Elektrooniliste ahelate takistite, kondensaatorite ja transistoride seadistamine

Selles postituses proovime hinnata, kuidas elektrooniliste komponentide, nagu takistid, kondensaatorid, ilma elektrooniliste vooluahelateta, konfigureerimist või ühendamist õige arvutuse abil

Lugege palun minu eelmist postitust seoses mis on pinge ja vool , et mõista allpool selgitatud põhilisi elektroonilisi fakte tõhusamalt.

Mis on takisti

- see on elektrooniline komponent, mida kasutatakse elektronide voolu või voolu takistamiseks. Seda kasutatakse elektroonikakomponentide kaitsmiseks, piirates voolu voolu, kui pinge suureneb. LED-id vajavad samal põhjusel jadatakistusi, et neid saaks töötada määratud nimiväärtusest kõrgemal pingel. Muud aktiivsed komponendid, nagu transistorid, mosfetid, triakid, SCR-id, sisaldavad takisteid ka samadel põhjustel.

Mis on kondensaator

See on elektrooniline komponent, mis salvestab teatud koguse elektrilaengut või lihtsalt rakendatud pinget / voolu, kui selle juhtmed on ühendatud vastavate toitepunktidega. Komponenti hinnatakse põhimõtteliselt paari ühikuga, mikrofaradi ja pingega. „Mikrofarad” otsustab salvestatava vooluhulga ja pinge määrab, kui palju maksimaalset pinget võib sellele rakendada või sellesse salvestada. Pinge hinnang on kriitiline, kui see ületab märgistust, siis kondensaator lihtsalt plahvatab.

Nende komponentide salvestamise võime tähendab, et salvestatud energia muutub kasutatavaks, seetõttu kasutatakse neid filtritena, kus salvestatud pinget kasutatakse tühimike või pingealgsuste täitmiseks allika toiteallikas, täites või siludes sellega liini kraavid.

Salvestatud energia muutub rakendatavaks ka siis, kui see vabastatakse aeglaselt läbi piirava komponendi nagu takisti. Siin muutub kondensaatori täielikuks laadimiseks või tühjakslaadimiseks kuluv aeg ideaalseks taimeri rakenduste jaoks, kus kondensaatori väärtus otsustab seadme ajastuspiirkonna. Seetõttu kasutatakse neid taimerites, ostsillaatorites jne.

Teine omadus on see, et kui kondensaator on täielikult laetud, keeldub ta enam voolu / pinget läbimast ja peatab voolu kogu selle juhtmetes, see tähendab, et rakendatav vool läbib selle juhtmeid ainult laadimise käigus ja blokeeritakse pärast laadimist protsess on lõpule viidud.

Seda funktsiooni kasutatakse konkreetse aktiivse komponendi hetkeks vahetamise võimaldamiseks. Näiteks kui transistori alusele kondensaatori kaudu rakendatakse käivitavat pinget, aktiveerub see ainult teatud ajaperioodiks, kuni kondensaator on täielikult laetud, mille järel transistor lakkab juhtimast. Sama asja võib täheldada LEDiga, kui see töötab läbi kondensaatori, see süttib sekundi murdosa jooksul ja lülitub seejärel välja.

Mis on transistor

See on kolme juhtme või jalaga pooljuhtkomponent. Jalgu saab juhtmega ühendada nii, et ühest jalast saab kahele teisele jalale rakendatava pinge ühine väljund. Ühist jalga nimetatakse emitteriks, ülejäänud kahte jalga nimetatakse aluseks ja kollektoriks. Alus saab lülitussignaali emitteri suhtes ja see võimaldab suhteliselt suurt pinget ja voolu kolektorist emitterini liikuda.

See paigutus paneb selle tööle nagu lüliti. Seetõttu saab kõik kollektoriga ühendatud koormused seadme põhjas suhteliselt väikeste potentsiaalidega sisse või välja lülitada.

Alusel ja kollektoril rakendatavad pinged jõuavad emitteri kaudu lõpuks ühisesse sihtkohta. Emitter on ühendatud NPN-tüüpi maandusega ja PNP-tüüpi transistori korral positiivsega. NPN ja PNP on teineteist täiendavad ja töötavad täpselt samal viisil, kuid kasutades pingete ja vooludega vastupidiseid suundi või polaarsusi.

Mis on diood:

Palun viita see artikkel täieliku teabe saamiseks.

Mis on SCR:

Seda saab üsna võrrelda transistoriga ja seda kasutatakse ka elektrooniliste ahelate lülitina. Kolm juhet või jalga on määratud väravaks, anoodiks ja katoodiks. Katood on ühine terminal, mis saab väravas rakendatud pingete ja seadme anoodi vastuvõtutee. Värav on päästik, mis lülitab anoodiga ühendatud toite üle katoodi ühise jala.

Kuid erinevalt transistoridest nõuab SCR-i värav suuremat pinget ja voolu ning pealegi saab seadet kasutada ainult vahelduvvoolu lülitamiseks kogu anoodi ja katoodi vahel. Seetõttu on see kasulik vahelduvvoolu koormuste ümberlülitamiseks vastuseks väravas vastuvõetud päästikutele, kuid värav vajab toimingute teostamiseks puhtalt alalisvoolu potentsiaali.

Ülaltoodud komponentide rakendamine praktilises ringkonnas:

Kuidas konfigureerida takistid, kondensaatorid ja transistorid elektroonilistes ahelates ......?

Elektrooniliste osade kasutamine ja juurutamine praktiliselt elektroonilistes vooluringides on ülim asi, mida iga elektrooniline harrastaja kavatseb õppida ja valdada. Ehkki seda on lihtsam öelda kui teha, aitavad järgmised paar näidet mõista, kuidas takisteid, kondensaatoreid, transistoreid saab konkreetse rakendusahela ehitamiseks seadistada:

Kuna objekt võib olla liiga suur ja võib täita mahtusid, arutleme ainult ühe vooluahela üle, mis koosneb transistorist, kondensaatorist, takistitest ja LED-idest.

Põhimõtteliselt on aktiivne komponent elektroonilises vooluringis keskmes, samal ajal kui passiivsed komponendid täidavad tugirolli.

Oletame, et tahame teha vihmasensori vooluringi. Kuna transistor on peamine aktiivne komponent, peab see olema kesksel kohal. Nii et me asetame selle otse skeemi keskmesse.

Transistorite kolm juhet on avatud ja vajavad passiivsete osade kaudu vajalikku seadistamist.

Nagu eespool selgitatud, on emitter tavaline väljund. Kuna kasutame NPN tüüpi transistore, peab emitter minema maapinnale, nii et ühendame selle maapinnaga või vooluahela negatiivse toitetrassiga.

Alus on peamine andur või käivitav sisend, seega tuleb see sisend ühendada anduri elemendiga. Andurielement on siin paar metallklemmi.

Üks klemmidest on ühendatud positiivse toiteallikaga ja teine ​​klemm tuleb ühendada transistori alusega.

Andurit kasutatakse vihmavee olemasolu tuvastamiseks. Hetkel, mil vihm algab, veetilgad sillavad kahte terminali. Kuna veega on väike takistus, hakkab positiivne pinge lekkima kogu selle klemmidest kuni transistori aluspinnani.

See lekkiv pinge toidab transistori alust ja jõuab käigus emitteri kaudu maapinnale. Sel hetkel, kui see juhtub, avaneb see vastavalt seadme omadustele väravad kollektori ja emitteri vahel.

See tähendab, et nüüd, kui ühendame kollektoriga positiivse pingeallika, ühendatakse see selle emitteri kaudu kohe maapinnaga.

Seepärast ühendame transistori kollektori positiivsega, kuid teeme seda koormuse kaudu, nii et koormus töötab lülitiga, ja seda me täpselt otsimegi.

Ülaltoodud toimingut kiiresti simuleerides näeme, et positiivne toiteallikas lekib läbi anduri metallklemmide, puudutab alust ja jätkab oma rada, et jõuda lõpuks maani, lõpetades baasilülituse, kuid see toiming tõmbab kollektori pinge koheselt maapinnale emitteri kaudu, lülitades sisse koorma, mis on siin sumin. Kõlab helisignaal.

See seadistus on põhiline seadistus, kuid see vajab palju parandusi ja seda saab ka mitmel viisil muuta.

Skeemi vaadates leiame, et vooluahel ei sisalda baastakisti, kuna vesi ise toimib takistina, kuid mis juhtub, kui anduri klemmid on kogemata lühises, siis kogu vool suunatakse transistori alusele, praadides seda koheselt.

Seetõttu lisame ohutuse huvides transistori alusele takisti. Põhitakisti väärtus otsustab siiski, kui palju käivitavat voolu võib siseneda kogu aluse / emitteri tihvtidesse ja mõjutab seetõttu omakorda kollektori voolu. Vastupidi, alumistakisti peaks olema selline, et see võimaldaks kollektorist emitterini piisavat voolu tõmmata, võimaldades kollektori koormuse täiuslikku ümberlülitamist.

Lihtsamate arvutuste jaoks võime rusikareeglina eeldada, et põhitakisti väärtus on 40 korda suurem kui kollektori koormustakistus.

Seega, eeldades, et kollektori koormus on sumin, mõõdame oma vooluringis sumisti vastupanu, mis on 10K. 40 korda 10K tähendab, et baastakistus peab olema kuskil 400K, kuid leiame, et veekindlus on umbes 50K, nii et selle väärtuse 400K-st lahutades saame 350K, see on põhitakisti väärtus, mille peame valima.

Oletame nüüd, et me tahame selle vooluahelaga sumina asemel ühendada LED-i. Me ei saa LED-i otse transistori kollektoriga ühendada, kuna valgusdioodid on samuti haavatavad ja vajavad voolu piiravat takistit, kui tööpinge on suurem kui tema etteantud pinge.

Seetõttu ühendame kollektori kaudu 1K takisti jada, mis on ülaltoodud vooluahelast positiivne, LED, asendades summeri.

Nüüd võib LED-i jadatakistit pidada kollektori koormustakistuseks.

Nii et nüüd peaks baastakistus olema 40 korda suurem sellest väärtusest, mis on 40K, kuid veekindlus ise on 150K, see tähendab, et baastakistus on juba liiga kõrge, st kui vihmavee andurit sillutab, ei saa transistor lülitage LED eredalt sisse, pigem süttib see väga hämaralt.

Kuidas siis seda probleemi lahendada?

Peame muutma transistori tundlikumaks, nii et ühendame veel ühe transistori, et aidata olemasolevat Darlingtoni konfiguratsioonis. Selle paigutuse korral muutub transistoripaar ülitundlikuks, vähemalt 25 korda tundlikumaks kui eelmine vooluahel.

25 korda suurem tundlikkus tähendab, et saame valida baastakistuse, mis võib olla 25 + 40 = 65 kuni 75 korda suurem kui kollektori takistus, saame maksimaalse vahemiku umbes 75 kuni 10 = 750K, nii et seda võib võtta aluse koguväärtusena takisti.

Kui lahutada 150K veekindlus alates 750K, saame 600K, seega on see põhitakisti väärtus, mille saame praeguse konfiguratsiooni jaoks valida. Pidage meeles, et korpuse takisti võib olla mis tahes väärtus, kui see vastab kahele tingimusele: see ei soojenda transistorit ja aitab kollektori koormust rahuldavalt ümber lülitada. See on kõik.

Oletame nüüd, et lisame kondensaatori kogu transistori alusele ja maapinnale. Kondensaator, nagu ülalpool selgitatud, salvestab anduri klemmide lekete kaudu esialgu natuke voolu, kui vihma hakkab.

Nüüd, kui vihm lakkab ja anduri silla leke on lahti ühendatud, juhib transistor ikkagi summeri kõlama ... kuidas? Kondensaatori sees olev salvestatud pinge toidab nüüd transistori alust ja hoiab seda sisselülitatuna, kuni see on tühjenenud baasi lülituspingest madalamal. See näitab, kuidas kondensaator võib elektroonilises vooluringis töötada.