Kā konfigurēt rezistorus, kondensatorus un tranzistorus elektroniskajās ķēdēs

Šajā ziņojumā mēs cenšamies novērtēt, kā pareizi konfigurēt vai savienot elektroniskos komponentus, piemēram, rezistorus, kondensatorus ar elektroniskām ķēdēm

Lūdzu, izlasiet manu iepriekšējo ziņojumu par kas ir spriegums un strāva , lai efektīvāk saprastu zemāk izskaidrotos elektroniskos faktus.

Kas ir rezistors

- Tas ir elektronisks komponents, ko izmanto, lai pretotos elektronu plūsmai vai strāvai. To izmanto, lai aizsargātu elektroniskos komponentus, ierobežojot strāvas plūsmu, palielinoties spriegumam. LED ir vajadzīgi rezistori virknē tā paša iemesla dēļ, lai tos varētu darbināt ar spriegumu, kas lielāks par norādīto. To pašu iemeslu dēļ rezistorus iekļauj arī citi aktīvie komponenti, piemēram, tranzistori, mosfeti, triaki, SCR.

Kas ir kondensators

Tas ir elektronisks komponents, kurā tiek uzglabāts noteikts daudzums elektriskā lādiņa vai vienkārši pielietotais spriegums / strāva, kad tā vadi ir pievienoti attiecīgajos piegādes punktos. Komponents būtībā ir novērtēts ar pāris vienībām, mikrofaradu un spriegumu. “Mikrofarads” izlemj, cik lielu strāvu tas var uzglabāt, un spriegums nosaka, cik lielu maksimālo spriegumu tam var pielietot vai uzglabāt. Spriegums ir kritisks, ja tas pārsniedz marķējumu, kondensators vienkārši eksplodēs.

Šo komponentu uzglabāšanas spēja nozīmē, ka uzkrātā enerģija kļūst izmantojama, tāpēc tos izmanto kā filtrus, kur uzkrāto spriegumu izmanto tukšo vietu vai sprieguma padziļinājumu aizpildīšanai avota padevē, tādējādi aizpildot vai izlīdzinot līnijas grāvjus.

Uzkrātā enerģija kļūst piemērojama arī tad, kad to lēnām atbrīvo caur ierobežojošu komponentu, piemēram, rezistoru. Šeit laiks, ko kondensators patērē, lai pilnībā uzlādētu vai pilnībā izlādētos, kļūst ideāls taimera lietojumiem, kur kondensatora vērtība izlemj vienības laika diapazonu. Tāpēc tos izmanto taimeros, oscilatoros utt.

Vēl viena iezīme ir tāda, ka pēc tam, kad kondensators ir pilnībā uzlādēts, tas atsakās nodot vairāk strāvas / sprieguma un pārtrauc strāvas plūsmu pāri tā vadiem, tas nozīmē, ka pielietotā strāva pāri tās vadiem iet tikai uzlādes laikā un tiek bloķēta, tiklīdz uzlāde notiek process ir pabeigts.

Šī funkcija tiek izmantota, lai īslaicīgi ļautu pārslēgt konkrētu aktīvo komponentu. Piemēram, ja tranzistora pamatnei caur kondensatoru tiek pielikts iedarbināšanas spriegums, tas aktivizējas tikai uz noteiktu laika fragmentu, līdz kondensators pilnībā uzlādējas, pēc kura tranzistors pārstāj darboties. To pašu var redzēt ar LED, kad to darbina caur kondensatoru, tas iedegas sekundes daļu un pēc tam izslēdzas.

Kas ir tranzistors

Tas ir pusvadītāju komponents, kuram ir trīs vadi vai kājas. Kājas var pieslēgt tā, lai viena kāja kļūtu par kopēju sprieguma izeju, kas tiek piemērota abām pārējām kājām. Kopējo kāju sauc par izstarotāju, bet pārējās divas kājas sauc par pamatu un kolektoru. Bāze saņem komutācijas sprūdu, atsaucoties uz izstarotāju, un tas ļauj salīdzinoši milzīgu spriegumu un strāvu pāriet no kolektora uz izstarotāju.

Šī vienošanās liek tai darboties kā slēdzim. Tādēļ jebkuru kolektorā pievienoto slodzi var ieslēgt vai izslēgt ar relatīvi niecīgiem potenciāliem ierīces pamatnē.

Bāzē un kolektorā pielietotie spriegumi beidzot caur izstarotāju sasniedz kopējo mērķi. Emiteris ir savienots ar zemi NPN tipam un pozitīvs PNP tipa tranzistoriem. NPN un PNP papildina viens otru un darbojas tieši tādā pašā veidā, bet izmantojot pretējus virzienus vai polaritātes ar spriegumu un strāvu.

Kas ir diode:

Lūdzu, skatiet Šis raksts par pilnu informāciju.

Kas ir SCR:

To var diezgan salīdzināt ar tranzistoru, un to izmanto arī kā slēdzi elektroniskajās ķēdēs. Trīs vadi vai kājas ir norādītas kā vārti, anodi un katodi. Katods ir kopīgs terminālis, kas kļūst par vārtu un ierīces anoda spriegumu uztveršanas ceļu. Vārti ir iedarbināšanas punkts, kas pārslēdz ar anodu savienoto jaudu pāri katoda kopīgajai kājiņai.

Tomēr atšķirībā no tranzistoriem SCR vārtiem nepieciešams lielāks sprieguma un strāvas daudzums, turklāt ierīci var izmantot tikai maiņstrāvas pārslēgšanai pāri tā anodam un katodam. Tāpēc tas kļūst noderīgs maiņstrāvas slodžu pārslēgšanai, reaģējot uz trigeriem, kas saņemti pie tā vārtiem, bet vārtiem operāciju īstenošanai būs nepieciešams tikai līdzstrāvas potenciāls.

Iepriekš minēto komponentu ieviešana praktiskā shēmā:

Kā konfigurēt rezistorus, kondensatorus un tranzistorus elektroniskajās ķēdēs ......?

Elektronisko daļu izmantošana un ieviešana praktiski elektroniskajās shēmās ir galvenā lieta, ko ikviens elektroniskais hobijs vēlas apgūt un apgūt. Lai gan to ir vieglāk pateikt nekā izdarīt, daži no šiem piemēriem palīdzēs saprast, kā var izveidot rezistorus, kondensatorus, tranzistorus konkrētas lietojumprogrammas ķēdes izveidošanai:

Tā kā objekts var būt pārāk milzīgs un var aizpildīt apjomus, mēs apspriedīsim tikai vienu ķēdi, kurā ietilpst tranzistors, kondensators, rezistori un LED.

Būtībā aktīvs komponents ieņem centrālo posmu elektroniskajā ķēdē, bet pasīvie komponenti veic atbalsta lomu.

Pieņemsim, ka mēs vēlamies izveidot lietus sensoru ķēdi. Tā kā tranzistors ir galvenā aktīvā sastāvdaļa, tam jāieņem centrālais posms. Tāpēc mēs to novietojam tieši shēmas centrā.

Trīs tranzistoru vadi ir atvērti, un tiem ir nepieciešama vajadzīgā uzstādīšana, izmantojot pasīvās daļas.

Kā paskaidrots iepriekš, izstarotājs ir kopēja kontaktligzda. Tā kā mēs izmantojam NPN tipa tranzistoru, izstarotājam jāiet uz zemi, tāpēc mēs to savienojam ar ķēdes zemi vai negatīvo padeves sliedi.

Bāze ir galvenā sensora vai iedarbināšanas ieeja, tāpēc šī ieeja ir jāpievieno sensora elementam. Sensora elements šeit ir metāla spaiļu pāris.

Viens no spailēm ir savienots ar pozitīvo padevi, un otrs spaile ir jāpievieno tranzistora pamatnei.

Sensoru izmanto lietus ūdens klātbūtnes noteikšanai. Brīdī, kad sākas lietus, ūdens pilieni savieno abus terminālus. Tā kā ūdenim ir zema pretestība, pozitīvais spriegums sāk izplūst pāri tā spailēm līdz tranzistora pamatnei.

Šis noplūdes spriegums baro tranzistora pamatni un gaitā caur emitētāju sasniedz zemi. Tajā brīdī, kad tas notiek, saskaņā ar ierīces īpašībām tas atver vārtus starp kolektoru un izstarotāju.

Tas nozīmē, ka tagad, ja kolektoram pievienosim pozitīva sprieguma avotu, tas ar tā izstarotāju nekavējoties tiks savienots ar zemi.

Tāpēc mēs savienojam tranzistora kolektoru ar pozitīvo, tomēr mēs to darām caur slodzi, lai slodze darbotos ar komutāciju, un tas ir tieši tas, ko mēs meklējam.

Ātri simulējot iepriekš minēto darbību, mēs redzam, ka pozitīvais padeve izplūst caur sensora metāla spailēm, pieskaras pamatnei un turpina virzību, lai beidzot sasniegtu zemi, pabeidzot bāzes ķēdi, tomēr šī darbība nekavējoties velk kolektora spriegumu uz zemi izmantojot izstarotāju, ieslēdzot slodzi, kas šeit ir skaņas signāls. Skaņas signāls atskan.

Šī izveide ir pamata iestatīšana, tomēr tai ir nepieciešami daudzi labojumi, un to var mainīt arī dažādos veidos.

Aplūkojot shēmu, mēs atklājam, ka ķēde neietver bāzes rezistoru, jo pats ūdens darbojas kā rezistors, bet kas notiek, ja sensora spailes nejauši tiek saīsinātas, visa strāva tiek novadīta uz tranzistora pamatni, to apcepot uzreiz.

Tāpēc drošības apsvērumu dēļ tranzistora pamatnei pievienojam rezistoru. Tomēr bāzes rezistora vērtība izlemj, cik daudz iedarbināšanas strāvas var iekļūt pāri pamatnes / izstarotāja tapām, un tādējādi savukārt ietekmē kolektora strāvu. Un otrādi, bāzes rezistoram jābūt tādam, lai tas ļautu novilkt pietiekamu strāvu no kolektora līdz izstarotājam, ļaujot perfekti pārslēgt kolektora slodzi.

Lai veiktu vienkāršākus aprēķinus, kā īkšķis var uzskatīt, ka bāzes rezistora vērtība ir 40 reizes lielāka nekā kolektora slodzes pretestība.

Tātad, pieņemot, ka kolektora slodze ir skaņas signāls, mēs mērām skaņas signāla pretestību, kas ir 10K. 40 reizes 10K nozīmē, ka bāzes pretestībai jābūt aptuveni 400K, tomēr mēs atklājam, ka ūdens pretestība ir aptuveni 50K, tāpēc, atņemot šo vērtību no 400K, mēs iegūstam 350K, tā ir pamata rezistora vērtība, kas mums jāizvēlas.

Tagad pieņemsim, ka šai ķēdei mēs gribam pievienot LED, nevis skaņas signālu. Mēs nevaram savienot gaismas diodi tieši ar tranzistora kolektoru, jo gaismas diodes ir arī neaizsargātas un tām būs nepieciešams strāvas ierobežojošais rezistors, ja darba spriegums ir lielāks par norādīto priekšējo spriegumu.

Tāpēc mēs virknē savienojam gaismas diodi ar 1K rezistoru visā kolektorā un pozitīvu no iepriekš minētās ķēdes, nomainot skaņas signālu.

Tagad rezistoru virknē ar LED var uzskatīt par kolektora slodzes pretestību.

Tātad tagad bāzes pretestībai vajadzētu būt 40 reizes lielākai par šo vērtību, kas ir 40K, tomēr pati ūdens pretestība ir 150K, tas nozīmē, ka bāzes pretestība jau ir pārāk augsta, tas nozīmē, kad lietus ūdens tiltu sensoru, tranzistors nevarēs ieslēdziet LED spilgti, drīzāk to izgaismos ļoti vāji.

Tātad, kā mēs varam atrisināt šo problēmu?

Mums tranzistors ir jāpadara jutīgāks, tāpēc mēs savienojam citu tranzistoru, lai palīdzētu esošajam Darlingtona konfigurācijā. Ar šo izkārtojumu tranzistoru pāris kļūst ļoti jutīgs, vismaz 25 reizes jutīgāks nekā iepriekšējā ķēde.

25 reizes lielāka jutība nozīmē, ka mēs varam izvēlēties bāzes pretestību, kas var būt 25 + 40 = 65 līdz 75 reizes lielāka par kolektora pretestību, un mēs saņemam maksimālo diapazonu no 75 līdz 10 = 750K, tāpēc to var uzskatīt par kopējo bāzes vērtību rezistors.

Atskaitot 150K ūdens pretestību no 750K, mēs iegūstam 600K, tāpēc tā ir pamata rezistora vērtība, ko mēs varam izvēlēties pašreizējai konfigurācijai. Atcerieties, ka korpusa rezistors var būt jebkura vērtība, ja vien tas atbilst diviem nosacījumiem: tas nesilda tranzistoru un palīdz apmierinoši pārslēgt kolektora slodzi. Tieši tā.

Tagad pieņemsim, ka mēs pievienojam kondensatoru pāri tranzistora pamatnei un zemei. Kondensators, kā paskaidrots iepriekš, sākotnēji uzkrās nelielu strāvu, kad sākas lietus caur noplūdēm sensora spailēs.

Tagad pēc lietus pārtraukšanas un sensora tilta noplūdes atvienošanas tranzistors joprojām turpina vadīt skaņas signālu ... kā? Glabātais spriegums kondensatora iekšpusē tagad baro tranzistora pamatni un tur to ieslēgtu, līdz tas ir izlādējies zem bāzes komutācijas sprieguma. Tas parāda, kā kondensators var kalpot elektroniskajā ķēdē.