Kuidas transistore kasutada

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Kui olete õigesti aru saanud, kuidas transistoreid vooluringides kasutada, võite olla juba vallutanud pool elektroonikast ja selle põhimõtetest. Selles postituses pingutame selles suunas.

Sissejuhatus

Transistorid on 3 klemmiga pooljuhtseadet, mis on võimelised juhtima suhteliselt suurt võimsust üle oma kahe klemmi vastusena märkimisväärselt väikesele sisendvõimsusele kolmandas terminalis.



Transistorid on põhimõtteliselt kahte tüüpi: bipolaarse ristmiku transistor (BJT) ja metallioksiidi – pooljuhi väljatransistor ( MOSFET )

BJT jaoks on 3 klemmi tähistatud alusena, emitterina, kollektorina. Väikese võimsusega signaal üle baasi / emitteri terminali võimaldab transistoril lülitada suhteliselt suurt võimsuskoormust üle oma kollektori klemmi.



MOSFETide jaoks on need tähistatud väravateks, allikateks, äravooluks. Väikese võimsusega signaal üle värava / allika terminali võimaldab transistoril lülitada suhteliselt suurt võimsuskoormust üle oma kollektori klemmi.

Lihtsuse huvides käsitleme siin BJT-sid, kuna nende charcaeritics on MOSFET-idega võrreldes vähem keeruline.

Transistorid (BJT) on kõigi ehituskivid pooljuhtseadmed leitud täna. Kui poleks transistore, poleks IC-sid ega muid pooljuhtkomponente. Isegi IC-d koosnevad tuhandetest tihedalt kootud transistoridest, mis moodustavad konkreetse kiibi omadused.

Uutel elektroonilistel harrastajatel on tavaliselt raske nende kasulike komponentidega ümber käia ja neid konfigureerida kavandatud rakenduse ahelatena.

Siin uurime bipolaarsete transistoride funktsioone ja käsitlemist ning rakendamist praktilistesse vooluahelatesse.

Kuidas kasutada transistore nagu lülitit

Bipolaarsed transistorid on tavaliselt kolmjuhtmelised aktiivsed elektroonilised komponendid, mis toimivad põhimõtteliselt lülitina toite sisselülitamiseks või väljalülitamiseks välisele koormusele või sellega seotud vooluahela elektroonilisele astmele.

Klassikalist näidet võib näha allpool, kus transistor on ühendatud a-ga tavaline emittervõimendi :

See on standardne meetod mis tahes transistori nagu lüliti kasutamiseks antud koormuse juhtimiseks. Näete, kui alusele rakendatakse väikest välist pinget, transistor lülitub sisse ja juhib suuremat voolu kogu kollektori emitteri klemmide vahel, lülitades sisse suurema koormuse.

Baastakisti väärtuse saab arvutada järgmise valemi abil:

Rb= (Baasivarustus Vb- baas-emitteri ettepoole suunatud pinge) x hFE / koormusvool

Samuti pidage meeles, et välispinge negatiivne või maandusjoon tuleb ühendada transistori maandusliini või emitteriga, vastasel juhul ei mõjuta väline pinge transistorit.

Transistori kasutamine relee draiverina

Olen juba ühes oma varasemas postituses selgitanud, kuidas a transistori draiveri ahel .

Põhimõtteliselt kasutab see sama konfiguratsiooni, nagu eespool näidatud. Siin on sama standardahel:

Kui olete relee suhtes segaduses, võite viidata sellele põhjalikule artiklile, mis selgitab kõike relee konfiguratsioonidest .

Transistori kasutamine hämardamiseks

Järgmine konfiguratsioon näitab, kuidas transistorit saab kasutada valgusregulaatorina, kasutades a emitteri järgija ahel .

Näete, kui muutuva takisti või poti varieerub, varieerub ka lambi intensiivsus. Me kutsume seda emitter-järgija , kuna emitteri või pirni kohal olev pinge järgib transistori põhjas olevat pinget.

Täpsemalt öeldes jääb emitteri pinge baaspingest maha vaid 0,7 V. Näiteks kui baaspinge on 6 V, on emitter 6 - 0,7 = 5,3 V ja nii edasi. 0,7 V erinevus tuleneb transistori minimaalsest ettepoole suunatud pingelangust kogu baasemitteris.

Siin moodustab poti takistus koos 1 K takistiga transistori põhjas takistusliku jagajavõrgu. Poti liuguri nihutamisel muudetakse transistori põhjas olevat pinget ja see muudab vastavalt laterna emitteri pinget ja lambi intensiivsus muutub vastavalt.

Transistori kasutamine andurina

Ülaltoodud arutelude põhjal võisite täheldada, et transistor teeb kõigis rakendustes ühte otsustavat asja. Põhimõtteliselt võimendab see oma baasi pinget, võimaldades suure koguvoolu kollektori emitteril üle lülitada.

Seda võimendusfunktsiooni kasutatakse ka siis, kui andurina kasutatakse transistorit. Järgmine näide näitab, kuidas seda saab kasutada ümbritseva valguse erinevuse tajumiseks ja vastavalt relee sisse / välja lülitamiseks.

Ka siin LDR ja 300 oomi / 5 k eelseadistatud moodustab transistori põhjas potentsiaalijaoturi.

300 oomi pole tegelikult vaja. See on lisatud tagamaks, et transistori alus pole kunagi täielikult maandatud ja seega pole see kunagi täielikult välja lülitatud ega välja lülitatud. Samuti tagab see, et LDR-i läbiv vool ei saa kunagi ületada teatud miinimumpiiri, olenemata sellest, kui ere on LDR-i valgustugevus.

Pimedal ajal on LDR-il kõrge takistus, mis on mitu korda suurem kui 300 oomi ja 5 K eelseadistatud väärtus.

Selle tõttu saab transistori alus maapinna pinget (negatiivset) rohkem kui positiivne pinge ja selle kollektori / emitteri juhtivus jääb välja lülitatuks.

Kui aga LDR-ile langeb piisavalt valgust, langeb selle takistus mõne kilo-oomi väärtuseni.

See võimaldab transistori baaspingel üle 0,7 V märgi tõusta. Transistor muutub nüüd kallutatuks ja lülitab kollektori koormuse, see tähendab relee.

Nagu näete, võimendavad ka selles rakenduses transistorid väikest baaspinget nii, et selle kollektoris saaks suurema koormuse sisse lülitada.

LDR-i saab asendada teiste anduritega, näiteks a termistor soojuse tajumiseks, a veeandur vee tajumiseks, a fotodiood IR-kiirte tuvastamiseks ja nii edasi.

Küsimus teile: Mis juhtub, kui LDR ja eelseadistatud 300/5 K positsioon vahetatakse omavahel?

Transistori paketid

Transistorid tunneb tavaliselt ära nende välispaketi järgi, millesse konkreetse seadme võib sisse panna. Kõige tavalisemad paketid, kuhu need kasulikud seadmed on lisatud, on T0-92, TO-126, TO-220 ja TO-3. Püüame mõista kõiki neid transistorite spetsifikatsioone ja õppida ka nende kasutamist praktilistes vooluringides.

Väikeste signaalidega TO-92 transistoride mõistmine:

Selle kategooria alla kuuluvad sellised transistorid nagu BC547, BC557, BC546, BC548, BC549 jne.

Need on rühma kõige elementaarsemad ja neid kasutatakse rakenduste jaoks, mis hõlmavad madalpingeid ja -voolusid. Huvitaval kombel kasutatakse seda transistoride kategooriat nende mitmekülgsete parameetrite tõttu kõige ulatuslikumalt ja universaalsemalt elektroonilistes ahelates.

NPN transistori BJT sümbol

Tavaliselt on need seadmed konstrueeritud nii, et nende kollektoris ja emitteris töötaksid pinged vahemikus 30 kuni 60 volti.

Baaspinge ei ole suurem kui 6, kuid neid saab hõlpsasti käivitada a-ga pingetase nii madal kui 0,7 volti nende baasis. Kuid vool peab olema piiratud 3 mA-ga.

TO-92 transistori kolme juhet saab identifitseerida järgmiselt:

Hoides prinditud poolt enda poole, on parempoolne juhe kiirgaja, keskmine on alus ja vasakpoolne jalg on seadme koguja.


UUENDAMINE: Kas soovite teada, kuidas kasutada transistoreid Arduinoga? Lugege seda siit


Kuidas konfigureerida TO-92 transistor praktilisteks kujundusteks

Transistorid on peamiselt kahte tüüpi, NPN-tüüpi ja PNP-tüüpi, mõlemad täiendavad üksteist. Põhimõtteliselt käituvad mõlemad samamoodi, kuid vastupidistes viidetes ja suundades.

Näiteks nõuab NPN-seade maapinna suhtes positiivset päästikut, samas kui PNP-seade nõuab määratletud tulemuste rakendamiseks negatiivset päästikut positiivse toiteliini suhtes.

Kolm ülalkirjeldatud transistori juhet tuleb määrata kindlaksmääratud sisendite ja väljunditega, et see töötaks konkreetse rakenduse jaoks, mis on ilmselgelt parameetri vahetamiseks.

Juhtmetele tuleb määrata järgmised sisendi ja väljundi parameetrid:

The mis tahes transistori emitter on seadme võrdlusnõel , mis tähendab, et sellele tuleb määrata määratud ühine toite viide, nii et ülejäänud kaks juhtmest saaksid sellega viidates töötada.

NPN-transistor vajab nõuetekohaseks toimimiseks alati emitteri juhtme külge ühendatud võrdlusalust negatiivset toiteallikat, samas kui PNP-ga on see oma emitteri positiivne toiteliin.

Kollektor on transistori koormust kandev juhe ja lülitamist vajav koormus sisestatakse transistori kollektorisse (vt joonist).

NPN, PNP transistori juhtmestiku üksikasjad

The transistori alus on päästik, mida tuleb rakendada väikese pingetasemega, et koormust läbiv vool saaks läbi emitteri joone viia vooluahela täielikuks ja koormust käitavaks.

Päästiku toite eemaldamine alusele lülitab koormuse või lihtsalt kollektori ja emitteri klemmide voolu koheselt välja.

TO-transistorite TO-126, TO-220 mõistmine:

Need on keskmise tüüpi jõutransistorid, mida kasutatakse rakendustes, mis nõuavad võimsate suhteliselt võimsate koormuste, trafode, lampide jne lülitamist, ja TO-3 seadmete juhtimiseks, tüüpilised näiteks BD139, BD140, BD135 jne.

BD139 ja TIP32 kinnitusskeem

BJT kinnitusdetailide tuvastamine

The tuvastatud järgmisel viisil:

Kui hoiate seadet trükitud pinnaga enda poole, on parempoolne juhe emitter, keskmine juhe on kollektor ja vasak külg on alus.

Toimimis- ja käivitamispõhimõte on täpselt sarnane eelmises osas selgitatuga.

Seadet kasutatakse koormustel vahemikus 100 mA kuni 2 amprit kogu nende kollektorist kuni emitterini.

Põhiline päästik võib olla vahemikus 1 kuni 5 volti, voolutugevusega kuni 50 mA, sõltuvalt lülitatavate koormuste võimsusest.

TO-3 elektritransistoride mõistmine:

Neid võib näha metallpakendites, nagu on näidatud joonisel. To-3 transistoride levinumad näited on 2N3055, AD149, BU205 jne.

TO3 2N3055 kinnitusdetailide emitterkollektor

TO-3 paketi juhtmed saab tuvastada järgmiselt:

Hoides seadme juhtivat külge enda poole nii, et suurema pindalaga juhtmete kõrval asuvat metallosa hoitakse ülespoole (vt joonist), parem pool on alus, vasak pool on emitter, samal ajal kui seadme metallkorpus moodustab paki koguja.

Funktsioon ja tööpõhimõte on peaaegu samad, mida on selgitatud väikese signaaltransistori puhul, kuid võimsuse näitajad suurenevad proportsionaalselt, nagu allpool esitatud:

Kollektori-emitteri pinge võib olla vahemikus 30–400 volti ja voolutugevus vahemikus 10–30 Amprit.

Aluse päästik peaks olema optimaalselt umbes 5 volti, voolutugevusega 10–50 mA, sõltuvalt käivitatava koormuse suurusest. Baasi käivitav vool on otseselt proportsionaalne koormusvooluga.

Kas teil on täpsemaid küsimusi? Palun küsige neilt oma kommentaaride kaudu. Olen siin, et need kõik teie jaoks lahendada.




Eelmine: Lihtsad hobide elektrooniliste vooluringide projektid Järgmine: Kuidas teha sildalaldit