφρική, θα μπορείτε να πάρετε από αυτόν τον ισχυτή λιγότερη ισχύ, χωρίς να το καταστρέψετε, χωρίς να κινδυνεύει δηλαδή να καταστραφούν τα τραζίστορ. Για να δούμε τι γίνεται. Μέχρι τώρα αυτό που βλέπουμε σαν διαφορά θερμοκρασίας ήταν η επαφή, η θερμοκρασία της επαφής και το περιβάλλον. Ναι, αλλά έχουμε την συσκευασία. Όπου η συσκευασία τώρα μας διαχωρίζει τον συντελεστή αυτών, την θερμική αντίσταση, σαν θερμική αντίσταση μεταξύ της επαφής ΠΕΝ και της συσκευασίας και στη συνέχεια η θερμική αντίσταση μεταξύ της συσκευασίας και του περιβάλλοντος. Έχουμε λοιπόν δύο όρους, δύο βήματα για τη μεταφορά της θερμότητας. Επίσης, η θερμική αντίσταση μεταξύ της συσκευασίας και του περιβάλλοντος μπορεί και αυτή να αναλυθεί εφόσον γίνει χρήση ψίκτρας και βλέπετε αυτή την τυπική μορφή ψίκτρας, δηλαδή ένα θερμοαγόγυμο υλικό, συνήθως μέταλλο, αλουμίνιο ή κάτι άλλο, εν πάση περιπτώσει θερμοαγόγυμο, μέταλλο, το οποίο είναι φιλωτό, έτσι ώστε να έχει όσο το δυνατόν μεγαλύτερη επιφάνεια για να εκπέμπει, να διώχνει τη θερμοκρασία στο περιβάλλον. Αν τυχόν λοιπόν χρησιμοποιήσουμε ψίκτρα, τότε η μεταφορά θερμότητας από το περίβλημα προς το περιβάλλον έχει και αυτή δύο βήματα, δηλαδή θερμική αντίσταση μεταξύ συσκευασίας και ψίκτρας, όσο καλά μεταφέρεται η θερμότητα προς την ψίκτρα και μετά στη συνέχεια η θερμική αντίσταση μεταξύ ψίκτρας και περιβάλλοντος. Και βλέπετε εδώ και πάλι για να μας θυμίσει λίγο τα ηλεκτρικά ισοδύναμα που λίγος πολύ θα πιάνουμε λίγο πιο εύκολα, αν έχουμε την ισχύ εδώ πέρα, τότε ουσιαστικά τελικά η συνολική θερμική αντίσταση αποτελείται από τον πρώτο όρο που είπαμε στη μεταφορά από την επαφή στην συσκευασία, από την συσκευασία στην ψίκτρα και από την ψίκτρα στο περιβάλλον. Και βέβαια βλέπετε εδώ και τους ορισμούς των ενδιάμεσων θερμοκρασιών οι οποίοι θα μας χρησιμεύσουν στη συνέχεια προσοχή στους τύπους, έτσι όπου υπάρχουν, τ-j είναι η τιμή της θερμοκρασίας μέσα στην επαφή, τ-s είναι η θερμοκρασία του περιβλήματος, αρκετές φορές θα κάνουμε λογαριασμούς με βάση αυτή τη θερμοκρασία, τ-f είναι η θερμοκρασία που κρατάει τελικά η ψίκτρα και τ-α φυσικά πάλι η θερμοκρασία του περιβάλλοντος στο οποίο λειτουργεί η όλη δομή. Για να δούμε λίγο την επίδραση της συσκευασίας. Βλέπουμε εδώ ότι πλέον ο τύπος της διαφοράς θερμοκρασίας έχει το άθροισμα των τριών αντιστάσεων και θα μπορούσαμε να ορίζουμε την μέγιστη ισχύ με βάση την θερμοκρασία της ψίκτρας αντί για τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Βλέπετε εδώ λοιπόν είναι παρόμοια η γραφική παράσταση με δεδομένο ότι όλοι οι τύποι βασίζονται σε αυτήν την έννοια της αντίστασης σε σχέση με την τάση και το ρεύμα. Η ισχύ δηλαδή και διαφορά θερμοκρασίας. Και επομένως τα συμπεράσματα είναι παρόμοια μόνο που εδώ βλέπετε η εικόνα είναι η ίδια, η ποιοτική περιγραφή ακριβώς η ίδια μόνο που αναφερόμαστε στην θερμοκρασία της ψίκτρας. Άρα λοιπόν αυτό που προηγουμένως βλέπαμε ως προς το περιβάλλον το βλέπουμε με την ίδια ακριβώς λογική ως προς την ψίκτρα. Άρα λοιπόν η μέγιστη επιτρεπόμενη κατανάλωση έχει να κάνει με τη θερμοκρασία της συσκευασίας. Η θήκη δηλαδή πόση θερμοκρασία παίρνει, πόση θερμοκρασία ανεβάζει. Εδώ είναι το παράδειγμα το οποίο θα μας δείξει και την αριθμητική συσχέτηση της ικανότητας ισχύος. Έστω λοιπόν ένα διπολικό τρανζίστορ όπου ορίζουμε ότι η μέγιστη θερμοκρασία της επαφής είναι 150 βαθμοί Κελσίου και έχει ονομαστική τιμή 40 W. Έχει δυνατότητα κατανάλωσης 40 W αν είμαστε μέχρι 25 βαθμούς. 40 W εάν η θερμοκρασία του περιβλήματος είναι 25 βαθμοί και 2 W εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι 25 βαθμοί. Πάνω από τις 25 βαθμούς βέβαια η μέγιστη κατανάλωση μειώνεται και βεβαίως οι συντελεστές για τη θερμική αντίσταση του περιβλήματος είναι 3,12 και εάν πάμε για τη σχετική θερμική αντίσταση προς το περιβάλλον τότε είναι 62,5. Ζητάμε την μέγιστη ισχύ αν φτάσουμε τους 50 βαθμούς και η λειτουργία είναι σε άμεση επαφή με το περιβάλλον. Εάν πάλι για τους 50 βαθμούς αλλά χρησιμοποιήσουμε ψίκτρα όπου έχει αυτά τα χαρακτηριστικά και βέβαια να βρεθεί και η θερμοκρασία της συσκευασίας και της ψίκτρας σε αυτή την περίπτωση και να βρεθεί η μέγιστη ισχύς που μπορούμε να λειτουργήσουμε το εξάρτημα για 50 βαθμούς καλτσίου αλλά με μια ψίκτρα η οποία έχει άπειρη δυνατότητα παγωγής δηλαδή εκείνος ο συντελεστής ο οποίος αναφέρεται στην ψίκτρα θα είναι 0. Έτσι αυτό σημαίνει άπειρη ικανότητα, μηδενική αντίσταση. Έχει μία μηδενική αντίσταση δηλαδή αμέσως μπορεί να δώσει όλη τη θερμότητα χωρίς αντίσταση ό,τι θερμότητα παίρνει δηλαδή από την ψίκτρα από την συσκευασία να την διώχνει στο περιβάλλον χωρίς αντίσταση. Ας δούμε λοιπόν εδώ τις τιμές. Καταρχήν η απλή περίπτωση, έστω ότι η επαφή πεν έχει άμεση επαφή με το περιβάλλον, άρα ο τύπος είναι ο πρώτος τύπος, ο κλασικός που είδαμε, με τη θερμική αντίσταση στα 62,5 βαθμούς αναβάτ. Κάνουμε την απλή πράξη και βλέπουμε ότι αυτό το τρανζίστορ πράγματι αν λειτουργούσε στους 50 βαθμούς και απλώς είχαμε την επαφή, το τρανζίστορ με άμεση μεταφορά της θερμότητάς του στο περιβάλλον των 50 βαθμών κελσίου, τότε αυτό το τρανζίστορ θα μπορούσε να μας δώσει μόλις 1,6 βατ. Βλέπετε και για την ονομαστική τιμή, έτσι τα 2 βατ στους 25 βαθμούς που λέει στην εκφώνηση. Αν είχαμε λοιπόν το τρανζίστορ το οποίο δεν είχε συσκευασία, απλώς το είχαμε κατασκευάσει, το είχαμε συνδεδεμένο και η επαφή κατευθείαν έβγαζε την θερμότητά της στο περιβάλλον. Στη συνέχεια για να δούμε τι θα συμβεί στην δεύτερη περίπτωση, όπου έχουμε βάλει το τρανζίστορ φυσικά είναι συσκευασμένο, έχει συσκευασία και έχουμε και την ψύχτρα. Σε αυτή την περίπτωση λοιπόν η ολική θερμική αντίσταση, είπαμε εξαρτάται από τη θερμική αντίσταση προς την συσκευασία, μεταξύ συσκευασίας και ψύχτρας, μεταξύ ψύχτρας και περιβάλλοντος. Βάζοντας τους συντελεστές που μας δίνει τώρα για την ψύχτρα και για τον συντελεστή αυτή την αντίσταση προς την συσκευασία, βγάζουμε μια θερμική αντίσταση, η οποία είναι 7,62 βαθμοί αναβάθμι. Πολύ μικρότερη από την αντίσταση που είχαμε πηγαίνοντας κατευθείαν από την επαφή στο περιβάλλον. Έτσι λοιπόν βλέπουμε ότι με τη χρήση μιας τέτοιας ψύχτρας, η μέγιστη τιμή για τους 50 βαθμούς πάει στα 13,1 βαθμοί. Βλέπετε από το 1,6 στα 13,1 βαθμοί, τεράστια η διαφορά, είναι 8-8,5 φορές μεγαλύτερη ισχύς μπορούμε να πάρουμε από το εξάρτημα. Εδώ είναι το ισοδύναμο και το κάνουμε αυτό το ισοδύναμο, δείτε τώρα αντί να κάνουμε τις πράξεις με τους τύπους αυτούς, μπορούμε να το κάνουμε το ισοδύναμο και να μας βοηθήσει να βγάλουμε τις θερμοκρασίες που ζητούσαμε. Δηλαδή εάν εδώ έχουμε τα Φ50 βαθμούς την θερμοκρασία του περιβάλλοντος, η θερμοκρασία της επαφής 150 βαθμούς και βλέπουμε όταν έχουμε αυτά τα 13,1 βατ που είδαμε ποιες είναι με βάση αν θεωρίζουμε ότι αυτά εδώ τα βλέπουμε σαν Ωμ στο ισοδύναμο ηλεκτρικό κύκλωμα, μπορούμε αυτό εδώ αν είναι Αμπέρ ρεύμα, λογαριάζουμε και βρίσκουμε αμέσως το ίδιο πράγμα να γράψουμε τους τύπους δηλαδή της θερμοκρασίας, στο ίδιο αριχμητικά αποτέλεσμα θα καταλήξουμε προφανέστατα. Μπορούμε να δούμε ότι τελικά εάν έχουμε όριο τα ίσο 150 βαθμούς για την θερμοκρασία μέσα στην επαφή, θα έχουμε 109 βαθμούς με αυτόν τον συντελεστή, 109 βαθμούς στο τρανζίστορ επάνω στην θήκη του, 102 βαθμούς στην ψύκτρα και 50 βαθμούς στη θερμοκρασία περιβάλλοντος, εφόσον αυτοί είναι οι συντελεστές. Βλέπετε εδώ είναι πολύ μικρή η αντίσταση και επομένως έχουμε καλή θερμική επαφή μεταξύ της συσκευασίας και της ψύκτρας. Αυτό μας ενδιαφέρει. Εδώ είναι που είπαμε βάζουμε αυτά τα ειδικά θερμοαγόγημα υλικά τα οποία όμως είναι ηλεκτρικά μονοτές. Στην περίπτωση την τελευταία που είπαμε αν τυχόν η ψύκτρα ήταν ιδανική, δηλαδή αν η ψύκτρα ήταν ιδανική τότε σημαίνει ότι εδώ η αντίσταση αυτή αντί να είναι 4Ω είναι 0. Άρα κατευθείαν θεωρούμε ότι η ψύκτρα θα έχει τους 50 βαθμούς και επομένως κάνοντας την πράξη βλέπουμε ότι έχουμε πάρα πολύ καλή ισχύ 32 Β. Στους 50 βαθμούς. Θυμίζω ότι το transistor ξεκινάει με ονομαστική τιμή 40 Β. Και βλέπετε πρέπει να θεωρήσουμε ιδανική ψύκτρα για να πάρουμε τα 32 Β. Άρα γενικά η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει την επιτρεπτή ισχύ σχετικά την επιτρεπή ισχύ στην οποία μπορεί να δουλέψει το transistor με αρκετά σημαντικό τρόπο. Για να δούμε λίγο πώς ορίζουμε την ασφαλή περιοχή λειτουργίας. Υποτίθεται ότι η ασφαλής λειτουργία είναι σε αυτή την επιφάνεια εδώ. Έχουμε διάγραμμα χαρακτηριστικών εξόδου πρακτικά. Τάση συλλέκτη εκ πομπού ρεύμα συλλέκτη. Και εδώ φυσικά ένα όριο είναι το μέγιστο ρεύμα το οποίο μπορεί να περάσει από το transistor και για την επαφή. Αλλά αυτό το μέγιστο ρεύμα φυσικά έχει να κάνει και με τα υπόλοιπα στοιχεία συναρμολόγησης. Δεν ξέρω αν θυμάστε από το εξάρτημα προς τη συσκευασία υπάρχουν τα bond wires τα λεγόμενα. Τα μικρές τριχοειδείς συνδέσεις καλωδιώσης ας το πούμε από το ολοκληρωμένο κύκλωμα μέχρι εσωτερικά τον ακροδέκτη ο οποίος θα βγει εξωτερικά. Αυτά εδώ έχουν κάποια μέγιστη τιμή. Επίσης του ρεύματος που μπορεί να περάσει. Έτσι λοιπόν αυτό είναι ένα αυστηρό όριο. Επίσης ένα αυστηρό όριο είναι η τάση διάσπασης της επαφής μέσα σιλέκτερ εκπομπούς στο transistor. Επομένως και αυτό είναι μέγιστο όριο το οποίο επιβάλλεται και να δούμε λίγο πώς προκύπτουν αυτά εδώ. Καταρχήν εδώ αυτό προκύπτει από το γινόμενο δε συλέκτρια εκπομπού ΙΣ το οποίο είναι η μέγιστη ισχύς όπως την είδαμε. Που πρέπει να υποχρεωτικά να τηρείται το όριο για να μην καταστραφεί το εξάρτημα. Και εδώ υπάρχει ένα δεύτερο φαινόμενο το second breakdown limit το όριο του δεύτερου φαινόμενου διάσπασης. Το οποίο έχει να κάνει με την φυσική δομή του transistor. Συνήθως το ρεύμα δεν κινείται ομοιόμορφα τελικά στη φυσική δομή του transistor. Δημιουργούνται αυτά τα λεγόμενα hotspots. Αν φανταστούμε ότι η επιφάνεια της επαφής συλέκτη βάσης έχει μια συγκεκριμένη τιμή. Δεν σημαίνει ότι το ρεύμα τα 1α, τα 2α, τα 10α περνάνε ομοιόμορφα από αυτή την επιφάνεια. Δυστυχώς υπάρχουν κατανομές εξαρτάται από τη γεωμετρία. Αυτό εδώ λοιπόν βάζει, μειώνει δηλαδή ενώ ίσως από εδώ θα πηγαίναμε κάπως έτσι. Η ύπαρξη αυτών των hotspots, ιδιαίτερα για υψηλές τάσεις εμφανίζεται αυτό το πρόβλημα. Για υψηλές τάσεις συλέκτη εκπομπου δημιουργείται μια ανισοκατανομή του ρεύματος. Και επομένως αυτό είναι που παριστάνουμε εδώ και ονομάζονται αυτά τα hotspots. Μας βάζουν ένα επιπλέον περιορισμό. Στην μέγιστη τιμή του ρεύματος, συνδυασμό μάλλον, έτσι, μέγιστη τιμής ρεύματος και τάσεις. Βλέπετε ότι όσο αυξάνεται η τάση συλέκτη εκπομπου τόσο μειώνεται το ρεύμα το οποίο μπορεί να οδηγήσει αυτό το transistor. Με σκοπό να μείνουμε στην ασφαλή περιοχή από άψη θερμοκρασίας. Για να δούμε ενδεικτικά κυκλώματα. Εδώ έχει ένα ενδεικτικό κύκλωμα ενός ολοκληρωμένο ενισχυτή ισχύως. Να δούμε λίγο τι μορφή έχει περίπου ένας τέτοιος ενισχυτής. Αυτός νομίζω είναι κάποιος LM380. Νομίζω δεν θυμάμαι τον τύπο του, δεν το γράφει και εδώ. Η ιδέα λοιπόν είναι ότι έχουμε, βλέπετε εδώ, το κλασικό διαφορικό ζεύγος, έτσι, με ενεργό φορτίο. Νομίζω ότι το αναγνωρίζουμε όλοι. Διαφορικός ζεύγος PNP τρανζίστορ με ενεργό φορτίο. Υπάρχει αντίσταση μεταξύ των δύο εκπομπών. Υπάρχουν δύο μπάφερς ακολουθητές τάσεις για προστασία των εισόδων. Έτσι, για να ενισχύουν κατά τη, το ρεύμα εδώ. Ουσιαστικά να μπορούμε... Α, εδώ επίσης υπάρχουν, βλέπετε, αυτές οι αντιστάσεις 150 κιλόμετρα. Η σχεδίαση από μόνη της φωνάζει ότι είναι αρκετά παλαιά. Με την έννοια ότι βλέπετε εδώ χρησιμοποιεί αντιστάσεις έτσι μπόλικες. Δεν συνηθίζεται σε μοντέρνες σχεδιάσεις να έχουμε τόσο μεγάλες αντιστάσεις γενικά. Με βάση περίπτωση, έχουμε αυτούς τους δύο μπάφερς στην είσοδο. Αυτή την αντίσταση εδώ και ο λόγος είναι ότι θα μπορούσαμε να οδηγήσουμε με χωρητικότητα. Εδώ υπάρχει δρόμος δηλαδή που πολώνει το transistor. Επομένως μπορούμε να οδηγήσουμε με χωρητικότητα τον ενισχυτή. Εδώ βλέπουμε έναν υπολογισμό για το J3 και έναν υπολογισμό για το J4. Φυσικά το J3 τροφοδοτείται από αυτόν τον κλάδο. Το J4, προσέξτε, τροφοδοτείται με ρεύμα από αυτόν τον κλάδο. Δηλαδή βλέπουμε μέσα το Vout. Αν παρατηρήσουμε λίγο την ανάλυση, το J3 είναι περίπου Vs, η τροφοδοσία δηλαδή, μίον 3επ, είναι το ρεύμα αυτό εδώ που διαρρέει τον κλάδο αυτόν εδώ. Δηλαδή, ουσιαστικά, εδώ βλέπουμε αυτήν τον ονομάζουμε αντίσταση αρένα και βλέπουμε τις τρεις πτώσης τάσεις εδώ περίπου Vbe. Εδώ ο μίος, το J4, είναι V0-2Vbe. Αυτές εδώ οι δύο και εδώ αντίστοιχα ήταν αυτές οι δύο, αυτόν τον δύο τρανζίστορ. Και εδώ το ίδιο είναι βέβαια, μια επαφή βάσης εκπομπού είναι. Επομένως, έχουμε προς R2 εδώ το ρεύμα. Και βέβαια, στην κατάσταση ισορροπίας, ποτήθηκε ότι αυτά τα δύο ρεύματα είναι ίσα. Έτσι, λοιπόν, προκύπτει η τιμή της εξόδου. Αυτή ήταν μια πολύ πολύ σύντομη μελέτη της πόλωσης. Εννοείται ότι το αρένα το φτιάχνουμε δυό φορές το R2. Βλέπετε, οι τιμές είναι όλα 25 κιλόμετρο. Εδώ επίσης υπάρχει και μια σταθεροποίηση στο συνεχές της πόλωσης μέσω αυτής της ανάδρασης, η οποία θέλει να την δείτε εδώ να την προσέξετε. Σε περίπτωση που αυξάνεται, ας πούμε, το συνεχές στην έξοδο, με την αυξάνεται το συνεχές, επομένως θα αυξηθεί κατά τη αυτή εδώ η τιμή, θα αυξηθεί εδώ το ρεύμα και ουσιαστικά θα μειώσει. Άρα ουσιαστικά είναι μια αρνητική ανάδραση. Και βέβαια αυτό που παρατηρούμε είναι ότι στην κανονική λειτουργία, χωρίς σήμα, εδώ η έξοδος προκειμένου να έχουμε καλή γραμμικότητα, να μπορούμε να δώσουμε το σήμα στην έξοδο με καλή γραμμικότητα σε σχέση, να μην υπάρχει ψαλιδισμός, βγάζουμε αυτή την τιμή εδώ. Βλέπετε ότι η συνεχής τιμή εδώ είναι περίπου το μισό της τροφοδοσίας. Δηλαδή αν τροφοδοτείτε με 12 V, βλέπετε το κύκλωμα τροφοδοτείται με 0-12 V, εδώ το DC είναι περίπου 6 V, έτσι ώστε να μπορεί το σήμα να αξιοποιήσει όλο το διαθέσιμο πλάτο της τροφοδοσίας. Ο ενισχυτής λοιπόν μπορεί να βγάλει εδώ στην έξοδο, το σήμα βέβαια εδώ υπάρχει χορητική συζεύξη υποχρεωτικά και βγαίνει το σήμα χωρίς να ψαλιθίζεται. Αυτός λοιπόν είναι ένας ενισχυτής για σταθερό κέρδος, για να δούμε λίγο το AC ισοδύναμο, για να δούμε το κέρδος του πόσο είναι για τη συγκεκριμένη συσκευασία, την κατασκευή. Πολύ γρήγορα ανάλυση μικρού σήματος αλλά με αρκετή προσέγγιση και γρήγορη προσέγγιση. Βλέπετε ότι εδώ δεν μπαίνουμε στη διαδικασία καν να κάνουμε ισοδύναμο, χρησιμοποιούμε πάλι το ίδιο σχήμα, μόνο που έχουμε κάνει τον ενισχυτή δεύτερη βαθμίδα και ενισχυτή εξόδου τον έχουμε κάνει σαν απλό ενισχυτή μειον άλφα, σαν μια βαθμίδα ενίσχυσης γενικότερα με κέρδος μειον άλφα. Και ουσιαστικά εδώ μελετάμε τι γίνεται κυρίως στο πρώτο κομμάτι, στην πρώτη βαθμίδα. Αν υποθέσουμε λοιπόν ότι έχουμε ένα σήμα εισόδου ΒΑΙ, την άλλη ίσοδο τη βάζουμε στο μηδέν, δηλαδή η διαφορική ίσοδος είναι ΒΑΙ, τότε και πάλι θεωρώντας ότι εδώ πάνω στο ένα βασόμενο έχουμε πολύ μικρή πτώση, εδώ έχουμε τη μη ΒΑΙ περίπου, ομοίως και εδώ τη μη ΒΑΙ. Στη συνέχεια βλέπουμε ότι με μηδέν εδώ με την ίδια ακριβώς αιτιολόγηση θα έχουμε μη ΒΑΙ εδώ και μη ΒΑΙ εδώ, όσον αφορά το εναλλασσόμενο και επομένως το ρεύμα της ΆΡΤΡΙΑ θα είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ. Παρατηρώντας εδώ μηδέν, εδώ ΒΑΙ, άρα το ρεύμα αυτό είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ. Με δεδομένο ότι αυτό εδώ το ρεύμα, δηλαδή εδώ έχουμε ΒΑΙ προς ΆΡΕΝΑ δεύτερα, θεωρούμε αμεληταίο αυτό το ρεύμα. Έτσι είπαμε η όλη ανάλυση είναι αρκετά προσεγγιστική. Τελικά το ρεύμα που ρέει προς τα εδώ είναι το ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ και το ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΟ. Αν θεωρούσουμε ότι εδώ και πάλι το ρεύμα εισόδου στον ενισχυτή αυτό είναι αμεληταίο, το ρεύμα αυτό εδώ είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ με δεδομένο ότι και αυτό το ρεύμα είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ, έτσι. Αυτό το ρεύμα από εδώ, άρα εδώ ουσιαστικά είναι ο γνωστός καθρέφτης, άρα αυτό το ρεύμα είναι ίσον με αυτό το ρεύμα. Είπαμε αυτό είναι περίπου μηδέν, άρα λοιπόν αυτό το ρεύμα είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ και τα εξισώνουμε αυτά τα δύο ρεύματα εδώ, έτσι. Και επομένως τελικά έχουμε μια σύντομη εύκολη προσέγγιση, φυσικά περίπου είναι όλα αυτά, ότι αυτός ο ενισχυτής με την επιλογή των συγκεκριμένων αντιστάσεων που έχουμε κάνει, έχει μια ενίσχυση της τάξος του 50. Επομένως είναι ένας ενισχυτής που έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, μιλάμε τώρα για ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, δεν έχει άπειρο κέρδος ανοιχτού βρόχου, έχει συγκεκριμένο κέρδος, είναι κλειστού βρόχου. Και εδώ μπορούμε να δούμε και την κατανάλωση ισχύου σαν συνάρτηση της ισχύος εξόδου, δηλαδή μας δίνει ο κατασκευαστής τέτοια διαγράμματα για την κατανάλωση, ανάλογα με την ισχύ που θέλουμε. Τα διάφορα φορτεία, εδώ ενδεικτικά, είναι τα 8 Ω. Τέτοιες τιμές έχουν συνήθως τα μεγάφωνα, δηλαδή τα μεγάφωνα έχουν 4 Ω, 8 Ω, βαριά-βαριά να πάνε στα 16, συνήθως. Όχι τα ακουστικά που έχουμε, αυτά μπορεί να έχουν μεγάλη αντίσταση, τα μεγάφωνα εννοώ τα κανονικά των ηχείων. Συνήθως, λοιπόν, έχουν μια πολύ μικρή τιμή αντίσταση και βλέπουμε εδώ την κατανάλωση ισχύος. Βλέπετε ότι υπάρχει μια μέγιστη τιμή για την κατανάλωση ισχύος, ανάλογα με την ισχύ που θέλουμε στην έξοδο. Και ανάλογα, βέβαια, βλέπετε εδώ είναι πολλές καμπύλες, ανάλογα με την περίπτωση της τροφοδοσίας. Ανάλογα με την ισχυτής πάει 22 V τροφοδοσία. Και μπορεί κανείς να επιλέξει τι ισχύ θα δίνει και τι κατανάλωση θα έχει πάνω στο εξάρτημα, στο transistor, συγγνώμη, στο ολοκληρωμένο κύκλωμα και εδώ υπάρχουν και δύο χαρακτηριστικές ευθείες που λένε για την παραμόρφωση. Ένα τέτοιο διάγραμμα είχαμε δει στην προηγούμενη παρουσίαση, την προηγούμενη Δευτέρα, όπου είχαμε εκεί το διάγραμμα που έβλεπα με την κατανάλωση παρόμοια για μία τιμή βέβαια, συναρτήσει της τάσης συλέκτρια εκπομπού. Είχαμε δει ένα τέτοιο διάγραμμα και είχαμε δει ότι υπάρχει ένα τέτοιο μέγιστο, για τη μορφή το αναφέρω αυτό. Δεν είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε αυτή τη μορφή. Και είχαμε πει ότι καθώς μεγαλώνει η τάση στην έξοδο και εδώ η ισχύ στην έξοδο, αυτό που χάνουμε είναι ότι αυξάνεται η παραμόρφωση. Και εδώ το βλέπουμε πλέον σαν τιμή, να το δούμε. Δηλαδή βλέπετε ότι εδώ, αν είχατε μια τροφοδοσία ας πούμε 16 V, θα πηγαίνατε μέχρι εδώ λειτουργία, αν θέλατε να έχετε μέχρι 3% distortion και την παραμόρφωση εδώ εκτιμάται μέσω της ολικής αρμονικής παραμόρφωσης. Νομίζω το έχουμε ξαναναφέρει τι είναι η ολική αρμονική παραμόρφωση. Έτσι είναι γνωστό το τετραγωνική ρίζα του αθρίσματος των τετραγώνων των πλατών των ανωτέρων αρμονικών. Στην πραγματικότητα, προς την κύρη αρμονική, στην πραγματικότητα είναι ένα ποσοστό της ενέργειας που μας φεύγει στις ανώτερες αρμονικές. Είναι μια έκφραση που δείχνει αυτό το ποσοστό. Δηλαδή, όταν λέμε 3%, χρησιμοποιώντας με κριτήριο την ολική αρμονική παραμόρφωση, σημαίνει 3% της ενέργειας, αν βάλετε ένα σήμα μιας συγκεκριμένης συχνότητας, το 3% θα φύγει σε ανώτερες αρμονικές. Εδώ θα φύγει το 10%. Βλέπετε πόσο γρήγορα χειροτερεύει το πράγμα. Πόσο γρήγορα μεγαλώνει η ολική αρμονική παραμόρφωση. Και είπαμε ότι αυτό είναι τυπικός τρόπος, τυπική παράμετρος για να εκφράσετε την παραμόρφωση που εισάγει ένας ενισχυτής. Και το σπάις ακόμη, είπαμε, όταν κάνετε τις προσωμιώσεις μπορείτε να το ζητήσετε και να σας υπολογίσει, για όποιο κύκλωμα ενισχυτή κάνετε, να σας υπολογίσει την ολική αρμονική παραμόρφωση. Μια άλλη ιδέα σε έναν τελεστικό ενισχυτή ισχύως είναι η έννοια του current booster, δηλαδή της ενίσχυσης ρεύματος. Έχουμε έναν ενισχυτή ο οποίος έχει μέσα του έναν κλασικό τελεστικό σήματος, όποια τοπολογία έχουμε συζητήσει. Και στη συνέχεια έχει μέσα του μια βαθμίδα ισχύως στην έξοδο. Αυτή είναι μια κλασική δομή για ενισχυτή ισχύως. Βλέπετε αυτά εδώ είναι σε συνδεσμολογία buffer, ακολουθητή ακόλουθος εκπομπου. Οδηγούν αυτά τα transistor Q3-Q4 τα οποία δίνουν την ισχύ. Και βεβαίως να δούμε λίγο τι κάνει αυτό το ζευγάρι, το Q5-Q6. Βλέπετε πάλι έχουμε παράλληλα με την επαφή βάσης εκπομπου, έχουμε μια αντίσταση. Λειτουργεί ο ενισχυτής, δίνει την ισχύ που ζητάμε στο φορτίο. Όσο τα Q3-Q4 μπορούν να δώσουν ισχύ, χρησιμοποιείται αυτός ο κλάδος. Αυτή η ροή για να δώσουμε ή αυτή η ροή για να απορροφήσουμε ρεύμα. Εάν αυτό το ρεύμα μεγαλώσει αρκετά, τότε θα μεγαλώσει τόση τάσης εδώ πάνω. Θα φτάσει τα 0.6 V, τα 0.5-0.6 V όσο είναι το ρεύμα και θα αρχίσει να άγει αυτό εδώ. Άρα, εάν τυχόν μεγαλώσει το ρεύμα και το φορτίο ζητάει παραπάνω ρεύμα, τότε αυτό το παραπανίσιο ρεύμα θα ανοίξει ή αυτό ή αυτό το τρανζίστορ και θα δώσουμε. Δηλαδή, δίνουμε παραπάνω ρεύμα. Έχουμε τη δυνατότητα, και αυτά είναι μεγάλα τρανζίστορ εννοείται, να δώσουμε παραπανίσιο ρεύμα στο φορτίο μας. Βεβαίως, εδώ παραμένει το ερώτημα της προστασίας. Δεν εμφανίζεται πουθενά θέμα προστασίας. Τι θα συμβεί, δηλαδή, αν στην έξοδο έχουμε βραχκύκλομα. Είναι κάτι το οποίο πρέπει κανείς να το λαμβάνει υπόψη και να βλέπει τι γίνεται κατά πόσον τα κυκλώματα αυτά προστατεύονται για το υπερρεύμα, το πολύ μεγάλη τιμή ρεύματος. Ναι. Έχει χρόνια να έχουν πολλές βαθμίδες τρανζίστορ? Συνήθως, δεν χρειάζεται να σχεδιάσουμε πολλές βαθμίδες. Θα μπορούσε όμως αυτά εδώ τα τρανζίστορ να είναι πολλαπλά, χωρίς να φαίνεται. Δηλαδή, λες εσύ ότι θέλω ένα μεγάλο τρανζίστορ. Τι σημαίνει μεγάλο τρανζίστορ, είναι θέμα πλέον κατασκευής. Αν αυτό που τελικά κατασκευάζεται είναι ένα τρανζίστορ, ή είναι δέκα κάποιου μεγέθους για να πάρεις το δεκαπλάσιο. Ενισχυτής γέφυρας είναι μια άλλη ιδέα, έτσι κυκλωματική, για να μπορέσουμε να πάρουμε μεγαλύτερο πλάτος. Δηλαδή, ας πούμε ότι έχουμε ένα φορτίο, το οποίο θέλουμε να το οδηγήσουμε με κάποια μεγάλη τιμή τάσης, χωρίς αυτήν την μεγάλη τιμή τάσης να την πάρουμε από ένα κύκλωμα. Έτσι λοιπόν βλέπετε ότι έχουμε ένα σήμα εισόδου, το οποίο οδηγεί δύο ενισχυτές ισχύως. Είναι το φορτίο τοποθετείται μεταξύ των εξόδων, φυσικά ο ένας είναι μη αναστρέφων, ο δεύτερος είναι αναστρέφων, οπότε πρακτικά μεταξύ του φορτίου εμφανίζεται διπλάσια τάση. Ένα πολύ απλό τρίκ, έτσι ώστε το φορτίο τελικά να οδηγηθεί με διπλάσια τάση. Χωρίς αυτό να είναι απέτηση η διπλάσια τάση να βγαίνει από τον έναν ή από τον άλλον τον ενισχυτή. Αυτή είναι η ιδέα, δηλαδή να έχουμε και ενίσχυση από τον καθένα με χαμηλότερη τιμή, αλλά και στο φορτίο πάνω να έχουμε την υψηλότερη τιμή τόσεις τάσεις διαφορά δυναμικού στα άκρα του φορτίου. Αυτός λοιπόν είναι ο ενισχυτής γέφυρας, είναι ένα κύκλωματικό τρίκ για να οδηγήσουμε με μεγαλύτερη τάση, χωρίς επαναλαμβάνου να χρειάζεται ο κάθε ένας από αυτούς να βγάλει αυτό το δυναμικό. Ναι, αυτός ο ενισχυτής έχει ταυτόχρονα, το φορτίο του είναι επιπλέον, πώς το λένε, floating στην αγγλική ορολογία. Αυτό βέβαια μπορεί να είναι και καλό και κακό. Δηλαδή, υπάρχουν περιπτώσεις που έχουμε τη δυνατότητα να το κάνουμε αυτό, υπάρχουν περιπτώσεις που δεν έχουμε τη δυνατότητα. Δηλαδή, αναγκαστικά το φορτίο μας πρέπει να είναι γειωμένο, το ένα άκρο πρέπει να είναι στη Γη, εξαιτίας των πραγματικών δεδομένων για συγκεκριμένα κυκλώματα. Άρα, εφόσον έχουμε τη δυνατότητα το φορτίο μας να είναι επιπλέον, floating, τότε μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτή τη λογική, αυτή την τοπολογία και να πάρουμε διπλάσια τάση, χωρίς πανελαμβάνο να χρειάζεται ο καθένας από αυτούς τους ενισχυτές να δώσει αυτή τη διπλάσια τάση. Απλή ιδέα, βέβαια. Λοιπόν, για να δούμε λίγο τα amos transistor ισχύους, είναι το τελευταίο κομμάτι εδώ. Να θυμηθούμε λίγο το κλασικό transistor, έχουμε κλασικά επάνω την πύλη, έχουμε από τη μια μεριά την πηγή και από την άλλη την εκκροή και κάτω έχουμε το σώμα του transistor. Η κυκλοφορία του ρεύματος είναι οριζόντια, είναι αυτό το λεγόμενο lateral, το οριζόντιο transistor. Ουσιαστικά, έχουμε εδώ το κανάλι μεταξύ των δύο το οποίο γεμίζει, στο οποίο κυκλοφορεί το ρεύμα. Έχουμε κάποια υψηλή αντίσταση για αυτό το κανάλι. Το L, το πόσο απόσταση θα έχουμε εδώ, πόσο μήκος καναλείο, όπως λέγεται, περιορίζεται από το ελάχιστο πλάτος της περιοχής αρέωσης για την ονομαστική τάση του. Δηλαδή, δεν μπορείς καταρχή να θυμηθούμε ότι το κέρδος, το ρεύμα, έχει η γιώτα D ίσον ένα συντελεστή W προ-L. Άρα, για να αυξήσουμε το ρεύμα που θα πάρουμε για ίδιες τάσεις, πρέπει να αυξήσουμε πολύ το μέγεθος, το W, είτε να μειώσουμε πολύ το L. Εδώ, λοιπόν, το σχόλιο έχει να κάνει με το πόσο μπορείς να μειώσεις το L. Πρώτον, δεν μπορείς να το μειώσεις κάτω από την κατασκευαστική δυνατότητα της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Δηλαδή, όταν λέμε τεχνολογία 90 νανομέτρων, η μικρότερη διάσταση που μπορείς να φτιάξεις στον τραζίστο είναι 90 νανόμετρα. Δηλαδή, αυτή η απόσταση είναι, για κατασκευαστικούς λόγους, 90 νανόμετρα. Παρ' όλα αυτά, ακόμη και αυτή η τιμή δεν είναι εύκολο να την κατασκευάσεις, όταν μιλάς για τραζίστο ρισχίως, γιατί έχει να κάνει με τις τάσεις που θα δουλέψει αυτό το εξάρτημα και, ουσιαστικά, εδώ, με τις περιεχές αρέωσης. Δεν μπορείς, λοιπόν, εδώ να θεωρήσεις, είναι θέμα τι τάση θέλεις να το δουλέψεις αυτό το εξάρτημα. Δεν μπορείς, δηλαδή, σε τραζίστορ τα οποία είναι στα 90 νανόμετρα, να φανταστείς ότι βάζεις καμιά μεγάλη τάση. Οι τάσεις εκεί είναι, αν δεν είναι 1, αν δεν είναι 2, αν δεν είναι 3,3 V. Αυτή είναι η μέγιστη τάση εκεί. Γενικώς, δηλαδή, οι τάσεις είναι μικρές, δεν μπορείς να βάλεις μεγάλες τάσεις. Και έχουν πρόβλημα στην πύλη, βέβαια, αλλά και εδώ το κανάλι δεν μπορεί να μικρύνει πάρα πολύ. Επομένως, υπάρχει κάποιο όριο στο κανάλι και, επίσης, υπάρχει και, βεβαίως, για να κάνεις μεγάλο τρανζίστορ θα έπρεπε να το κάνεις τεράστιο το W. Έτσι, λοιπόν, το απλώς μεγαλώνω αυτό το τρανζίστορ, το κλασικό τρανζίστορ, δεν δίνει λύσεις τρανζίστορ ισχίους, σωστές, αποδοτικές. Εδώ να θυμίσω, αυτά είναι τα συνήθει τρανζίστορ, έτσι, και εδώ είναι η περιοχή αρέωσης, βέβαια. Τα συνήθει τρανζίστορ, όπου εδώ δεν είναι κατασκευασμένο κανάλι, αυτά είναι τα τρανζίστορ πύκνωσης. Αυτό που λέγαμε, πύκνωσης. Η συνήθεις περίπτωση είναι αυτή. Υπάρχουν βέβαια και αυτά το τρανζίστορ, όπου υπάρχει κατασκευασμένο κανάλι, φαντάζουμε κάτι, θυμάστε, από την ηλεκτρονική 1, υπάρχει κατασκευασμένο κανάλι και μπορούν να λειτουργήσουν και σαν πύκνωσης και σαν αρέωσης. Έχει ένα βήμα κατασκευής παραπάνω αυτό το τρανζίστορ, βέβαια, έτσι, γιατί ακριβώς εκεί πρέπει να κατασκευαστεί το κανάλι. Εδώ υπάρχει κανάλι κατασκευασμένο, ενώ εδώ δεν υπάρχει κανάλι. Το κανάλι δημιουργείται δυναμικά με την τάσικα του φλίου, μετά από την τάσικα του φλίου. Έτσι, λοιπόν, υπάρχουν άλλες δομές για τα τρανζίστορ ισχίους. Βλέπουμε εδώ ενδεικτικά δύο, αυτήν κυρίως θα αναλύσουμε, ενδεικτικά την αναφέρουμε εδώ σαν μια άλλη ιδέα, σαν μια άλλη εικόνα. Ας δούμε εδώ, εδώ δείτε λίγο τι γίνεται. Είναι η πηγή, η πύλη βέβαια, η εκκροή είναι στο κάτω μέρος. Μιλάμε τώρα για κατασκευή ειδική, όπου χρησιμοποιούμε και την κάτω πλευρά, σε ένα τρανζίστορ ισχίος το οποίο είναι μόνο του, ένα τρανζίστορ ισχίος. Εδώ λοιπόν έχουμε αυτό που στην άλλη δομή ήταν το σώμα, το substrate, είναι αυτό εδώ το κομμάτι. Άρα λοιπόν έχουμε τί που εν την πηγή, τί που πε το υπόστρωμα και τί που εν αυτό που εδώ ουσιαστικά είναι υπόστρωμα, χρησιμοποιείται για να φέρει το ρεύμα στην εκκροή. Άρα στην πραγματικότητα το κανάλι είναι μόνο εδώ μέσα. Είναι η περιοχή N, η περιοχή P και πάλι η περιοχή N. Εδώ να παρατηρήσουμε λίγο αυτό το υπόστρωμα κατασκευάζεται με ελαφρό ποσοστό προσμήξεων. Αυτές τα συν και τα πλήν όποτε βλέπετε στις προσμήξεις είναι το ποσοστό προσμήξεων. Το N πλήν λοιπόν σημαίνει ελαφρό ποσοστό προσμήξεων. Εδώ το N σημαίνει υψηλό ποσοστό προσμήξεων. Αυτό έχει να κάνει με διάφορες παραμέτρες της λειτουργίας. Αυτό εδώ έχει υψηλό ποσοστό προσμήξεων και αυτό δε φαίνεται εδώ και αυτό υψηλό ποσοστό προσμήξεων. Γενικά οι επαφές όπου υπάρχουν επαφές με μέταλα πάντοτε βάζουμε υψηλά ποσοστά προσμήξεων. Είχαμε πει για να αποφεύγουμε συγκεκριμένα φαινόμενα διόδου επαφής μετάλλου ή μιαγωγού. Η επαφή μετάλλου ή μιαγωγού μπορεί να έχει ιδιότητες, να εφανίσει ιδιότητες διόδου. Γι' αυτό και προσπαθούμε εκεί που θα πάρουμε την επαφή, είπαμε, να έχουμε όσον αυτον υψηλότερο ποσοστό προσμήξεων να προσεγγίζουμε στην αγωγημότητα καλύτερα, στην αγωγημότητα του μετάλλου. Εδώ λοιπόν βλέπουμε τα υψηλά ποσοστά, εδώ επίσης έχει υψηλό ποσοστό και είναι υψηλό σε σχέση με το κομμάτι αυτό που έχει ελαφρύ μικρό ποσοστό προσμήξεων, έτσι ώστε κυρίως η περιοχή αρέωσης να βρίσκεται μέσα εδώ, θυμηθείται στη δίοδο. Έτσι η περιοχή αρέωσης δεν είναι συμμετρική, είναι κυρίως μέσα στην περιοχή που είναι ελαφρύ τον τοπάρισμα, μικρό το ποσοστό το προσμήξεων. Έτσι λοιπόν η εκρροή βρίσκεται στην κάτω πλευρά και η ροή του ρεύματος τελικά είναι αυτής της κατεύθυνσης όπως βλέπετε εδώ. Για να δούμε λίγο τη λειτουργία, καθώς δημιουργείται εδώ από την πύλη καταρχήν πάει να δημιουργηθεί εδώ κανάλι. Ουσιαστικά δημιουργείται κανάλι το οποίο χρειάζεται για να περάσουν οι φορείς από αυτήν την περιοχή έν σε αυτήν την περιοχή έν. Άρα στην πραγματικότητα χρειάζεται εδώ κανάλι να δημιουργηθεί. Άρα από αυτήν την πύλη το κανάλι βλέπετε το κανάλι είναι αυτό από εδώ μέχρι εδώ. Εκεί μέσα είναι που επάγονται οι φορείς από το δυναμικό της πύλης και άρα αρχίζει να υπάρχει ροή ρεύματος από εδώ προς τα εδώ το οποίο ρεύμα φυσικά εφόσον υπάρχει εδώ δυναμικό το οποίο ρεύμα οδηγείται προς τα κάτω. Άρα όλος αυτός εδώ ο χώρος είναι ο ακροδέκτης που λειτουργεί ως εκκροή. Το κανάλι είναι αρκετά μικρό. Έχουμε περιθώριο με αυτό το τρίκ να μεγαλώσουμε αρκετά το δυναμικό. Δεν έχουμε πρόβλημα. Μπορούμε να ρυθμίσουμε αυτό το μέγεθος. Το κανάλι είναι εδώ επαναλαμβάνω μόνο. Εδώ μπορεί να υπάρχει ας πούμε περιοχή αρέωσης η οποία θα πηγαίνει χωρίς να μας δημιουργεί πρόβλημα. Θα πηγαίνει μέσα στην ζώνη αυτή και δεν θα μας δημιουργεί πρόβλημα γενικά στη λειτουργία του εξαρτήματος. Έτσι λοιπόν αυτή η δομή μπορεί να υποστηρίξει πολύ μεγαλύτερο ρεύμα. Βεβαίως τρισδιάστατη δομή πλέον. Δεν έχουμε την επιφανειακή λειτουργία του εξαρτήματος. Πρέπει να μπορέσουμε να έχουμε τη δυνατότητα να πάρουμε από το κάτω μέρος του εξαρτήματος, το κάτω μέρος του πλακηδίου, να πάρουμε επαφή. Είναι ένα θέμα δυσκολίας στην κατασκευή. Εδώ βλέπουμε κάποια transistor ισχύως τα οποία χρησιμοποιούνται στον επεξεργαστή Prescott της Intel, σε κάποιες από τις εκδόσεις τέλος πάντων. Και βλέπετε εδώ μια άλλη ιδέα, δηλαδή από κάτω πάλι η εκρροή. Οι πύλες εδώ έχουν αυτή τη δομή. Είναι κατακόρυφες. Και στη συνέχεια υπάρχουν και τα κανάλια τα οποία επίσης είναι κατακόρυφα. Και πάλι η ιδέα είναι η πηγή και η εκρροή. Η ροή του ρεύματος είναι κατακόρυφη για να έχουμε μεγάλη ικανότητα ρεύματος. Αυτές είναι οι μορφές, δηλαδή αυτή είναι η ιδέα που έχει επικρατήσει τα τελευταία χρόνια για την κατασκευή MOS transistor ισχύως. Για πολύ μεγάλα ρεύματα. Μπορεί τα ρεύματα εδώ να φτάσουν στην τάξη των δεκάδων είπαμε ή και καδοντάδων αμπέρ. Σε πολύ μεγάλες επιφάνειες. Αλλά έχουμε τη δυνατότητα να έχουμε και μεγάλες τάσεις σε αυτή τη δομή. Βέβαια υπήρχαν τα βήμος μέχρι πριν από... και τώρα υπάρχουν. Αλλά αυτά έχουν επικρατήσει. Δηλαδή η πρώτη δομή για transistor ισχύως ήταν τα βήμος. Όπου η δομή ήταν έτσι, ένα β. Αντί να είναι με οριζόντια η πρώτη σκέψη ήταν να γίνει β το κανάλι. Υπάρχουν πάλι τέτοιες λύσεις αλλά αυτή η λύση έχει επικρατήσει γιατί μας δίνει αρκετά μεγαλύτερα ρεύματα. Αν δείτε λοιπόν τα βήμος είναι transistor MOS ισχύως. Λίγο διαφορετική δομή από αυτήν εδώ. Ουσιαστικά θα δείτε για το κανάλι μια μορφή τύπου β. Βέβαια να πούμε εδώ ότι σε αυτά τα transistor το βΤ είναι αρκετά μεγάλο. Αφού συζητάμε για μεγάλες τάσεις, μεγάλη είναι και η τάση κατωφλίου. Βλέπετε δύο ή τέσσερα volt. Και υπάρχει και το φαινόμενο του κορεσμού της ταχύτητας όπου υπάρχει ένα μέγιστο. Το βλέπουμε εδώ στη χαρακτηριστική. Υπάρχει μια μέγιστη ταχύτητα την οποίαν φτάνουν τα ηλεκτρόνια. Βλέπετε εδώ αυτή η βΣ, υπάρχει αυτή η ανώτερη ταχύτητα των φορέων. Και είναι τυπική μια τέτοια τιμή πόσο μπορούν να κινηθούν. Σε αυτόν τον κορεσμό της ταχύτητας εξαιτίας της δομής, πόσο γρήγορα μπορεί να πάνε. Υπάρχει τελικά ένα μέγιστο. Πόσο γρήγορα δεν σημαίνει ότι όσο αυξάνεις την τάση θα πετύχεις και ακόμη μεγαλύτερη ταχύτητα. Υπάρχει ένας κορεσμός. Αυτό εδώ εκφράζεται στη χαρακτηριστική αυτού του transistor όπου βλέπετε ότι από κάποιο σημείο και μετά η χαρακτηριστική γίνεται γραμμική. Αντί για τετραγωνική, η γνωστή τετραγωνική σχέση. Δηλαδή η γνωστή τετραγωνική σχέση ΙΟΤΑΝΤΕΒΕΤΓΙΕΣ ισχύει για κάποιο διάστημα ΒΕΤΓΙΕΣ. Και φυσικά υπάρχει και η subthreshold υπό κατωφλίου η περιοχή όπου, το είχαμε ξαναδεί, υπάρχει εκθετική σχέση μεταξύ ρεύματος και τάσης. Δηλαδή ξεκινάει ως εκθετική η σχέση, μετά το κατώφλι γίνεται τετραγωνική, η γνωστή τετραγωνική και σε αυτά τα τρανζίστορ λόγω του φαινομένου χωρεσμού της ταχύτητας των ηλεκτρονίων στη συνέχεια καταλήγει σε αυτήν την μορφή ως γραμμική σχέση μεταξύ τάσης και ρεύματος. Ένα ενδιαφέρον φαινόμενο σε σχέση με τη θερμοκρασία, δηλαδή αν κάνουμε τα διαγράμματα Vgs, Jd σε σχέση με τη θερμοκρασία τότε βλέπουμε αυτό που είπαμε μέχρι τώρα, ας πούμε ότι είναι αυτό τους 25 βαθμούς. Εάν πάμε στους μίων 55 έχουμε μια τέτοια μορφή, εάν πάμε στους συν 125 έχουμε μια τέτοια μορφή. Το ενδιαφέρον λοιπόν εδώ είναι ότι υπάρχει ένα σημείο που βλέπετε ότι αυτές οι χαρακτηριστικές τέμνονται. Δεν παράλληλες, δεν έχουμε παράλληλη μετατόπιση, τέμνονται. Τι σημαίνει αυτό? Σημαίνει ότι αν λειτουργήσουμε με αυτές τις συνθήκες Vgs και Jd, αυτό εδώ το σημείο έχει μηδενικό θερμοκρασιακό συντελεστή. Δεν μεταβάλλεται δηλαδή με τη θερμοκρασία. Πολύ ενδιαφέρον αυτό. Και βεβαίως ότι από εδώ και πάνω ο θερμοκρασιακός συντελεστής είναι αρνητικός. Ενώ εδώ κάτω ο θερμοκρασιακός συντελεστής είναι θετικός. Δηλαδή εάν έχουμε το ίδιο Vgs, έτσι, καθώς αυξάνει η θερμοκρασία, αυξάνει και το ρεύμα. Άρα αυξάνει η θερμοκρασία, αυξάνει το ρεύμα, το ρεύμα αυξάνει τη θερμοκρασία. Επομένως θετική ανάδραση στην όλη ιστορία και έχουμε το φαινόμενο της θερμικής φυγής που είχαμε αναφέρει. Δηλαδή μεγαλώνει το ρεύμα, μεγαλώνει τη θερμοκρασία, η αύξηση θερμοκρασίας έχει αποτέλεσμα την αύξηση του ρεύματος. Άρα πάει για καταστροφή αν δεν ελεγχθεί αυτή η θετική ανάδραση θερμοκρασίας και αύξησης ρεύματος. Ενώ εδώ τα πράγματα είναι πιο ευχάριστα με την έννοια ότι εδώ για τέτοιες τιμές Vgs ο θερμοκρασιακός εντελεστής είναι αρνητικός. Δηλαδή καθώς αυξάνει τη θερμοκρασία μειώνεται το ρεύμα. Άρα προφανώς καταλαβαίνουμε έτσι ότι αυτό κάπου ισορροπεί. Εφόσον καθώς αυξάνει τη θερμοκρασία μειώνεται το ρεύμα, άρα υπάρχει αρνητική ανάδραση σε αυτή τη λειτουργία και επομένως κάπου σταθεροποιείται. Δεν εκτοξεύεται το ρεύμα σε μεγάλες τιμές αν το αφήσουμε ανεξέλεγκτο. Άρα λοιπόν εδώ έχουμε ένα ενδιαφέρον φαινόμενο στην λειτουργία των τραζίστορ MOS. Να δούμε μάλλον μία εφαρμογή πώς μπορούμε να εφαρμόσουμε MOS τραζίστορις χείος. Βλέπετε ενώ διατηρούμε την ανάλυση και τα επιμέρους κυκλώματα που είχαμε δει για βαθμίδα αλφαβήτα, τα διατηρούμε ως έχουν με διπολικά τραζίστορ, είπαμε ότι στην τελευταία βαθμίδα μπορούμε να αλλάξουμε τα τραζίστορ και να τα κάνουμε MOS. Και θα δούμε στη συνέχεια στο σχολιασμό ότι τα MOS είναι κατά τη πιο ενδιαφέροντα και πιο αποδοτικά σε ιδιαίτερα διακοπτικές εφαρμογές. Εδώ λοιπόν βλέπετε ότι αντικαθιστούμε εκείνη τη βαθμίδα που έκανε την ενίσχυση του ρεύματος στο τέλος, την αντικαθιστούμε με MOS τραζίστορ. Και εδώ έχει μια ιδέα θερμικής σύζευξης την οποία αν κρατήστε την εφαρμόζεται σε αρκετές περιπτώσεις, την ιδέα της η θερμική σύζευξη. Εδώ δεν έχουμε τόσο μεγάλα ρεύματα στην οδήγηση, επομένως αυτά εδώ το τραζίστορ δεν υποτίθεται ότι ζεσταίνονται, αυτά τα τραζίστορ ζεσταίνονται, τα ισχύως. Αλλά κάνουμε αυτό το τρίκ του θερμικής σύζευξης για να δούμε τι εδώ στη συνέχεια. Η οδήγηση, η τάση VGG είναι η τάση μεταξύ των δύο πυλών. Η τάση αυτή λοιπόν μπορεί να εκφραστεί, η διαφορά από εδώ εδώ, σαν την τάση που θα έχουμε, είναι ουσιαστικά δικτυώματα πολλαπλασιασμού τάσης ΒΕ. Μιλάμε για τάξη ΑΒ, τα είχαμε δει. Η διαφορά εδώ είναι η τάση ΒΕ6 πολλαπλασιασμένη με αυτόν τον συντελεστή από αυτές τις δύο αντιστάσεις, η τάση ΒΕ5 πολλαπλασιασμένη με τον συντελεστή εκείνων, είπαμε, επαναλαμβάνω, τα κλασικά δικτυώματα πολλαπλασιασμού ΒΕ για την πόλωση τάξης ΑΒ. Αυτά τα δύο είναι δύο transistor Darlington σε τάξη ΑΒ συνδεδεμένα. Και επομένως η τάση μεταξύ αυτών των σημείων είναι η τάση από εδώ εδώ, η τάση από εδώ εδώ μειον 4 ΒΕ. Πήρχε μια ερώτηση? Ναι, αυτό εδώ είναι κάτι το οποίο πάντοτε το εφαρμόζουμε, να βάζουμε, θυμίζω, μια μεγάλη αντίσταση στην πίμη. Για πιθανά ρεύματα διαρροής και για, ας πούμε, το ρεύμα, για να μειώνουμε το ρεύμα που πιθανόν θα υπάρχει εκεί σε υψηλές συχνότητες. Εδώ λοιπόν έχουμε την τιμή της ΒΤΣΤΣ μεταξύ των δύο πυλών. Θεωρούμε ότι αυτά εδώ δεν αλλάζουν με τη θερμοκρασία πολύ, δηλαδή δεν είναι το τμήμα του κυκλώματος που θερμαίνεται. Θεωρούμε δηλαδή ότι το μεγάλο ρεύμα που θα οδηγήσει το φορτίο περνάει από αυτά τα δύο. Άρα αυτά τα δύο τραζίστορ είναι σε αυτό το κύκλωμα που ζεσταίνονται. Τα άλλα παραμένουν σε χαμηλή θερμοκρασία. Άρα λοιπόν εδώ να παρατηρήσουμε καταρχήν ότι έχουμε μεταβολή εδώ του ρεύματος με τη θερμοκρασία. Εξαιτίας της μεταβολής των ΒΤΦ των τραζίστορ με τη θερμοκρασία, έχουμε μεταβολή του ρεύματος. Και πώς μπορούμε να το ελέγξουμε αυτό εάν κάνουμε θερμική σύζευξη μεταξύ των δύο αυτών τραζίστορ και αυτό μέσα σε ένα ολοκληρωμένο γίνεται εύκολα. Τα βάζουμε δίπλα-δίπλα στην κατασκευή. Αν είναι με διακριτά εξαρθήματα δεν έχουμε παρά να τοποθετήσουμε αυτό το τραζίστορ πάνω στην ψύκτρα αυτού νου. Επομένως έχουμε μια καλή θερμική σύζευξη. Έτσι λοιπόν ας θεωρήσουμε ότι η μεταβολή με τη θερμοκρασία της τάσης ΒΤΣ εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία της τάσης ΒΤΣ. Θεωρούμε δηλαδή ότι αυτές θα μείνουν σταθερές λόγω του ότι δεν αλλάζει πολύ η θερμοκρασία σε αυτά τα τραζίστορ. Σε αυτή την περίπτωση λοιπόν αν έχουμε αυτήν την δυνατότητα εδώ μπορούμε να ρυθμίσουμε αυτήν την τιμή κατάλληλα ώστε να είναι ίση με αυτήν εδώ και έτσι να αντισταθμίσουμε τη μεταβολή λόγω θερμοκρασίας με μια αντίθετη μεταβολή από αυτήν εδώ την τάση και ουσιαστικά να έχουμε λειτουργία αρνητικής ανάδρασης και να μην έχουμε και το φαινόμενο της θερμικής σφυγής και όλα αυτά. Δηλαδή με την θερμική σύζευξη και με τη δυνατότητα που έχουμε να ρυθμίσουμε αυτόν τον συντελεστή μπορούμε να κανονίσουμε να ισχύσει αυτό. Μπορούμε να το ρυθμίσουμε έτσι ώστε να ισχύει αυτή η εξίδωση και επομένως να έχουμε μια αντισταθμίση της μεταβολής της τάσης της λειτουργίας του κυκλώματος ισχύος παίζοντας με την τάση της πόλωσης εδώ της αντιμετώπισης γενικά του προβλήματος του κρόσωβερ κλπ. Όταν λέτε ότι έχουμε υπηρεσίσεις ψύκτρα πάνω στου για ψύκτρα. Ναι, αυτό είπα. Δηλαδή έχεις υποχρεωτικά στην πράξη ψύκτρα για απαγγουγή θερμότητα σε αυτά τα δύο τρανζίσεις στο ρισχείο. Πάνω σε αυτή την ψύκτρα πας και συνδέεις κόλλας με θερμική κόλλα και αυτό το τρανζίστο. Αν μιλάμε για διακριτά εξαρθήματα. Αν μιλάμε για ολοκληρωμένα απλώς επαναλαμβάνω τα βάζεις δίπλα-δίπλα. Στο ολοκληρωμένο καθώς τη σχεδιάζεις στην κατασκευή σου, το layout, το φυσικό σου σχέδιο, αυτά εδώ τα βάζεις στην ίδια περιοχή. Θα ζεσταθεί αυτό, θα είναι δίπλα αυτό, θα μεταφέρει θερμότητα και σε αυτό. Θα είναι δίπλα. Συνοψίζοντας λοιπόν μεταξύ των διπολικών και των MOS τρανζίστορ ρισχείος, να πούμε εδώ ότι καταρχήν τα MOS δεν παρουσιάζουν το φαινόμενο της δεύτερης διάσπασης. Αυτό με τα hotspot, τα θερμά σημεία που είχαμε αναφέρει στην λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ, δεν έχουμε τέτοια φαινόμενα. Άρα λοιπόν το όριο εκείνο της ασφαλής περιοχής κανονίζεται μόνο από την τάση VDS και το ρεύμα YD, το γινόμενο. Δεν απαιτούν μεγάλο ρεύμα εισόδου, αντίστοιχο με το ρεύμα βάσης κατά τα γνωστά. Μην ξεχνάτε ότι όπως είπαμε, το τρανζίστορ ρισχείος, το διπολικό, μπορεί να θέλει αρκετές δεκάδες μιλιαμπέρ στη βάση του, ή και εκατοντάδες μιλιαμπέρ στη βάση του. Γιατί το β το τρανζίστορ ρισχείος των διπολικών μπορεί να είναι πέντε, δέκα. Πολύ μικρό. Άρα αν εσύ στην έξω θέλεις τριάντα αμπέρ, δια δέκα θες τρία αμπέρ ρεύμα βάσης. Καταλαβαίνετε, είναι τεράστιο το ρεύμα βάσης πλέον, όταν πάμε, μπορεί να είναι τεράστιο όταν πάμε σε τρανζίστορ διπολικά ισχείος. Ξεχνάμε εκείνα τα μικροαμπέρ που συζητούσαμε για τα τρανζίστορ σήματος. Μπορεί να είναι ένα αμπέρ, το ρεύμα βάσης. Έτσι, λοιπόν, τα ΜΩΣ δεν θέλουν τόσο μεγάλο ρεύμα, διότι ουσιαστικά οδηγούνται με τάση. Το ρεύμα που μπορεί να θελήσουν εδώ είναι σαν στο μεταβατικό, όπου υπάρχει φόρτιση και εκφόρτιση της χωρητικότητας της πύλης, έχουν αρκετά μεγάλη χωρητικότητα πύλης, και επομένως μπορεί να χρειαστούν κάποιο ρεύμα ως μεταβατικό, όχι ως συνεχές ρεύμα για την λειτουργία τους. Άρα, λοιπόν, αυτό είναι το δεύτερο πλεονέκτημα. Γενικά παρουσιάζουν μεγαλύτερη ταχύτητα λειτουργίας από ό,τι τα αντίστοιχες ισχύως διπολικά, και αυτό είναι ένα σημαντικό. Και έτσι το συμπέρασμα είναι ότι τα ΜΩΣ ισχύως είναι πιο κατάλληλα για εφαρμογές σαν διακόπτες. Βέβαια, εδώ να πούμε γενικά ότι αυτό είναι αντίθετο στην περίπτωση των τρανζίστορ σήματος. Δηλαδή, τα αντιπολικά τρανζίστορ σήματος έχουν πολύ καλύτερη συχνοητική απόκριση από ό,τι τα ΜΩΣ τρανζίστορ σήματος του ίδιου μεγέθους της ίδιας τεχνολογίας. Εδώ αντιστρέφονται κάπως τα πράγματα και έχουμε καλύτερη ταχύτητα λειτουργίας, όταν μιλάμε γενικά για χαμηλές συχνότητες, όχι για πολύ υψηλές συχνότητες. Βέβαια, σε εφαρμογές ισχύους με έλεγχο κινητήρων και λοιπά, δεν χρειαζόμαστε τίποτα τρομερές συχνότητες. Εκεί ήδη τα πράγματα μερικά εκατοντάδες κιλοχέρτς είναι ικανοποιητικές λύσεις. Αυτά, συνολικά, δεν ξέρω αν υπάρχει καμιά ερώτηση. Κλείνουμε εδώ το θέμα των ενισχυτών ισχύους. Βέβαια, μέχρι τάξη ΑΒ και Β, είπαμε. Θυμίζω ότι υπάρχουν και άλλες τάξεις, τάξη ΣΕ και λοιπά, τις οποίες θα τις δούμε στο μάθημα της τηλεπικοινωνικής ηλεκτρονικής. Λοιπόν, αυτά για σήμερα. Την άλλη Δευτέρα θα πούμε για τα ηλεκτρονικά ελέγχου ισχύους και σας παρακαλώ να συζητήσουμε και το θέμα που σας είπα για το πότε θα κάνουμε το επόμενο μάθημα, το οποίο χάνεται λόγω εκλογών.
_version_	1782818270219337728
description	Διάλεξη 8: Λοιπόν, νομίζω ότι την προηγούμενη φορά είχαμε φτάσει μέχρι εδώ κάπου. Να δούμε λίγο ενισχυτές ισχύος, ενώ οπτικά να δούμε. Έχω και κάποια δείγματα βέβαια, δεν τα έφερα σήμερα μαζί μου. Είναι δυνατό να κινηματογραφίσουμε, να βγάλουν φωτογραφία, κάποια δείγματα να τα βάλουμε στην παρουσίαση να υπάρχει. Είναι δυνατό να βάλουμε φωτογραφίσουμε, να βάλουμε φωτογραφίσουμε, κάποια δείγματα να τα βάλουμε στην παρουσίαση να υπάρχει. Ενισχυτές ισχύος, λοιπόν, συζητάμε είπαμε για ενισχυτές που μπορούν να οδηγήσουν με ρεύματα αμπέρ, δεκάδες αμπέρ, μπορεί να φτάσουν και τα εκατοντάδες αμπέρ. Και βλέπετε εδώ μια τυπική διαδικασία όπου έχουμε έναν ενισχυτή με μικρό τρανζίστορ, το Q2 είναι ένα 3903, είναι ένα μικρό τρανζίστορ, μικρής σήματος θα το χαρακτήριζα. Και στη συνέχεια έχουμε ένα τρανζίστορ το οποίο λέγεται IRF510, το οποίο είναι ενισχυτής ισχύος και το βλέπετε εκεί πως συνδέεται στον έλεγχο του ρεύματος ενός κινητήρα. Θα σας δείξω κάποια στιγμή τέτοια τρανζίστορ που είχαν εφαρμοστεί για έλεγχο κινητήρα και θα δείτε τι μπορεί να πάθει ο τρανζίστορ σε αυτή την περίπτωση λόγω των μεγάλων ρευμάτων, των στιγμιαίων ρευμάτων που περνάν από το τρανζίστορ. Αυτή λοιπόν είναι η γενική ιδέα όταν έχουμε ενισχυτές ισχύος. Βλέπετε εδώ κάποιες μορφές για να έχουμε την εικόνα. Βλέπετε εκεί πάνω δεξιά είναι κάποιο τρανζίστορ ενδιάμεσης ισχύος, δηλαδή δεν είναι το μικρό τρανζίστορ ενισχύματος, αλλά είναι κάποιο το οποίο μπορεί να πηγαίνει ας πούμε στο 1 ΒΑΤ ή κάτι τέτοιο. Και βεβαίως στην αριστερή πλευρά βλέπετε τυπική μορφή τρανζίστορ ισχύος για ενισχυτές. Είναι τυπική αυτή η συσκευασία του τρανζίστορ. Το βλέπετε εδώ και υλοποιημένο σε ενισχυτή, όπου βλέπετε τα τρανζίστορ. Και βλέπετε αυτό το οποίο ονομάζουμε ψύκτρα. Θεωρητικά σήμερα αναλυτικά τι ιδιότητες πρέπει να έχει, πώς το λογαριάζουμε, τι μέγεθος θα έχει. Αυτό που θέλω να πω εκ προημείου για να το προσέξετε και στη συνέχεια, θα το αναφέρουμε συνέχεια στην ανάλυση, είναι ότι αυτά τα τρανζίστορ δεν φαίνεται δόξα κάθαρα, αλλά εμφανίζονται από κάτω με δύο ακροδέκτες. Είναι η βάση και ο εκπομπός. Ο συλέκτης είναι το καπάκι, είναι η συσκευασία. Επειδή στον συλέκτη έρχεται το μεγάλο ρεύμα, από τον συλέκτη περνάει το μεγάλο ρεύμα και φυσικά διέρχεται από τον εκπομπός στη συνέχεια. Αλλά εδώ είναι το τμήμα το οποίο θέλουμε να επιβάλλουμε την ψήξη στη συνέχεια και επομένως βλέπουμε πώς συνδέονται αυτά τα τρανζίστορ πάνω σε μία ψήκτρα. Με δεδομένο ότι αυτό εδώ είναι ο συλέκτης, σημαίνει ότι κατά κανόνα θα πρέπει η τοποθέτηση πάνω στην ψήκτρα να γίνει με έναν τρόπο ώστε να... Έχουμε εδώ βλέπετε ένα θερμοαγόγυμο υλικό χωρίς να είναι ηλεκτρικά αγόγυμο. Δηλαδή θα πρέπει να υπάρχει ηλεκτρική μόνωση μεταξύ του συλέκτη και της ψήκτρας για να μην βραχυκλώνουμε όλα αυτά μεταξύ τους, εκτός αν αυτό είναι κάτι το οποίο θα μπορούσε να γίνει, αλλά συνήθως δεν το θέλουμε. Υπάρχει λοιπόν αυτό εδώ το υλικό με το οποίο τοποθετούμε τα τρανζίστορ και θεωρούμε ότι είναι θερμικά αγόγυμο, αλλά όχι ηλεκτρικά. Είναι υλικά τα οποία έχουν θερμική αγωγημότητα καλή, αλλά όχι ηλεκτρική αγωγημότητα. Δηλαδή τελικά ενώ η ψήκτρα είναι και αυτή μεταλλική, δεν υπάρχει σύνδεση ηλεκτρική μεταξύ του τρανζίστορ, του συλέκτη, δηλαδή του τρανζίστορ και της ψήκτρας. Εδώ λοιπόν βλέπουμε την τυπική μορφή. Βλέπετε από κάτω τους δύο ακροδέκτες που σας ανέφερα. Είναι η βάση και ο εκπομπός. Ο συλέκτης είναι η συσκευασία. Αυτό που πρέπει να δούμε τώρα σιγά-σιγά είναι ο τρόπος με τον οποίο μελετάμε, δηλαδή, τα θέματα της θερμοκρασίας. Θεωρούμε ότι πρέπει να η επαφή ΠΕΝ που έχει μέσα το τρανζίστορ πρέπει να έχει μια μέγιστη θερμοκρασία. Αυτή η μέγιστη θερμοκρασία λοιπόν, η οποία ορίζεται σαν ΤΑΦΤΖΕΙΜΑΚΣ, για το πυρήτιο είναι στην περιοχή των 150 με 200 βαθμών. Από εκεί και πάνω, αν τυχόν μας ξεφύγει η θερμοκρασία μέσα στο εξάρτημα παραπάνω από την τιμή, βλέπετε είναι αρκετά ψηλή η θερμοκρασία αυτή, έτσι, τότε κινδυνεύει να λιώσει το εξάρτημα, να καταστραφεί, όχι να λιώσει βέβαια, το πυρήτιο λιώνει στους 1400 βαθμούς, αλλά εν πάση πάντως να καταστραφεί ως εξάρτημα λόγω της μεγάλης θερμοκρασίας. Υπάρχει άλλος ένας ορισμός εδώ ΤΑΦΑ, που συνήθως λέμε την θερμοκρασία περιβάλλοντος, και ένας τρόπος για να μελετήσουμε τη μεταφορά της θερμότητας αυτής στο περιβάλλον, είναι αν δούμε ότι η διαφορά θερμοκρασίας από την επαφή μέχρι το περιβάλλον, είναι μια εκφραστή σαν γινόμενο της ισχύος που καταναλήσκεται στο εξάρτημα, στο τρανζίστορ, επί έναν συντελεστή ΘΙΓΑ, όπου το ΘΙΓΑ ονομάζεται θερμική αντίσταση. Από τον τύπο φαίνεται ότι εκφράζεται σε βαθμούς κελσίου αναβάτ. Δηλαδή πόσους βαθμούς κελσίου θα δώσει διαφορά, ανάλογα με την ισχύ που καταναλήσκεται στο εξάρτημα. Αν θέλουμε να το δούμε και σαν ηλεκτρικό ισοδύναμο, θα μπορούσαμε να πούμε ότι αν η ισχύς θεωρηθεί ότι είναι ρεύμα, και η θερμική αντίσταση είναι ηλεκτρική αντίσταση, τότε ουσιαστικά το αποτέλεσμα είναι τάση, διαφορά τάσεις. Δηλαδή οι θερμοκρασίες εδώ είναι τάσεις. Αυτό είναι ένα ηλεκτρικό ισοδύναμο για να κατανοήσουμε λίγο γιατί ονομάσαμε αυτό εδώ θερμική αντίσταση. Έτσι λοιπόν η θερμική αντίσταση μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι ίση με την ανώτερη θερμοκρασία που επιτρέπεται για την επαφή, μίον μια θερμοκρασία Ταφ άλφα μηδέν την οποίαν δίνει ο κατασκευαστής, συνήθως 25 βαθμούς, προς την ισχύ την οποίαν ονομαστικά έχει το εξάρτημα. Δηλαδή όταν ο κατασκευαστής μας λέει ότι αυτό το εξάρτημα είναι ένα τραζίστο ας πούμε 40 ΒΑΤ, σημαίνει ότι συζητάμε γι' αυτό. Δηλαδή είναι 40 ΒΑΤ, μπορεί να δώσει 40 ΒΑΤ, εφόσον η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι μέχρι αυτήν την τιμή Ταφ άλφα μηδέν. Δηλαδή αυτές είναι παράμετρες που μας τις δίνει ο κατασκευαστής. Στη συνέχεια όμως, εξαιτίας της ύπαρξης της θερμικής αντίστασης, σιγά σιγά βλέπουμε ότι η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ, την οποία μπορούμε να ζητήσουμε από ένα εξάρτημα, ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, το οποίο θα δουλέψει, πέφτει. Και είναι μια ευθεία με κλήση μίον 1 ΔΤΩ, ουσιαστικά λέει ότι η μέγιστη ισχύ, την οποία μπορούμε να ζητήσουμε από ένα εξάρτημα, όταν θα δουλέψει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος Ταφ άλφα, είναι αυτή. Είναι αυτή εδώ η ευθεία. Και βλέπετε αν η θερμοκρασία περιβάλλοντος φτάσει το Ταφ Jmax, δεν μπορούμε να ζητήσουμε ισχύ πλέον, διότι θα το κάψουμε. Αυτή είναι η έννοια. Είναι το μέγιστο, έτσι, που μπορούμε να φτάσουμε τη θερμοκρασία και επομένως δεν μπορούμε να δώσουμε πλέον μέγιστη ισχύ. Δηλαδή, πρακτικά, θα το δούμε και σε αριθμητικό παράδειγμα λίγο παρακάτω. Εάν έχετε ένα τραζίστορ, το οποίο επαναλαμβάνω, το παίρνετε για τα 40 W, εάν αυτός ο ενισχυτής δουλεύει σε ένα περιβάλλον στο οποίο η θερμοκρασία είναι 30 βαθμούς, δεν μπορεί να ζητήσετε 40 W από αυτό. Δηλαδή, θα είστε κάπου εδώ, βλέπετε να ζητήσετε κάτι λιγότερο, αν υποθέσουμε ότι τα 40 W αναφέρονται σε θερμοκρασία μέχρι 25 βαθμούς. Θα το δούμε όμως σε αριθμητικό παράδειγμα στη συνέχεια. Λοιπόν, το συμπέρασμα είναι ότι η μεγαίστη επιτρεπόμενη κατανάλωση ισχύος είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Αν τον πάτε τον ισχύ, τον πάτε στην Αφρική, θα μπορείτε να πάρετε από αυτόν τον ισχυτή λιγότερη ισχύ, χωρίς να το καταστρέψετε, χωρίς να κινδυνεύει δηλαδή να καταστραφούν τα τραζίστορ. Για να δούμε τι γίνεται. Μέχρι τώρα αυτό που βλέπουμε σαν διαφορά θερμοκρασίας ήταν η επαφή, η θερμοκρασία της επαφής και το περιβάλλον. Ναι, αλλά έχουμε την συσκευασία. Όπου η συσκευασία τώρα μας διαχωρίζει τον συντελεστή αυτών, την θερμική αντίσταση, σαν θερμική αντίσταση μεταξύ της επαφής ΠΕΝ και της συσκευασίας και στη συνέχεια η θερμική αντίσταση μεταξύ της συσκευασίας και του περιβάλλοντος. Έχουμε λοιπόν δύο όρους, δύο βήματα για τη μεταφορά της θερμότητας. Επίσης, η θερμική αντίσταση μεταξύ της συσκευασίας και του περιβάλλοντος μπορεί και αυτή να αναλυθεί εφόσον γίνει χρήση ψίκτρας και βλέπετε αυτή την τυπική μορφή ψίκτρας, δηλαδή ένα θερμοαγόγυμο υλικό, συνήθως μέταλλο, αλουμίνιο ή κάτι άλλο, εν πάση περιπτώσει θερμοαγόγυμο, μέταλλο, το οποίο είναι φιλωτό, έτσι ώστε να έχει όσο το δυνατόν μεγαλύτερη επιφάνεια για να εκπέμπει, να διώχνει τη θερμοκρασία στο περιβάλλον. Αν τυχόν λοιπόν χρησιμοποιήσουμε ψίκτρα, τότε η μεταφορά θερμότητας από το περίβλημα προς το περιβάλλον έχει και αυτή δύο βήματα, δηλαδή θερμική αντίσταση μεταξύ συσκευασίας και ψίκτρας, όσο καλά μεταφέρεται η θερμότητα προς την ψίκτρα και μετά στη συνέχεια η θερμική αντίσταση μεταξύ ψίκτρας και περιβάλλοντος. Και βλέπετε εδώ και πάλι για να μας θυμίσει λίγο τα ηλεκτρικά ισοδύναμα που λίγος πολύ θα πιάνουμε λίγο πιο εύκολα, αν έχουμε την ισχύ εδώ πέρα, τότε ουσιαστικά τελικά η συνολική θερμική αντίσταση αποτελείται από τον πρώτο όρο που είπαμε στη μεταφορά από την επαφή στην συσκευασία, από την συσκευασία στην ψίκτρα και από την ψίκτρα στο περιβάλλον. Και βέβαια βλέπετε εδώ και τους ορισμούς των ενδιάμεσων θερμοκρασιών οι οποίοι θα μας χρησιμεύσουν στη συνέχεια προσοχή στους τύπους, έτσι όπου υπάρχουν, τ-j είναι η τιμή της θερμοκρασίας μέσα στην επαφή, τ-s είναι η θερμοκρασία του περιβλήματος, αρκετές φορές θα κάνουμε λογαριασμούς με βάση αυτή τη θερμοκρασία, τ-f είναι η θερμοκρασία που κρατάει τελικά η ψίκτρα και τ-α φυσικά πάλι η θερμοκρασία του περιβάλλοντος στο οποίο λειτουργεί η όλη δομή. Για να δούμε λίγο την επίδραση της συσκευασίας. Βλέπουμε εδώ ότι πλέον ο τύπος της διαφοράς θερμοκρασίας έχει το άθροισμα των τριών αντιστάσεων και θα μπορούσαμε να ορίζουμε την μέγιστη ισχύ με βάση την θερμοκρασία της ψίκτρας αντί για τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Βλέπετε εδώ λοιπόν είναι παρόμοια η γραφική παράσταση με δεδομένο ότι όλοι οι τύποι βασίζονται σε αυτήν την έννοια της αντίστασης σε σχέση με την τάση και το ρεύμα. Η ισχύ δηλαδή και διαφορά θερμοκρασίας. Και επομένως τα συμπεράσματα είναι παρόμοια μόνο που εδώ βλέπετε η εικόνα είναι η ίδια, η ποιοτική περιγραφή ακριβώς η ίδια μόνο που αναφερόμαστε στην θερμοκρασία της ψίκτρας. Άρα λοιπόν αυτό που προηγουμένως βλέπαμε ως προς το περιβάλλον το βλέπουμε με την ίδια ακριβώς λογική ως προς την ψίκτρα. Άρα λοιπόν η μέγιστη επιτρεπόμενη κατανάλωση έχει να κάνει με τη θερμοκρασία της συσκευασίας. Η θήκη δηλαδή πόση θερμοκρασία παίρνει, πόση θερμοκρασία ανεβάζει. Εδώ είναι το παράδειγμα το οποίο θα μας δείξει και την αριθμητική συσχέτηση της ικανότητας ισχύος. Έστω λοιπόν ένα διπολικό τρανζίστορ όπου ορίζουμε ότι η μέγιστη θερμοκρασία της επαφής είναι 150 βαθμοί Κελσίου και έχει ονομαστική τιμή 40 W. Έχει δυνατότητα κατανάλωσης 40 W αν είμαστε μέχρι 25 βαθμούς. 40 W εάν η θερμοκρασία του περιβλήματος είναι 25 βαθμοί και 2 W εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι 25 βαθμοί. Πάνω από τις 25 βαθμούς βέβαια η μέγιστη κατανάλωση μειώνεται και βεβαίως οι συντελεστές για τη θερμική αντίσταση του περιβλήματος είναι 3,12 και εάν πάμε για τη σχετική θερμική αντίσταση προς το περιβάλλον τότε είναι 62,5. Ζητάμε την μέγιστη ισχύ αν φτάσουμε τους 50 βαθμούς και η λειτουργία είναι σε άμεση επαφή με το περιβάλλον. Εάν πάλι για τους 50 βαθμούς αλλά χρησιμοποιήσουμε ψίκτρα όπου έχει αυτά τα χαρακτηριστικά και βέβαια να βρεθεί και η θερμοκρασία της συσκευασίας και της ψίκτρας σε αυτή την περίπτωση και να βρεθεί η μέγιστη ισχύς που μπορούμε να λειτουργήσουμε το εξάρτημα για 50 βαθμούς καλτσίου αλλά με μια ψίκτρα η οποία έχει άπειρη δυνατότητα παγωγής δηλαδή εκείνος ο συντελεστής ο οποίος αναφέρεται στην ψίκτρα θα είναι 0. Έτσι αυτό σημαίνει άπειρη ικανότητα, μηδενική αντίσταση. Έχει μία μηδενική αντίσταση δηλαδή αμέσως μπορεί να δώσει όλη τη θερμότητα χωρίς αντίσταση ό,τι θερμότητα παίρνει δηλαδή από την ψίκτρα από την συσκευασία να την διώχνει στο περιβάλλον χωρίς αντίσταση. Ας δούμε λοιπόν εδώ τις τιμές. Καταρχήν η απλή περίπτωση, έστω ότι η επαφή πεν έχει άμεση επαφή με το περιβάλλον, άρα ο τύπος είναι ο πρώτος τύπος, ο κλασικός που είδαμε, με τη θερμική αντίσταση στα 62,5 βαθμούς αναβάτ. Κάνουμε την απλή πράξη και βλέπουμε ότι αυτό το τρανζίστορ πράγματι αν λειτουργούσε στους 50 βαθμούς και απλώς είχαμε την επαφή, το τρανζίστορ με άμεση μεταφορά της θερμότητάς του στο περιβάλλον των 50 βαθμών κελσίου, τότε αυτό το τρανζίστορ θα μπορούσε να μας δώσει μόλις 1,6 βατ. Βλέπετε και για την ονομαστική τιμή, έτσι τα 2 βατ στους 25 βαθμούς που λέει στην εκφώνηση. Αν είχαμε λοιπόν το τρανζίστορ το οποίο δεν είχε συσκευασία, απλώς το είχαμε κατασκευάσει, το είχαμε συνδεδεμένο και η επαφή κατευθείαν έβγαζε την θερμότητά της στο περιβάλλον. Στη συνέχεια για να δούμε τι θα συμβεί στην δεύτερη περίπτωση, όπου έχουμε βάλει το τρανζίστορ φυσικά είναι συσκευασμένο, έχει συσκευασία και έχουμε και την ψύχτρα. Σε αυτή την περίπτωση λοιπόν η ολική θερμική αντίσταση, είπαμε εξαρτάται από τη θερμική αντίσταση προς την συσκευασία, μεταξύ συσκευασίας και ψύχτρας, μεταξύ ψύχτρας και περιβάλλοντος. Βάζοντας τους συντελεστές που μας δίνει τώρα για την ψύχτρα και για τον συντελεστή αυτή την αντίσταση προς την συσκευασία, βγάζουμε μια θερμική αντίσταση, η οποία είναι 7,62 βαθμοί αναβάθμι. Πολύ μικρότερη από την αντίσταση που είχαμε πηγαίνοντας κατευθείαν από την επαφή στο περιβάλλον. Έτσι λοιπόν βλέπουμε ότι με τη χρήση μιας τέτοιας ψύχτρας, η μέγιστη τιμή για τους 50 βαθμούς πάει στα 13,1 βαθμοί. Βλέπετε από το 1,6 στα 13,1 βαθμοί, τεράστια η διαφορά, είναι 8-8,5 φορές μεγαλύτερη ισχύς μπορούμε να πάρουμε από το εξάρτημα. Εδώ είναι το ισοδύναμο και το κάνουμε αυτό το ισοδύναμο, δείτε τώρα αντί να κάνουμε τις πράξεις με τους τύπους αυτούς, μπορούμε να το κάνουμε το ισοδύναμο και να μας βοηθήσει να βγάλουμε τις θερμοκρασίες που ζητούσαμε. Δηλαδή εάν εδώ έχουμε τα Φ50 βαθμούς την θερμοκρασία του περιβάλλοντος, η θερμοκρασία της επαφής 150 βαθμούς και βλέπουμε όταν έχουμε αυτά τα 13,1 βατ που είδαμε ποιες είναι με βάση αν θεωρίζουμε ότι αυτά εδώ τα βλέπουμε σαν Ωμ στο ισοδύναμο ηλεκτρικό κύκλωμα, μπορούμε αυτό εδώ αν είναι Αμπέρ ρεύμα, λογαριάζουμε και βρίσκουμε αμέσως το ίδιο πράγμα να γράψουμε τους τύπους δηλαδή της θερμοκρασίας, στο ίδιο αριχμητικά αποτέλεσμα θα καταλήξουμε προφανέστατα. Μπορούμε να δούμε ότι τελικά εάν έχουμε όριο τα ίσο 150 βαθμούς για την θερμοκρασία μέσα στην επαφή, θα έχουμε 109 βαθμούς με αυτόν τον συντελεστή, 109 βαθμούς στο τρανζίστορ επάνω στην θήκη του, 102 βαθμούς στην ψύκτρα και 50 βαθμούς στη θερμοκρασία περιβάλλοντος, εφόσον αυτοί είναι οι συντελεστές. Βλέπετε εδώ είναι πολύ μικρή η αντίσταση και επομένως έχουμε καλή θερμική επαφή μεταξύ της συσκευασίας και της ψύκτρας. Αυτό μας ενδιαφέρει. Εδώ είναι που είπαμε βάζουμε αυτά τα ειδικά θερμοαγόγημα υλικά τα οποία όμως είναι ηλεκτρικά μονοτές. Στην περίπτωση την τελευταία που είπαμε αν τυχόν η ψύκτρα ήταν ιδανική, δηλαδή αν η ψύκτρα ήταν ιδανική τότε σημαίνει ότι εδώ η αντίσταση αυτή αντί να είναι 4Ω είναι 0. Άρα κατευθείαν θεωρούμε ότι η ψύκτρα θα έχει τους 50 βαθμούς και επομένως κάνοντας την πράξη βλέπουμε ότι έχουμε πάρα πολύ καλή ισχύ 32 Β. Στους 50 βαθμούς. Θυμίζω ότι το transistor ξεκινάει με ονομαστική τιμή 40 Β. Και βλέπετε πρέπει να θεωρήσουμε ιδανική ψύκτρα για να πάρουμε τα 32 Β. Άρα γενικά η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει την επιτρεπτή ισχύ σχετικά την επιτρεπή ισχύ στην οποία μπορεί να δουλέψει το transistor με αρκετά σημαντικό τρόπο. Για να δούμε λίγο πώς ορίζουμε την ασφαλή περιοχή λειτουργίας. Υποτίθεται ότι η ασφαλής λειτουργία είναι σε αυτή την επιφάνεια εδώ. Έχουμε διάγραμμα χαρακτηριστικών εξόδου πρακτικά. Τάση συλλέκτη εκ πομπού ρεύμα συλλέκτη. Και εδώ φυσικά ένα όριο είναι το μέγιστο ρεύμα το οποίο μπορεί να περάσει από το transistor και για την επαφή. Αλλά αυτό το μέγιστο ρεύμα φυσικά έχει να κάνει και με τα υπόλοιπα στοιχεία συναρμολόγησης. Δεν ξέρω αν θυμάστε από το εξάρτημα προς τη συσκευασία υπάρχουν τα bond wires τα λεγόμενα. Τα μικρές τριχοειδείς συνδέσεις καλωδιώσης ας το πούμε από το ολοκληρωμένο κύκλωμα μέχρι εσωτερικά τον ακροδέκτη ο οποίος θα βγει εξωτερικά. Αυτά εδώ έχουν κάποια μέγιστη τιμή. Επίσης του ρεύματος που μπορεί να περάσει. Έτσι λοιπόν αυτό είναι ένα αυστηρό όριο. Επίσης ένα αυστηρό όριο είναι η τάση διάσπασης της επαφής μέσα σιλέκτερ εκπομπούς στο transistor. Επομένως και αυτό είναι μέγιστο όριο το οποίο επιβάλλεται και να δούμε λίγο πώς προκύπτουν αυτά εδώ. Καταρχήν εδώ αυτό προκύπτει από το γινόμενο δε συλέκτρια εκπομπού ΙΣ το οποίο είναι η μέγιστη ισχύς όπως την είδαμε. Που πρέπει να υποχρεωτικά να τηρείται το όριο για να μην καταστραφεί το εξάρτημα. Και εδώ υπάρχει ένα δεύτερο φαινόμενο το second breakdown limit το όριο του δεύτερου φαινόμενου διάσπασης. Το οποίο έχει να κάνει με την φυσική δομή του transistor. Συνήθως το ρεύμα δεν κινείται ομοιόμορφα τελικά στη φυσική δομή του transistor. Δημιουργούνται αυτά τα λεγόμενα hotspots. Αν φανταστούμε ότι η επιφάνεια της επαφής συλέκτη βάσης έχει μια συγκεκριμένη τιμή. Δεν σημαίνει ότι το ρεύμα τα 1α, τα 2α, τα 10α περνάνε ομοιόμορφα από αυτή την επιφάνεια. Δυστυχώς υπάρχουν κατανομές εξαρτάται από τη γεωμετρία. Αυτό εδώ λοιπόν βάζει, μειώνει δηλαδή ενώ ίσως από εδώ θα πηγαίναμε κάπως έτσι. Η ύπαρξη αυτών των hotspots, ιδιαίτερα για υψηλές τάσεις εμφανίζεται αυτό το πρόβλημα. Για υψηλές τάσεις συλέκτη εκπομπου δημιουργείται μια ανισοκατανομή του ρεύματος. Και επομένως αυτό είναι που παριστάνουμε εδώ και ονομάζονται αυτά τα hotspots. Μας βάζουν ένα επιπλέον περιορισμό. Στην μέγιστη τιμή του ρεύματος, συνδυασμό μάλλον, έτσι, μέγιστη τιμής ρεύματος και τάσεις. Βλέπετε ότι όσο αυξάνεται η τάση συλέκτη εκπομπου τόσο μειώνεται το ρεύμα το οποίο μπορεί να οδηγήσει αυτό το transistor. Με σκοπό να μείνουμε στην ασφαλή περιοχή από άψη θερμοκρασίας. Για να δούμε ενδεικτικά κυκλώματα. Εδώ έχει ένα ενδεικτικό κύκλωμα ενός ολοκληρωμένο ενισχυτή ισχύως. Να δούμε λίγο τι μορφή έχει περίπου ένας τέτοιος ενισχυτής. Αυτός νομίζω είναι κάποιος LM380. Νομίζω δεν θυμάμαι τον τύπο του, δεν το γράφει και εδώ. Η ιδέα λοιπόν είναι ότι έχουμε, βλέπετε εδώ, το κλασικό διαφορικό ζεύγος, έτσι, με ενεργό φορτίο. Νομίζω ότι το αναγνωρίζουμε όλοι. Διαφορικός ζεύγος PNP τρανζίστορ με ενεργό φορτίο. Υπάρχει αντίσταση μεταξύ των δύο εκπομπών. Υπάρχουν δύο μπάφερς ακολουθητές τάσεις για προστασία των εισόδων. Έτσι, για να ενισχύουν κατά τη, το ρεύμα εδώ. Ουσιαστικά να μπορούμε... Α, εδώ επίσης υπάρχουν, βλέπετε, αυτές οι αντιστάσεις 150 κιλόμετρα. Η σχεδίαση από μόνη της φωνάζει ότι είναι αρκετά παλαιά. Με την έννοια ότι βλέπετε εδώ χρησιμοποιεί αντιστάσεις έτσι μπόλικες. Δεν συνηθίζεται σε μοντέρνες σχεδιάσεις να έχουμε τόσο μεγάλες αντιστάσεις γενικά. Με βάση περίπτωση, έχουμε αυτούς τους δύο μπάφερς στην είσοδο. Αυτή την αντίσταση εδώ και ο λόγος είναι ότι θα μπορούσαμε να οδηγήσουμε με χωρητικότητα. Εδώ υπάρχει δρόμος δηλαδή που πολώνει το transistor. Επομένως μπορούμε να οδηγήσουμε με χωρητικότητα τον ενισχυτή. Εδώ βλέπουμε έναν υπολογισμό για το J3 και έναν υπολογισμό για το J4. Φυσικά το J3 τροφοδοτείται από αυτόν τον κλάδο. Το J4, προσέξτε, τροφοδοτείται με ρεύμα από αυτόν τον κλάδο. Δηλαδή βλέπουμε μέσα το Vout. Αν παρατηρήσουμε λίγο την ανάλυση, το J3 είναι περίπου Vs, η τροφοδοσία δηλαδή, μίον 3επ, είναι το ρεύμα αυτό εδώ που διαρρέει τον κλάδο αυτόν εδώ. Δηλαδή, ουσιαστικά, εδώ βλέπουμε αυτήν τον ονομάζουμε αντίσταση αρένα και βλέπουμε τις τρεις πτώσης τάσεις εδώ περίπου Vbe. Εδώ ο μίος, το J4, είναι V0-2Vbe. Αυτές εδώ οι δύο και εδώ αντίστοιχα ήταν αυτές οι δύο, αυτόν τον δύο τρανζίστορ. Και εδώ το ίδιο είναι βέβαια, μια επαφή βάσης εκπομπού είναι. Επομένως, έχουμε προς R2 εδώ το ρεύμα. Και βέβαια, στην κατάσταση ισορροπίας, ποτήθηκε ότι αυτά τα δύο ρεύματα είναι ίσα. Έτσι, λοιπόν, προκύπτει η τιμή της εξόδου. Αυτή ήταν μια πολύ πολύ σύντομη μελέτη της πόλωσης. Εννοείται ότι το αρένα το φτιάχνουμε δυό φορές το R2. Βλέπετε, οι τιμές είναι όλα 25 κιλόμετρο. Εδώ επίσης υπάρχει και μια σταθεροποίηση στο συνεχές της πόλωσης μέσω αυτής της ανάδρασης, η οποία θέλει να την δείτε εδώ να την προσέξετε. Σε περίπτωση που αυξάνεται, ας πούμε, το συνεχές στην έξοδο, με την αυξάνεται το συνεχές, επομένως θα αυξηθεί κατά τη αυτή εδώ η τιμή, θα αυξηθεί εδώ το ρεύμα και ουσιαστικά θα μειώσει. Άρα ουσιαστικά είναι μια αρνητική ανάδραση. Και βέβαια αυτό που παρατηρούμε είναι ότι στην κανονική λειτουργία, χωρίς σήμα, εδώ η έξοδος προκειμένου να έχουμε καλή γραμμικότητα, να μπορούμε να δώσουμε το σήμα στην έξοδο με καλή γραμμικότητα σε σχέση, να μην υπάρχει ψαλιδισμός, βγάζουμε αυτή την τιμή εδώ. Βλέπετε ότι η συνεχής τιμή εδώ είναι περίπου το μισό της τροφοδοσίας. Δηλαδή αν τροφοδοτείτε με 12 V, βλέπετε το κύκλωμα τροφοδοτείται με 0-12 V, εδώ το DC είναι περίπου 6 V, έτσι ώστε να μπορεί το σήμα να αξιοποιήσει όλο το διαθέσιμο πλάτο της τροφοδοσίας. Ο ενισχυτής λοιπόν μπορεί να βγάλει εδώ στην έξοδο, το σήμα βέβαια εδώ υπάρχει χορητική συζεύξη υποχρεωτικά και βγαίνει το σήμα χωρίς να ψαλιθίζεται. Αυτός λοιπόν είναι ένας ενισχυτής για σταθερό κέρδος, για να δούμε λίγο το AC ισοδύναμο, για να δούμε το κέρδος του πόσο είναι για τη συγκεκριμένη συσκευασία, την κατασκευή. Πολύ γρήγορα ανάλυση μικρού σήματος αλλά με αρκετή προσέγγιση και γρήγορη προσέγγιση. Βλέπετε ότι εδώ δεν μπαίνουμε στη διαδικασία καν να κάνουμε ισοδύναμο, χρησιμοποιούμε πάλι το ίδιο σχήμα, μόνο που έχουμε κάνει τον ενισχυτή δεύτερη βαθμίδα και ενισχυτή εξόδου τον έχουμε κάνει σαν απλό ενισχυτή μειον άλφα, σαν μια βαθμίδα ενίσχυσης γενικότερα με κέρδος μειον άλφα. Και ουσιαστικά εδώ μελετάμε τι γίνεται κυρίως στο πρώτο κομμάτι, στην πρώτη βαθμίδα. Αν υποθέσουμε λοιπόν ότι έχουμε ένα σήμα εισόδου ΒΑΙ, την άλλη ίσοδο τη βάζουμε στο μηδέν, δηλαδή η διαφορική ίσοδος είναι ΒΑΙ, τότε και πάλι θεωρώντας ότι εδώ πάνω στο ένα βασόμενο έχουμε πολύ μικρή πτώση, εδώ έχουμε τη μη ΒΑΙ περίπου, ομοίως και εδώ τη μη ΒΑΙ. Στη συνέχεια βλέπουμε ότι με μηδέν εδώ με την ίδια ακριβώς αιτιολόγηση θα έχουμε μη ΒΑΙ εδώ και μη ΒΑΙ εδώ, όσον αφορά το εναλλασσόμενο και επομένως το ρεύμα της ΆΡΤΡΙΑ θα είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ. Παρατηρώντας εδώ μηδέν, εδώ ΒΑΙ, άρα το ρεύμα αυτό είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ. Με δεδομένο ότι αυτό εδώ το ρεύμα, δηλαδή εδώ έχουμε ΒΑΙ προς ΆΡΕΝΑ δεύτερα, θεωρούμε αμεληταίο αυτό το ρεύμα. Έτσι είπαμε η όλη ανάλυση είναι αρκετά προσεγγιστική. Τελικά το ρεύμα που ρέει προς τα εδώ είναι το ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ και το ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΟ. Αν θεωρούσουμε ότι εδώ και πάλι το ρεύμα εισόδου στον ενισχυτή αυτό είναι αμεληταίο, το ρεύμα αυτό εδώ είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ με δεδομένο ότι και αυτό το ρεύμα είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ, έτσι. Αυτό το ρεύμα από εδώ, άρα εδώ ουσιαστικά είναι ο γνωστός καθρέφτης, άρα αυτό το ρεύμα είναι ίσον με αυτό το ρεύμα. Είπαμε αυτό είναι περίπου μηδέν, άρα λοιπόν αυτό το ρεύμα είναι ΒΑΙ προς ΆΡΤΡΙΑ και τα εξισώνουμε αυτά τα δύο ρεύματα εδώ, έτσι. Και επομένως τελικά έχουμε μια σύντομη εύκολη προσέγγιση, φυσικά περίπου είναι όλα αυτά, ότι αυτός ο ενισχυτής με την επιλογή των συγκεκριμένων αντιστάσεων που έχουμε κάνει, έχει μια ενίσχυση της τάξος του 50. Επομένως είναι ένας ενισχυτής που έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, μιλάμε τώρα για ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, δεν έχει άπειρο κέρδος ανοιχτού βρόχου, έχει συγκεκριμένο κέρδος, είναι κλειστού βρόχου. Και εδώ μπορούμε να δούμε και την κατανάλωση ισχύου σαν συνάρτηση της ισχύος εξόδου, δηλαδή μας δίνει ο κατασκευαστής τέτοια διαγράμματα για την κατανάλωση, ανάλογα με την ισχύ που θέλουμε. Τα διάφορα φορτεία, εδώ ενδεικτικά, είναι τα 8 Ω. Τέτοιες τιμές έχουν συνήθως τα μεγάφωνα, δηλαδή τα μεγάφωνα έχουν 4 Ω, 8 Ω, βαριά-βαριά να πάνε στα 16, συνήθως. Όχι τα ακουστικά που έχουμε, αυτά μπορεί να έχουν μεγάλη αντίσταση, τα μεγάφωνα εννοώ τα κανονικά των ηχείων. Συνήθως, λοιπόν, έχουν μια πολύ μικρή τιμή αντίσταση και βλέπουμε εδώ την κατανάλωση ισχύος. Βλέπετε ότι υπάρχει μια μέγιστη τιμή για την κατανάλωση ισχύος, ανάλογα με την ισχύ που θέλουμε στην έξοδο. Και ανάλογα, βέβαια, βλέπετε εδώ είναι πολλές καμπύλες, ανάλογα με την περίπτωση της τροφοδοσίας. Ανάλογα με την ισχυτής πάει 22 V τροφοδοσία. Και μπορεί κανείς να επιλέξει τι ισχύ θα δίνει και τι κατανάλωση θα έχει πάνω στο εξάρτημα, στο transistor, συγγνώμη, στο ολοκληρωμένο κύκλωμα και εδώ υπάρχουν και δύο χαρακτηριστικές ευθείες που λένε για την παραμόρφωση. Ένα τέτοιο διάγραμμα είχαμε δει στην προηγούμενη παρουσίαση, την προηγούμενη Δευτέρα, όπου είχαμε εκεί το διάγραμμα που έβλεπα με την κατανάλωση παρόμοια για μία τιμή βέβαια, συναρτήσει της τάσης συλέκτρια εκπομπού. Είχαμε δει ένα τέτοιο διάγραμμα και είχαμε δει ότι υπάρχει ένα τέτοιο μέγιστο, για τη μορφή το αναφέρω αυτό. Δεν είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε αυτή τη μορφή. Και είχαμε πει ότι καθώς μεγαλώνει η τάση στην έξοδο και εδώ η ισχύ στην έξοδο, αυτό που χάνουμε είναι ότι αυξάνεται η παραμόρφωση. Και εδώ το βλέπουμε πλέον σαν τιμή, να το δούμε. Δηλαδή βλέπετε ότι εδώ, αν είχατε μια τροφοδοσία ας πούμε 16 V, θα πηγαίνατε μέχρι εδώ λειτουργία, αν θέλατε να έχετε μέχρι 3% distortion και την παραμόρφωση εδώ εκτιμάται μέσω της ολικής αρμονικής παραμόρφωσης. Νομίζω το έχουμε ξαναναφέρει τι είναι η ολική αρμονική παραμόρφωση. Έτσι είναι γνωστό το τετραγωνική ρίζα του αθρίσματος των τετραγώνων των πλατών των ανωτέρων αρμονικών. Στην πραγματικότητα, προς την κύρη αρμονική, στην πραγματικότητα είναι ένα ποσοστό της ενέργειας που μας φεύγει στις ανώτερες αρμονικές. Είναι μια έκφραση που δείχνει αυτό το ποσοστό. Δηλαδή, όταν λέμε 3%, χρησιμοποιώντας με κριτήριο την ολική αρμονική παραμόρφωση, σημαίνει 3% της ενέργειας, αν βάλετε ένα σήμα μιας συγκεκριμένης συχνότητας, το 3% θα φύγει σε ανώτερες αρμονικές. Εδώ θα φύγει το 10%. Βλέπετε πόσο γρήγορα χειροτερεύει το πράγμα. Πόσο γρήγορα μεγαλώνει η ολική αρμονική παραμόρφωση. Και είπαμε ότι αυτό είναι τυπικός τρόπος, τυπική παράμετρος για να εκφράσετε την παραμόρφωση που εισάγει ένας ενισχυτής. Και το σπάις ακόμη, είπαμε, όταν κάνετε τις προσωμιώσεις μπορείτε να το ζητήσετε και να σας υπολογίσει, για όποιο κύκλωμα ενισχυτή κάνετε, να σας υπολογίσει την ολική αρμονική παραμόρφωση. Μια άλλη ιδέα σε έναν τελεστικό ενισχυτή ισχύως είναι η έννοια του current booster, δηλαδή της ενίσχυσης ρεύματος. Έχουμε έναν ενισχυτή ο οποίος έχει μέσα του έναν κλασικό τελεστικό σήματος, όποια τοπολογία έχουμε συζητήσει. Και στη συνέχεια έχει μέσα του μια βαθμίδα ισχύως στην έξοδο. Αυτή είναι μια κλασική δομή για ενισχυτή ισχύως. Βλέπετε αυτά εδώ είναι σε συνδεσμολογία buffer, ακολουθητή ακόλουθος εκπομπου. Οδηγούν αυτά τα transistor Q3-Q4 τα οποία δίνουν την ισχύ. Και βεβαίως να δούμε λίγο τι κάνει αυτό το ζευγάρι, το Q5-Q6. Βλέπετε πάλι έχουμε παράλληλα με την επαφή βάσης εκπομπου, έχουμε μια αντίσταση. Λειτουργεί ο ενισχυτής, δίνει την ισχύ που ζητάμε στο φορτίο. Όσο τα Q3-Q4 μπορούν να δώσουν ισχύ, χρησιμοποιείται αυτός ο κλάδος. Αυτή η ροή για να δώσουμε ή αυτή η ροή για να απορροφήσουμε ρεύμα. Εάν αυτό το ρεύμα μεγαλώσει αρκετά, τότε θα μεγαλώσει τόση τάσης εδώ πάνω. Θα φτάσει τα 0.6 V, τα 0.5-0.6 V όσο είναι το ρεύμα και θα αρχίσει να άγει αυτό εδώ. Άρα, εάν τυχόν μεγαλώσει το ρεύμα και το φορτίο ζητάει παραπάνω ρεύμα, τότε αυτό το παραπανίσιο ρεύμα θα ανοίξει ή αυτό ή αυτό το τρανζίστορ και θα δώσουμε. Δηλαδή, δίνουμε παραπάνω ρεύμα. Έχουμε τη δυνατότητα, και αυτά είναι μεγάλα τρανζίστορ εννοείται, να δώσουμε παραπανίσιο ρεύμα στο φορτίο μας. Βεβαίως, εδώ παραμένει το ερώτημα της προστασίας. Δεν εμφανίζεται πουθενά θέμα προστασίας. Τι θα συμβεί, δηλαδή, αν στην έξοδο έχουμε βραχκύκλομα. Είναι κάτι το οποίο πρέπει κανείς να το λαμβάνει υπόψη και να βλέπει τι γίνεται κατά πόσον τα κυκλώματα αυτά προστατεύονται για το υπερρεύμα, το πολύ μεγάλη τιμή ρεύματος. Ναι. Έχει χρόνια να έχουν πολλές βαθμίδες τρανζίστορ? Συνήθως, δεν χρειάζεται να σχεδιάσουμε πολλές βαθμίδες. Θα μπορούσε όμως αυτά εδώ τα τρανζίστορ να είναι πολλαπλά, χωρίς να φαίνεται. Δηλαδή, λες εσύ ότι θέλω ένα μεγάλο τρανζίστορ. Τι σημαίνει μεγάλο τρανζίστορ, είναι θέμα πλέον κατασκευής. Αν αυτό που τελικά κατασκευάζεται είναι ένα τρανζίστορ, ή είναι δέκα κάποιου μεγέθους για να πάρεις το δεκαπλάσιο. Ενισχυτής γέφυρας είναι μια άλλη ιδέα, έτσι κυκλωματική, για να μπορέσουμε να πάρουμε μεγαλύτερο πλάτος. Δηλαδή, ας πούμε ότι έχουμε ένα φορτίο, το οποίο θέλουμε να το οδηγήσουμε με κάποια μεγάλη τιμή τάσης, χωρίς αυτήν την μεγάλη τιμή τάσης να την πάρουμε από ένα κύκλωμα. Έτσι λοιπόν βλέπετε ότι έχουμε ένα σήμα εισόδου, το οποίο οδηγεί δύο ενισχυτές ισχύως. Είναι το φορτίο τοποθετείται μεταξύ των εξόδων, φυσικά ο ένας είναι μη αναστρέφων, ο δεύτερος είναι αναστρέφων, οπότε πρακτικά μεταξύ του φορτίου εμφανίζεται διπλάσια τάση. Ένα πολύ απλό τρίκ, έτσι ώστε το φορτίο τελικά να οδηγηθεί με διπλάσια τάση. Χωρίς αυτό να είναι απέτηση η διπλάσια τάση να βγαίνει από τον έναν ή από τον άλλον τον ενισχυτή. Αυτή είναι η ιδέα, δηλαδή να έχουμε και ενίσχυση από τον καθένα με χαμηλότερη τιμή, αλλά και στο φορτίο πάνω να έχουμε την υψηλότερη τιμή τόσεις τάσεις διαφορά δυναμικού στα άκρα του φορτίου. Αυτός λοιπόν είναι ο ενισχυτής γέφυρας, είναι ένα κύκλωματικό τρίκ για να οδηγήσουμε με μεγαλύτερη τάση, χωρίς επαναλαμβάνου να χρειάζεται ο κάθε ένας από αυτούς να βγάλει αυτό το δυναμικό. Ναι, αυτός ο ενισχυτής έχει ταυτόχρονα, το φορτίο του είναι επιπλέον, πώς το λένε, floating στην αγγλική ορολογία. Αυτό βέβαια μπορεί να είναι και καλό και κακό. Δηλαδή, υπάρχουν περιπτώσεις που έχουμε τη δυνατότητα να το κάνουμε αυτό, υπάρχουν περιπτώσεις που δεν έχουμε τη δυνατότητα. Δηλαδή, αναγκαστικά το φορτίο μας πρέπει να είναι γειωμένο, το ένα άκρο πρέπει να είναι στη Γη, εξαιτίας των πραγματικών δεδομένων για συγκεκριμένα κυκλώματα. Άρα, εφόσον έχουμε τη δυνατότητα το φορτίο μας να είναι επιπλέον, floating, τότε μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτή τη λογική, αυτή την τοπολογία και να πάρουμε διπλάσια τάση, χωρίς πανελαμβάνο να χρειάζεται ο καθένας από αυτούς τους ενισχυτές να δώσει αυτή τη διπλάσια τάση. Απλή ιδέα, βέβαια. Λοιπόν, για να δούμε λίγο τα amos transistor ισχύους, είναι το τελευταίο κομμάτι εδώ. Να θυμηθούμε λίγο το κλασικό transistor, έχουμε κλασικά επάνω την πύλη, έχουμε από τη μια μεριά την πηγή και από την άλλη την εκκροή και κάτω έχουμε το σώμα του transistor. Η κυκλοφορία του ρεύματος είναι οριζόντια, είναι αυτό το λεγόμενο lateral, το οριζόντιο transistor. Ουσιαστικά, έχουμε εδώ το κανάλι μεταξύ των δύο το οποίο γεμίζει, στο οποίο κυκλοφορεί το ρεύμα. Έχουμε κάποια υψηλή αντίσταση για αυτό το κανάλι. Το L, το πόσο απόσταση θα έχουμε εδώ, πόσο μήκος καναλείο, όπως λέγεται, περιορίζεται από το ελάχιστο πλάτος της περιοχής αρέωσης για την ονομαστική τάση του. Δηλαδή, δεν μπορείς καταρχή να θυμηθούμε ότι το κέρδος, το ρεύμα, έχει η γιώτα D ίσον ένα συντελεστή W προ-L. Άρα, για να αυξήσουμε το ρεύμα που θα πάρουμε για ίδιες τάσεις, πρέπει να αυξήσουμε πολύ το μέγεθος, το W, είτε να μειώσουμε πολύ το L. Εδώ, λοιπόν, το σχόλιο έχει να κάνει με το πόσο μπορείς να μειώσεις το L. Πρώτον, δεν μπορείς να το μειώσεις κάτω από την κατασκευαστική δυνατότητα της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Δηλαδή, όταν λέμε τεχνολογία 90 νανομέτρων, η μικρότερη διάσταση που μπορείς να φτιάξεις στον τραζίστο είναι 90 νανόμετρα. Δηλαδή, αυτή η απόσταση είναι, για κατασκευαστικούς λόγους, 90 νανόμετρα. Παρ' όλα αυτά, ακόμη και αυτή η τιμή δεν είναι εύκολο να την κατασκευάσεις, όταν μιλάς για τραζίστο ρισχίως, γιατί έχει να κάνει με τις τάσεις που θα δουλέψει αυτό το εξάρτημα και, ουσιαστικά, εδώ, με τις περιεχές αρέωσης. Δεν μπορείς, λοιπόν, εδώ να θεωρήσεις, είναι θέμα τι τάση θέλεις να το δουλέψεις αυτό το εξάρτημα. Δεν μπορείς, δηλαδή, σε τραζίστορ τα οποία είναι στα 90 νανόμετρα, να φανταστείς ότι βάζεις καμιά μεγάλη τάση. Οι τάσεις εκεί είναι, αν δεν είναι 1, αν δεν είναι 2, αν δεν είναι 3,3 V. Αυτή είναι η μέγιστη τάση εκεί. Γενικώς, δηλαδή, οι τάσεις είναι μικρές, δεν μπορείς να βάλεις μεγάλες τάσεις. Και έχουν πρόβλημα στην πύλη, βέβαια, αλλά και εδώ το κανάλι δεν μπορεί να μικρύνει πάρα πολύ. Επομένως, υπάρχει κάποιο όριο στο κανάλι και, επίσης, υπάρχει και, βεβαίως, για να κάνεις μεγάλο τρανζίστορ θα έπρεπε να το κάνεις τεράστιο το W. Έτσι, λοιπόν, το απλώς μεγαλώνω αυτό το τρανζίστορ, το κλασικό τρανζίστορ, δεν δίνει λύσεις τρανζίστορ ισχίους, σωστές, αποδοτικές. Εδώ να θυμίσω, αυτά είναι τα συνήθει τρανζίστορ, έτσι, και εδώ είναι η περιοχή αρέωσης, βέβαια. Τα συνήθει τρανζίστορ, όπου εδώ δεν είναι κατασκευασμένο κανάλι, αυτά είναι τα τρανζίστορ πύκνωσης. Αυτό που λέγαμε, πύκνωσης. Η συνήθεις περίπτωση είναι αυτή. Υπάρχουν βέβαια και αυτά το τρανζίστορ, όπου υπάρχει κατασκευασμένο κανάλι, φαντάζουμε κάτι, θυμάστε, από την ηλεκτρονική 1, υπάρχει κατασκευασμένο κανάλι και μπορούν να λειτουργήσουν και σαν πύκνωσης και σαν αρέωσης. Έχει ένα βήμα κατασκευής παραπάνω αυτό το τρανζίστορ, βέβαια, έτσι, γιατί ακριβώς εκεί πρέπει να κατασκευαστεί το κανάλι. Εδώ υπάρχει κανάλι κατασκευασμένο, ενώ εδώ δεν υπάρχει κανάλι. Το κανάλι δημιουργείται δυναμικά με την τάσικα του φλίου, μετά από την τάσικα του φλίου. Έτσι, λοιπόν, υπάρχουν άλλες δομές για τα τρανζίστορ ισχίους. Βλέπουμε εδώ ενδεικτικά δύο, αυτήν κυρίως θα αναλύσουμε, ενδεικτικά την αναφέρουμε εδώ σαν μια άλλη ιδέα, σαν μια άλλη εικόνα. Ας δούμε εδώ, εδώ δείτε λίγο τι γίνεται. Είναι η πηγή, η πύλη βέβαια, η εκκροή είναι στο κάτω μέρος. Μιλάμε τώρα για κατασκευή ειδική, όπου χρησιμοποιούμε και την κάτω πλευρά, σε ένα τρανζίστορ ισχίος το οποίο είναι μόνο του, ένα τρανζίστορ ισχίος. Εδώ λοιπόν έχουμε αυτό που στην άλλη δομή ήταν το σώμα, το substrate, είναι αυτό εδώ το κομμάτι. Άρα λοιπόν έχουμε τί που εν την πηγή, τί που πε το υπόστρωμα και τί που εν αυτό που εδώ ουσιαστικά είναι υπόστρωμα, χρησιμοποιείται για να φέρει το ρεύμα στην εκκροή. Άρα στην πραγματικότητα το κανάλι είναι μόνο εδώ μέσα. Είναι η περιοχή N, η περιοχή P και πάλι η περιοχή N. Εδώ να παρατηρήσουμε λίγο αυτό το υπόστρωμα κατασκευάζεται με ελαφρό ποσοστό προσμήξεων. Αυτές τα συν και τα πλήν όποτε βλέπετε στις προσμήξεις είναι το ποσοστό προσμήξεων. Το N πλήν λοιπόν σημαίνει ελαφρό ποσοστό προσμήξεων. Εδώ το N σημαίνει υψηλό ποσοστό προσμήξεων. Αυτό έχει να κάνει με διάφορες παραμέτρες της λειτουργίας. Αυτό εδώ έχει υψηλό ποσοστό προσμήξεων και αυτό δε φαίνεται εδώ και αυτό υψηλό ποσοστό προσμήξεων. Γενικά οι επαφές όπου υπάρχουν επαφές με μέταλα πάντοτε βάζουμε υψηλά ποσοστά προσμήξεων. Είχαμε πει για να αποφεύγουμε συγκεκριμένα φαινόμενα διόδου επαφής μετάλλου ή μιαγωγού. Η επαφή μετάλλου ή μιαγωγού μπορεί να έχει ιδιότητες, να εφανίσει ιδιότητες διόδου. Γι' αυτό και προσπαθούμε εκεί που θα πάρουμε την επαφή, είπαμε, να έχουμε όσον αυτον υψηλότερο ποσοστό προσμήξεων να προσεγγίζουμε στην αγωγημότητα καλύτερα, στην αγωγημότητα του μετάλλου. Εδώ λοιπόν βλέπουμε τα υψηλά ποσοστά, εδώ επίσης έχει υψηλό ποσοστό και είναι υψηλό σε σχέση με το κομμάτι αυτό που έχει ελαφρύ μικρό ποσοστό προσμήξεων, έτσι ώστε κυρίως η περιοχή αρέωσης να βρίσκεται μέσα εδώ, θυμηθείται στη δίοδο. Έτσι η περιοχή αρέωσης δεν είναι συμμετρική, είναι κυρίως μέσα στην περιοχή που είναι ελαφρύ τον τοπάρισμα, μικρό το ποσοστό το προσμήξεων. Έτσι λοιπόν η εκρροή βρίσκεται στην κάτω πλευρά και η ροή του ρεύματος τελικά είναι αυτής της κατεύθυνσης όπως βλέπετε εδώ. Για να δούμε λίγο τη λειτουργία, καθώς δημιουργείται εδώ από την πύλη καταρχήν πάει να δημιουργηθεί εδώ κανάλι. Ουσιαστικά δημιουργείται κανάλι το οποίο χρειάζεται για να περάσουν οι φορείς από αυτήν την περιοχή έν σε αυτήν την περιοχή έν. Άρα στην πραγματικότητα χρειάζεται εδώ κανάλι να δημιουργηθεί. Άρα από αυτήν την πύλη το κανάλι βλέπετε το κανάλι είναι αυτό από εδώ μέχρι εδώ. Εκεί μέσα είναι που επάγονται οι φορείς από το δυναμικό της πύλης και άρα αρχίζει να υπάρχει ροή ρεύματος από εδώ προς τα εδώ το οποίο ρεύμα φυσικά εφόσον υπάρχει εδώ δυναμικό το οποίο ρεύμα οδηγείται προς τα κάτω. Άρα όλος αυτός εδώ ο χώρος είναι ο ακροδέκτης που λειτουργεί ως εκκροή. Το κανάλι είναι αρκετά μικρό. Έχουμε περιθώριο με αυτό το τρίκ να μεγαλώσουμε αρκετά το δυναμικό. Δεν έχουμε πρόβλημα. Μπορούμε να ρυθμίσουμε αυτό το μέγεθος. Το κανάλι είναι εδώ επαναλαμβάνω μόνο. Εδώ μπορεί να υπάρχει ας πούμε περιοχή αρέωσης η οποία θα πηγαίνει χωρίς να μας δημιουργεί πρόβλημα. Θα πηγαίνει μέσα στην ζώνη αυτή και δεν θα μας δημιουργεί πρόβλημα γενικά στη λειτουργία του εξαρτήματος. Έτσι λοιπόν αυτή η δομή μπορεί να υποστηρίξει πολύ μεγαλύτερο ρεύμα. Βεβαίως τρισδιάστατη δομή πλέον. Δεν έχουμε την επιφανειακή λειτουργία του εξαρτήματος. Πρέπει να μπορέσουμε να έχουμε τη δυνατότητα να πάρουμε από το κάτω μέρος του εξαρτήματος, το κάτω μέρος του πλακηδίου, να πάρουμε επαφή. Είναι ένα θέμα δυσκολίας στην κατασκευή. Εδώ βλέπουμε κάποια transistor ισχύως τα οποία χρησιμοποιούνται στον επεξεργαστή Prescott της Intel, σε κάποιες από τις εκδόσεις τέλος πάντων. Και βλέπετε εδώ μια άλλη ιδέα, δηλαδή από κάτω πάλι η εκρροή. Οι πύλες εδώ έχουν αυτή τη δομή. Είναι κατακόρυφες. Και στη συνέχεια υπάρχουν και τα κανάλια τα οποία επίσης είναι κατακόρυφα. Και πάλι η ιδέα είναι η πηγή και η εκρροή. Η ροή του ρεύματος είναι κατακόρυφη για να έχουμε μεγάλη ικανότητα ρεύματος. Αυτές είναι οι μορφές, δηλαδή αυτή είναι η ιδέα που έχει επικρατήσει τα τελευταία χρόνια για την κατασκευή MOS transistor ισχύως. Για πολύ μεγάλα ρεύματα. Μπορεί τα ρεύματα εδώ να φτάσουν στην τάξη των δεκάδων είπαμε ή και καδοντάδων αμπέρ. Σε πολύ μεγάλες επιφάνειες. Αλλά έχουμε τη δυνατότητα να έχουμε και μεγάλες τάσεις σε αυτή τη δομή. Βέβαια υπήρχαν τα βήμος μέχρι πριν από... και τώρα υπάρχουν. Αλλά αυτά έχουν επικρατήσει. Δηλαδή η πρώτη δομή για transistor ισχύως ήταν τα βήμος. Όπου η δομή ήταν έτσι, ένα β. Αντί να είναι με οριζόντια η πρώτη σκέψη ήταν να γίνει β το κανάλι. Υπάρχουν πάλι τέτοιες λύσεις αλλά αυτή η λύση έχει επικρατήσει γιατί μας δίνει αρκετά μεγαλύτερα ρεύματα. Αν δείτε λοιπόν τα βήμος είναι transistor MOS ισχύως. Λίγο διαφορετική δομή από αυτήν εδώ. Ουσιαστικά θα δείτε για το κανάλι μια μορφή τύπου β. Βέβαια να πούμε εδώ ότι σε αυτά τα transistor το βΤ είναι αρκετά μεγάλο. Αφού συζητάμε για μεγάλες τάσεις, μεγάλη είναι και η τάση κατωφλίου. Βλέπετε δύο ή τέσσερα volt. Και υπάρχει και το φαινόμενο του κορεσμού της ταχύτητας όπου υπάρχει ένα μέγιστο. Το βλέπουμε εδώ στη χαρακτηριστική. Υπάρχει μια μέγιστη ταχύτητα την οποίαν φτάνουν τα ηλεκτρόνια. Βλέπετε εδώ αυτή η βΣ, υπάρχει αυτή η ανώτερη ταχύτητα των φορέων. Και είναι τυπική μια τέτοια τιμή πόσο μπορούν να κινηθούν. Σε αυτόν τον κορεσμό της ταχύτητας εξαιτίας της δομής, πόσο γρήγορα μπορεί να πάνε. Υπάρχει τελικά ένα μέγιστο. Πόσο γρήγορα δεν σημαίνει ότι όσο αυξάνεις την τάση θα πετύχεις και ακόμη μεγαλύτερη ταχύτητα. Υπάρχει ένας κορεσμός. Αυτό εδώ εκφράζεται στη χαρακτηριστική αυτού του transistor όπου βλέπετε ότι από κάποιο σημείο και μετά η χαρακτηριστική γίνεται γραμμική. Αντί για τετραγωνική, η γνωστή τετραγωνική σχέση. Δηλαδή η γνωστή τετραγωνική σχέση ΙΟΤΑΝΤΕΒΕΤΓΙΕΣ ισχύει για κάποιο διάστημα ΒΕΤΓΙΕΣ. Και φυσικά υπάρχει και η subthreshold υπό κατωφλίου η περιοχή όπου, το είχαμε ξαναδεί, υπάρχει εκθετική σχέση μεταξύ ρεύματος και τάσης. Δηλαδή ξεκινάει ως εκθετική η σχέση, μετά το κατώφλι γίνεται τετραγωνική, η γνωστή τετραγωνική και σε αυτά τα τρανζίστορ λόγω του φαινομένου χωρεσμού της ταχύτητας των ηλεκτρονίων στη συνέχεια καταλήγει σε αυτήν την μορφή ως γραμμική σχέση μεταξύ τάσης και ρεύματος. Ένα ενδιαφέρον φαινόμενο σε σχέση με τη θερμοκρασία, δηλαδή αν κάνουμε τα διαγράμματα Vgs, Jd σε σχέση με τη θερμοκρασία τότε βλέπουμε αυτό που είπαμε μέχρι τώρα, ας πούμε ότι είναι αυτό τους 25 βαθμούς. Εάν πάμε στους μίων 55 έχουμε μια τέτοια μορφή, εάν πάμε στους συν 125 έχουμε μια τέτοια μορφή. Το ενδιαφέρον λοιπόν εδώ είναι ότι υπάρχει ένα σημείο που βλέπετε ότι αυτές οι χαρακτηριστικές τέμνονται. Δεν παράλληλες, δεν έχουμε παράλληλη μετατόπιση, τέμνονται. Τι σημαίνει αυτό? Σημαίνει ότι αν λειτουργήσουμε με αυτές τις συνθήκες Vgs και Jd, αυτό εδώ το σημείο έχει μηδενικό θερμοκρασιακό συντελεστή. Δεν μεταβάλλεται δηλαδή με τη θερμοκρασία. Πολύ ενδιαφέρον αυτό. Και βεβαίως ότι από εδώ και πάνω ο θερμοκρασιακός συντελεστής είναι αρνητικός. Ενώ εδώ κάτω ο θερμοκρασιακός συντελεστής είναι θετικός. Δηλαδή εάν έχουμε το ίδιο Vgs, έτσι, καθώς αυξάνει η θερμοκρασία, αυξάνει και το ρεύμα. Άρα αυξάνει η θερμοκρασία, αυξάνει το ρεύμα, το ρεύμα αυξάνει τη θερμοκρασία. Επομένως θετική ανάδραση στην όλη ιστορία και έχουμε το φαινόμενο της θερμικής φυγής που είχαμε αναφέρει. Δηλαδή μεγαλώνει το ρεύμα, μεγαλώνει τη θερμοκρασία, η αύξηση θερμοκρασίας έχει αποτέλεσμα την αύξηση του ρεύματος. Άρα πάει για καταστροφή αν δεν ελεγχθεί αυτή η θετική ανάδραση θερμοκρασίας και αύξησης ρεύματος. Ενώ εδώ τα πράγματα είναι πιο ευχάριστα με την έννοια ότι εδώ για τέτοιες τιμές Vgs ο θερμοκρασιακός εντελεστής είναι αρνητικός. Δηλαδή καθώς αυξάνει τη θερμοκρασία μειώνεται το ρεύμα. Άρα προφανώς καταλαβαίνουμε έτσι ότι αυτό κάπου ισορροπεί. Εφόσον καθώς αυξάνει τη θερμοκρασία μειώνεται το ρεύμα, άρα υπάρχει αρνητική ανάδραση σε αυτή τη λειτουργία και επομένως κάπου σταθεροποιείται. Δεν εκτοξεύεται το ρεύμα σε μεγάλες τιμές αν το αφήσουμε ανεξέλεγκτο. Άρα λοιπόν εδώ έχουμε ένα ενδιαφέρον φαινόμενο στην λειτουργία των τραζίστορ MOS. Να δούμε μάλλον μία εφαρμογή πώς μπορούμε να εφαρμόσουμε MOS τραζίστορις χείος. Βλέπετε ενώ διατηρούμε την ανάλυση και τα επιμέρους κυκλώματα που είχαμε δει για βαθμίδα αλφαβήτα, τα διατηρούμε ως έχουν με διπολικά τραζίστορ, είπαμε ότι στην τελευταία βαθμίδα μπορούμε να αλλάξουμε τα τραζίστορ και να τα κάνουμε MOS. Και θα δούμε στη συνέχεια στο σχολιασμό ότι τα MOS είναι κατά τη πιο ενδιαφέροντα και πιο αποδοτικά σε ιδιαίτερα διακοπτικές εφαρμογές. Εδώ λοιπόν βλέπετε ότι αντικαθιστούμε εκείνη τη βαθμίδα που έκανε την ενίσχυση του ρεύματος στο τέλος, την αντικαθιστούμε με MOS τραζίστορ. Και εδώ έχει μια ιδέα θερμικής σύζευξης την οποία αν κρατήστε την εφαρμόζεται σε αρκετές περιπτώσεις, την ιδέα της η θερμική σύζευξη. Εδώ δεν έχουμε τόσο μεγάλα ρεύματα στην οδήγηση, επομένως αυτά εδώ το τραζίστορ δεν υποτίθεται ότι ζεσταίνονται, αυτά τα τραζίστορ ζεσταίνονται, τα ισχύως. Αλλά κάνουμε αυτό το τρίκ του θερμικής σύζευξης για να δούμε τι εδώ στη συνέχεια. Η οδήγηση, η τάση VGG είναι η τάση μεταξύ των δύο πυλών. Η τάση αυτή λοιπόν μπορεί να εκφραστεί, η διαφορά από εδώ εδώ, σαν την τάση που θα έχουμε, είναι ουσιαστικά δικτυώματα πολλαπλασιασμού τάσης ΒΕ. Μιλάμε για τάξη ΑΒ, τα είχαμε δει. Η διαφορά εδώ είναι η τάση ΒΕ6 πολλαπλασιασμένη με αυτόν τον συντελεστή από αυτές τις δύο αντιστάσεις, η τάση ΒΕ5 πολλαπλασιασμένη με τον συντελεστή εκείνων, είπαμε, επαναλαμβάνω, τα κλασικά δικτυώματα πολλαπλασιασμού ΒΕ για την πόλωση τάξης ΑΒ. Αυτά τα δύο είναι δύο transistor Darlington σε τάξη ΑΒ συνδεδεμένα. Και επομένως η τάση μεταξύ αυτών των σημείων είναι η τάση από εδώ εδώ, η τάση από εδώ εδώ μειον 4 ΒΕ. Πήρχε μια ερώτηση? Ναι, αυτό εδώ είναι κάτι το οποίο πάντοτε το εφαρμόζουμε, να βάζουμε, θυμίζω, μια μεγάλη αντίσταση στην πίμη. Για πιθανά ρεύματα διαρροής και για, ας πούμε, το ρεύμα, για να μειώνουμε το ρεύμα που πιθανόν θα υπάρχει εκεί σε υψηλές συχνότητες. Εδώ λοιπόν έχουμε την τιμή της ΒΤΣΤΣ μεταξύ των δύο πυλών. Θεωρούμε ότι αυτά εδώ δεν αλλάζουν με τη θερμοκρασία πολύ, δηλαδή δεν είναι το τμήμα του κυκλώματος που θερμαίνεται. Θεωρούμε δηλαδή ότι το μεγάλο ρεύμα που θα οδηγήσει το φορτίο περνάει από αυτά τα δύο. Άρα αυτά τα δύο τραζίστορ είναι σε αυτό το κύκλωμα που ζεσταίνονται. Τα άλλα παραμένουν σε χαμηλή θερμοκρασία. Άρα λοιπόν εδώ να παρατηρήσουμε καταρχήν ότι έχουμε μεταβολή εδώ του ρεύματος με τη θερμοκρασία. Εξαιτίας της μεταβολής των ΒΤΦ των τραζίστορ με τη θερμοκρασία, έχουμε μεταβολή του ρεύματος. Και πώς μπορούμε να το ελέγξουμε αυτό εάν κάνουμε θερμική σύζευξη μεταξύ των δύο αυτών τραζίστορ και αυτό μέσα σε ένα ολοκληρωμένο γίνεται εύκολα. Τα βάζουμε δίπλα-δίπλα στην κατασκευή. Αν είναι με διακριτά εξαρθήματα δεν έχουμε παρά να τοποθετήσουμε αυτό το τραζίστορ πάνω στην ψύκτρα αυτού νου. Επομένως έχουμε μια καλή θερμική σύζευξη. Έτσι λοιπόν ας θεωρήσουμε ότι η μεταβολή με τη θερμοκρασία της τάσης ΒΤΣ εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία της τάσης ΒΤΣ. Θεωρούμε δηλαδή ότι αυτές θα μείνουν σταθερές λόγω του ότι δεν αλλάζει πολύ η θερμοκρασία σε αυτά τα τραζίστορ. Σε αυτή την περίπτωση λοιπόν αν έχουμε αυτήν την δυνατότητα εδώ μπορούμε να ρυθμίσουμε αυτήν την τιμή κατάλληλα ώστε να είναι ίση με αυτήν εδώ και έτσι να αντισταθμίσουμε τη μεταβολή λόγω θερμοκρασίας με μια αντίθετη μεταβολή από αυτήν εδώ την τάση και ουσιαστικά να έχουμε λειτουργία αρνητικής ανάδρασης και να μην έχουμε και το φαινόμενο της θερμικής σφυγής και όλα αυτά. Δηλαδή με την θερμική σύζευξη και με τη δυνατότητα που έχουμε να ρυθμίσουμε αυτόν τον συντελεστή μπορούμε να κανονίσουμε να ισχύσει αυτό. Μπορούμε να το ρυθμίσουμε έτσι ώστε να ισχύει αυτή η εξίδωση και επομένως να έχουμε μια αντισταθμίση της μεταβολής της τάσης της λειτουργίας του κυκλώματος ισχύος παίζοντας με την τάση της πόλωσης εδώ της αντιμετώπισης γενικά του προβλήματος του κρόσωβερ κλπ. Όταν λέτε ότι έχουμε υπηρεσίσεις ψύκτρα πάνω στου για ψύκτρα. Ναι, αυτό είπα. Δηλαδή έχεις υποχρεωτικά στην πράξη ψύκτρα για απαγγουγή θερμότητα σε αυτά τα δύο τρανζίσεις στο ρισχείο. Πάνω σε αυτή την ψύκτρα πας και συνδέεις κόλλας με θερμική κόλλα και αυτό το τρανζίστο. Αν μιλάμε για διακριτά εξαρθήματα. Αν μιλάμε για ολοκληρωμένα απλώς επαναλαμβάνω τα βάζεις δίπλα-δίπλα. Στο ολοκληρωμένο καθώς τη σχεδιάζεις στην κατασκευή σου, το layout, το φυσικό σου σχέδιο, αυτά εδώ τα βάζεις στην ίδια περιοχή. Θα ζεσταθεί αυτό, θα είναι δίπλα αυτό, θα μεταφέρει θερμότητα και σε αυτό. Θα είναι δίπλα. Συνοψίζοντας λοιπόν μεταξύ των διπολικών και των MOS τρανζίστορ ρισχείος, να πούμε εδώ ότι καταρχήν τα MOS δεν παρουσιάζουν το φαινόμενο της δεύτερης διάσπασης. Αυτό με τα hotspot, τα θερμά σημεία που είχαμε αναφέρει στην λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ, δεν έχουμε τέτοια φαινόμενα. Άρα λοιπόν το όριο εκείνο της ασφαλής περιοχής κανονίζεται μόνο από την τάση VDS και το ρεύμα YD, το γινόμενο. Δεν απαιτούν μεγάλο ρεύμα εισόδου, αντίστοιχο με το ρεύμα βάσης κατά τα γνωστά. Μην ξεχνάτε ότι όπως είπαμε, το τρανζίστορ ρισχείος, το διπολικό, μπορεί να θέλει αρκετές δεκάδες μιλιαμπέρ στη βάση του, ή και εκατοντάδες μιλιαμπέρ στη βάση του. Γιατί το β το τρανζίστορ ρισχείος των διπολικών μπορεί να είναι πέντε, δέκα. Πολύ μικρό. Άρα αν εσύ στην έξω θέλεις τριάντα αμπέρ, δια δέκα θες τρία αμπέρ ρεύμα βάσης. Καταλαβαίνετε, είναι τεράστιο το ρεύμα βάσης πλέον, όταν πάμε, μπορεί να είναι τεράστιο όταν πάμε σε τρανζίστορ διπολικά ισχείος. Ξεχνάμε εκείνα τα μικροαμπέρ που συζητούσαμε για τα τρανζίστορ σήματος. Μπορεί να είναι ένα αμπέρ, το ρεύμα βάσης. Έτσι, λοιπόν, τα ΜΩΣ δεν θέλουν τόσο μεγάλο ρεύμα, διότι ουσιαστικά οδηγούνται με τάση. Το ρεύμα που μπορεί να θελήσουν εδώ είναι σαν στο μεταβατικό, όπου υπάρχει φόρτιση και εκφόρτιση της χωρητικότητας της πύλης, έχουν αρκετά μεγάλη χωρητικότητα πύλης, και επομένως μπορεί να χρειαστούν κάποιο ρεύμα ως μεταβατικό, όχι ως συνεχές ρεύμα για την λειτουργία τους. Άρα, λοιπόν, αυτό είναι το δεύτερο πλεονέκτημα. Γενικά παρουσιάζουν μεγαλύτερη ταχύτητα λειτουργίας από ό,τι τα αντίστοιχες ισχύως διπολικά, και αυτό είναι ένα σημαντικό. Και έτσι το συμπέρασμα είναι ότι τα ΜΩΣ ισχύως είναι πιο κατάλληλα για εφαρμογές σαν διακόπτες. Βέβαια, εδώ να πούμε γενικά ότι αυτό είναι αντίθετο στην περίπτωση των τρανζίστορ σήματος. Δηλαδή, τα αντιπολικά τρανζίστορ σήματος έχουν πολύ καλύτερη συχνοητική απόκριση από ό,τι τα ΜΩΣ τρανζίστορ σήματος του ίδιου μεγέθους της ίδιας τεχνολογίας. Εδώ αντιστρέφονται κάπως τα πράγματα και έχουμε καλύτερη ταχύτητα λειτουργίας, όταν μιλάμε γενικά για χαμηλές συχνότητες, όχι για πολύ υψηλές συχνότητες. Βέβαια, σε εφαρμογές ισχύους με έλεγχο κινητήρων και λοιπά, δεν χρειαζόμαστε τίποτα τρομερές συχνότητες. Εκεί ήδη τα πράγματα μερικά εκατοντάδες κιλοχέρτς είναι ικανοποιητικές λύσεις. Αυτά, συνολικά, δεν ξέρω αν υπάρχει καμιά ερώτηση. Κλείνουμε εδώ το θέμα των ενισχυτών ισχύους. Βέβαια, μέχρι τάξη ΑΒ και Β, είπαμε. Θυμίζω ότι υπάρχουν και άλλες τάξεις, τάξη ΣΕ και λοιπά, τις οποίες θα τις δούμε στο μάθημα της τηλεπικοινωνικής ηλεκτρονικής. Λοιπόν, αυτά για σήμερα. Την άλλη Δευτέρα θα πούμε για τα ηλεκτρονικά ελέγχου ισχύους και σας παρακαλώ να συζητήσουμε και το θέμα που σας είπα για το πότε θα κάνουμε το επόμενο μάθημα, το οποίο χάνεται λόγω εκλογών.

Διάλεξη 8 / Διάλεξη 8

Open Access AudioVisual Archive

Πλατφορμα διάχυσης οπτικοακουστικού υλικού ανοικτής πρόσβασης με χρήση τεχνολογιών αναγνώρισης λόγου

Διάλεξη 8 / Διάλεξη 8

Παρόμοια τεκμήρια

Open Access AudioVisual Archive

Πλατφορμα διάχυσης οπτικοακουστικού υλικού ανοικτής πρόσβασης με χρήση τεχνολογιών αναγνώρισης λόγου