Kā izmantot tranzistorus

Ja esat pareizi sapratis, kā izmantot tranzistorus ķēdēs, iespējams, jau esat iekarojis pusi elektronikas un tās principus. Šajā amatā mēs cenšamies šajā virzienā.

Ievads

Transistori ir 3 termināla pusvadītāju ierīces, kas spēj vadīt samērā lielu jaudu pāri abiem spailēm, reaģējot uz ievērojami zemu enerģijas ievadi trešajā spailē.

Transistori būtībā ir divu veidu: bipolārā savienojuma tranzistors (BJT), un metāla – oksīda – pusvadītāju lauka tranzistors ( MOSFET )

BJT gadījumā 3 termināļi ir norādīti kā bāze, izstarotājs, kolektors. Mazjaudas signāls pāri bāzes / izstarotāja terminālim ļauj tranzistoram pārslēgt salīdzinoši lielu jaudas slodzi visā kolektora spailē.

Attiecībā uz MOSFET tie tiek apzīmēti kā vārti, avoti, kanalizācija. Zemas jaudas signāls vārtu / avotu spailē ļauj tranzistoram pārslēgt salīdzinoši lielu jaudas slodzi visā kolektora spailē.

Vienkāršības labad mēs šeit apspriedīsim BJT, jo to charcaeritics ir mazāk sarežģīts salīdzinājumā ar MOSFET.

Tranzistori (BJT) ir visu celtniecības elementi pusvadītāju ierīces atrasts šodien. Ja nebūtu tranzistoru, nebūtu IC vai citu pusvadītāju komponentu. Pat mikroshēmas sastāv no 1000 cieši saistītiem tranzistoriem, kas veido konkrētās mikroshēmas iezīmes.

Jaunajiem elektroniskajiem hobijiem parasti ir grūti apstrādāt šos noderīgos komponentus un konfigurēt tos kā shēmas paredzētajai lietojumprogrammai.

Šeit mēs pētīsim funkcijas un veidu, kā apstrādāt un ieviest bipolārus tranzistorus praktiskās shēmās.

Kā izmantot tranzistorus kā slēdzi

Bipolāri tranzistori parasti ir trīs svinu aktīvie elektroniskie komponenti, kas būtībā darbojas kā slēdži, lai ieslēgtu vai izslēgtu strāvu ārējai slodzei vai ar to saistītai ķēdes elektroniskai pakāpei.

Klasisku piemēru var redzēt zemāk, kur tranzistors ir savienots kā a parastais izstarotāja pastiprinātājs :

Šī ir standarta metode jebkura tranzistora, piemēram, slēdža, izmantošanai noteiktas slodzes kontrolei. Jūs varat redzēt, kad pamatnei tiek piemērots neliels ārējais spriegums, tranzistors ieslēdzas un vada lielāku strāvu pāri kolektora izstarotāja spailēm, ieslēdzot lielāku slodzi.

Bāzes rezistora vērtību var aprēķināt, izmantojot formulu:

R_b= (Bāzes padeve V_b- bāzes-izstarotāja priekšējais spriegums) x hFE / slodzes strāva

Atcerieties arī to, ka ārējā sprieguma negatīvajai vai iezemētajai līnijai jābūt savienotai ar tranzistora zemes līniju vai izstarotāju, pretējā gadījumā ārējais spriegums neietekmēs tranzistoru.

Transistora izmantošana kā releja draiveris

Vienā no saviem iepriekšējiem ierakstiem es jau paskaidroju, kā izveidot tranzistora draivera shēma .

Būtībā tā izmanto to pašu konfigurāciju, kas parādīta iepriekš. Šeit ir standarta ķēde tam pašam:

Ja jums ir neskaidrības par releju, varat atsaukties uz šo visaptverošo rakstu, kurā paskaidrots viss par releju konfigurācijām .

Izmantojot tranzistoru, lai apgaismotu dimmeru

Šī konfigurācija parāda, kā tranzistoru var izmantot kā gaismas regulatoru, izmantojot a izstarotāju sekotāju ķēde .

Jūs varat redzēt, kā mainīgais rezistors vai katls ir mainīgs, mainās arī lampas intensitāte. Mēs to saucam izstarotājs-sekotājs , jo spriegums pie izstarotāja vai pāri spuldzei seko spriegumam tranzistora pamatnē.

Precīzāk, izstarotāja spriegums būs tikai 0,7 V aiz bāzes sprieguma. Piemēram, ja bāzes spriegums ir 6 V, izstarotājs būs 6 - 0,7 = 5,3 V un tā tālāk. 0,7 V atšķirība ir saistīta ar minimālo tranzistora sprieguma krituma pakāpi visā bāzes izstarotājā.

Šeit pot pretestība kopā ar 1 K rezistoru veido rezistīvu dalītāju tīklu tranzistora pamatnē. Pārvietojot katla slīdni, tiek mainīts spriegums tranzistora pamatnē, un tas attiecīgi maina izstarotāja spriegumu visā lampā, un attiecīgi mainās spuldzes intensitāte.

Transistora izmantošana kā sensors

No iepriekšminētajām diskusijām jūs, iespējams, novērojāt, ka tranzistors visās lietojumprogrammās veic vienu būtisku lietu. Tas būtībā pastiprina spriegumu tā pamatnē, ļaujot pāri kolektora izstarotājam pārslēgt lielu strāvu.

Šī pastiprinošā funkcija tiek izmantota arī tad, ja tranzistoru izmanto kā sensoru. Šis piemērs parāda, kā to var izmantot, lai noteiktu atšķirību apkārtējā gaismā un attiecīgi ieslēgtu / izslēgtu releju.

Arī šeit LDR un 300 omi / 5 k iepriekš iestatīts veido potenciālo dalītāju tranzistora pamatnē.

300 omi faktiski nav nepieciešami. Tas ir iekļauts, lai nodrošinātu, ka tranzistora bāze nekad nav pilnībā iezemēta, un tādējādi tā nekad nav pilnībā atspējota vai izslēgta. Tas arī nodrošina, ka strāva caur LDR nekad nevar pārsniegt noteiktu minimālo robežu neatkarīgi no tā, cik spilgta ir gaismas intensitāte uz LDR.

Kad ir tumšs, LDR ir augsta pretestība, kas ir daudz reižu lielāka par 300 omu un 5 K iepriekš iestatītās vērtības kopējo vērtību.

Sakarā ar to tranzistora bāze iegūst lielāku zemes spriegumu (negatīvu) nekā pozitīvo spriegumu, un tā kolektora / izstarotāja vadīšana paliek izslēgta.

Tomēr, kad uz LDR krīt pietiekami daudz gaismas, tā pretestība nokrītas līdz dažiem kilogramu omu vērtībai.

Tas ļauj tranzistora bāzes spriegumam krietni pacelties virs 0,7 V atzīmes. Transistors tagad kļūst neobjektīvs un ieslēdz kolektora slodzi, tas ir, releju.

Kā redzat, arī šajā lietojumā tranzistori galvenokārt pastiprina niecīgo bāzes spriegumu tā, lai varētu ieslēgt lielāku slodzi tā kolektorā.

LDR var aizstāt ar citiem sensoriem, piemēram, a termistors siltuma uztveršanai, a ūdens sensors ūdens uztveršanai, a fotodiods infrasarkano staru uztveršanai utt.

Jautājums jums: Kas notiek, ja LDR un 300/5 K iepriekš iestatītās pozīcijas tiek savstarpēji samainītas?

Transistoru paketes

Transistori parasti tiek atpazīti pēc to ārējā iepakojuma, kurā konkrētā ierīce var būt iestrādāta. Visizplatītākie paku veidi, kuros ir pievienotas šīs noderīgās ierīces, ir T0-92, TO-126, TO-220 un TO-3. Mēs centīsimies izprast visas šīs tranzistoru specifikācijas un arī iemācīties tos izmantot praktiskās shēmās.

Izpratne par mazo signālu TO-92 tranzistoriem:

Šajā kategorijā ietilpst tādi tranzistori kā BC547, BC557, BC546, BC548, BC549 utt.

Tie ir viselementārākie grupā un tiek izmantoti lietojumiem, kas saistīti ar zemu spriegumu un strāvu. Interesanti, ka šī tranzistoru kategorija tiek visplašāk un universālāk izmantota elektroniskajās shēmās to daudzveidīgo parametru dēļ.

Parasti šīs ierīces ir paredzētas, lai apstrādātu spriegumu no 30 līdz 60 voltiem visā to kolektorā un izstarotājā.

Bāzes spriegums nav lielāks par 6, bet tos var viegli iedarbināt ar a sprieguma līmenis tik zems kā 0,7 volti viņu bāzē. Tomēr strāvai jābūt ierobežotai aptuveni līdz 3 mA.

Trīs TO-92 tranzistora vadus var identificēt šādi:

Turot drukāto pusi pret mums, labās puses vads ir izstarotājs, centrālais ir pamats un kreisās puses kāja ir ierīces savācējs.

ATJAUNINĀT: Vai vēlaties uzzināt, kā izmantot tranzistorus ar Arduino? Izlasiet to šeit

Kā konfigurēt TO-92 tranzistoru praktiskos projektos

Tranzistori galvenokārt ir divu veidu, NPN un PNP tipa, abi ir viens otru papildinoši. Būtībā viņi abi izturas vienādi, bet pretējās atsaucēs un virzienos.

Piemēram, NPN ierīcei būs nepieciešams pozitīvs trigeris attiecībā pret zemi, savukārt PNP ierīcei būs nepieciešams negatīvs sprūda, atsaucoties uz pozitīvu padeves līniju, lai ieviestu norādītos rezultātus.

Trīs iepriekš paskaidrotie tranzistora vadi jāpiešķir ar noteiktām ieejām un izejām, lai tas darbotos noteiktā lietojumā, kas acīmredzami paredzēts parametra pārslēgšanai.

Vadiem jāpiešķir šādi ievades un izvades parametri:

The jebkura tranzistora izstarotājs ir ierīces atsauces pinout , kas nozīmē, ka tai jāpiešķir norādītā kopējā piegādes atsauce, lai pārējie divi vadi varētu darboties, atsaucoties uz to.

NPN tranzistoram vienmēr būs nepieciešama negatīva barošana, jo tā pareizai darbībai atsauce, kas savienota ar tā emitētāja vadu, savukārt PNP gadījumā tā būs pozitīva padeves līnija tā emitētājam.

Kolektors ir tranzistora slodzi nesošais vads, un slodze, kas jāpārslēdz, tiek ievadīta pie tranzistora kolektora (skat. Attēlu).

The tranzistora pamatne ir sprūda spaile, kas jāpielieto ar nelielu sprieguma līmeni, lai strāva caur slodzi varētu iziet cauri emitētāja līnijai, padarot ķēdi pilnīgu un darbinot slodzi.

Sprūda padeves noņemšana līdz pamatnei nekavējoties izslēdz slodzi vai vienkārši strāvu pāri kolektoram un izstarotāja spailēm.

Izpratne par jaudas tranzistoriem TO-126, TO-220:

Tie ir vidēja tipa jaudas tranzistori, kurus izmanto lietojumos, kuriem nepieciešama jaudīgu samērā jaudīgu slodžu pārslēgšana pie transformatoriem, lampām utt., Un TO-3 ierīču vadīšanai, piemēram, BD139, BD140, BD135 utt.

BJT pinouts identificēšana

The pinout ir identificēti šādā veidā:

Turot ierīci ar drukātu virsmu pret sevi, labās puses vads ir izstarotājs, centrālais - kolektors un kreisās puses pamats.

Darbības un iedarbināšanas princips ir tieši līdzīgs tam, kas paskaidrots iepriekšējā sadaļā.

Ierīce tiek darbināta ar slodzi no 100 mA līdz 2 ampēriem visā to kolektorā līdz izstarotājam.

Bāzes sprūda var būt no 1 līdz 5 voltiem ar strāvu, kas nepārsniedz 50 mA, atkarībā no ieslēdzamo slodžu jaudas.

Izpratne par TO-3 jaudas tranzistoriem:

Tos var redzēt metāla iepakojumos, kā parādīts attēlā. Parasti izplatītie TO-3 jaudas tranzistori ir 2N3055, AD149, BU205 utt.

TO-3 paketes vadus var identificēt šādi:

Turot ierīces svina pusi pret sevi tā, lai metāla daļa, kas atrodas blakus lielākiem laukumiem, tiktu turēta uz augšu (skat. Attēlu), labās puses vads ir pamats, kreisās puses vads ir izstarotājs, bet ierīces metāla korpuss veido pakas savācēju.

Funkcija un darbības princips ir gandrīz tāds pats kā paskaidrots mazajam signāla tranzistoram, tomēr jaudas parametri proporcionāli palielinās, kā norādīts zemāk:

Kolektora-izstarotāja spriegums var būt no 30 līdz 400 voltiem un strāva no 10 līdz 30 ampēriem.

Bāzes sprūda optimāli jābūt apmēram 5 voltiem, strāvas līmenim no 10 līdz 50 mA atkarībā no iedarbināmās slodzes lieluma. Bāzes iedarbināšanas strāva ir tieši proporcionāla slodzes strāvai.

Vai jums ir konkrētāki jautājumi? Lūdzu, jautājiet viņiem, izmantojot savus komentārus. Es esmu šeit, lai tos visus atrisinātu jūsu vietā.