tässä Transistori opetusohjelmassa, me oppia toiminnan Transistori kytkimenä. Kytkentä ja Vahvistus ovat kaksi aluetta, sovelluksia, Transistorit ja Transistori kytkimenä on perusta monia digitaalisia piirejä.
Outline
Johdanto
yksi merkittävä puolijohdekomponenttien, transistori on löytynyt käyttää valtavia sähköisiä sovelluksia, kuten sulautettuja järjestelmiä, digitaalisia piirejä ja valvonta-järjestelmät., Sekä digitaalisissa että analogisissa verkkotunnuksissa transistoreja käytetään laajasti eri sovellusten käyttöön, kuten vahvistamiseen, logiikkatoimintoihin, kytkemiseen ja niin edelleen.
Tämä artikkeli keskittyy pääasiassa ja antaa lyhyen selityksen transistorisovelluksesta kytkimenä.
Bipolar Risteyksessä Transistori tai yksinkertaisesti BJT on kolme kerrosta, kolme terminaali ja kaksi junction puolijohde-laitteen. Lähes monissa sovelluksissa näitä transistoreja käytetään kahteen perustoimintoon, kuten kytkentään ja vahvistukseen.,
nimi kaksisuuntainen osoittaa, että kaksi varauksenkuljettajien ovat mukana toiminnan BJT. Nämä kaksi varauksenkuljettajien ovat aukkoja ja elektroneja, jossa reiät ovat positiivisen varauksen kantajia ja elektronit on negatiivinen varaus kantajia.
transistori on kolme aluetta, eli pohja, aiheuttaja ja keräilijä. Emitteri on voimakkaasti seostettu terminaali ja lähettää elektroneja emäseen. Emästerminaali on kevyesti seostettu ja siirtää emitteriin pistetyt elektronit keräilijälle., Keräyspääte on välillisesti seostettu ja kerää elektroneja emäksestä. Tämä keräilijä on suuri verrattuna kahteen muuhun alueeseen, joten se haihduttaa enemmän lämpöä.
Transistorit ovat kahta tyyppiä NPN ja PNP, sekä toiminta on sama, mutta eroavat toisistaan painottaminen ja virtalähteen napaisuus. Vuonna PNP-transistorin, kahden P – tyypin materiaalien N – tyypin materiaali on alumiinifoliota ottaa huomioon, että kyseessä on NPN transistori, P – tyypin materiaalin välissä kaksi N – tyypin materiaaleja. Nämä kaksi transistoria voidaan konfiguroida eri tyyppejä, kuten yhteinen emitteri, yhteinen keräilijä ja yhteinen pohja kokoonpanoissa.,
TAKAISIN ALKUUN
toimintatilat Transistorit
Riippuu painottaminen ehtoja, kuten eteen-tai taaksepäin, transistorit on kolme suurta toimintatilaa eli sulku, aktiivinen ja värikylläisyyttä alueilla.
Aktiivitilaa
tässä moodissa transistoria käytetään yleensä virtavahvistimena. Aktiivisessa tilassa kaksi liittymää ovat eri tavalla puolueellisia, mikä tarkoittaa, että emitter-base junction on eteenpäin puolueellinen, kun taas collector-base junction on käänteinen puolueellinen., Tässä tilassa virta virtaa emitterin ja keräimen välillä ja virran määrä on verrannollinen perusvirtaan.
Cutoff-Tila
tässä tilassa, sekä keräilijä-base risteyksessä ja aiheuttaja-base risteyksessä on käänteinen puolueellinen. Tämä puolestaan ei ole antaa virran virrata keräilijä aiheuttaja, kun base-päästötason jännite on alhainen. Tässä tilassa laite on täysin pois päältä, koska tämän seurauksena laitteen läpi virtaava virta on nolla.,
Kyllästyminen-Tilassa
tässä tilassa toiminta, sekä lähettimen pohja ja keräilijä pohja liittymissä on eteenpäin puolueellinen. Virta virtaa vapaasti kerääjästä emitteriin, kun emitterijännite on korkea. Tässä tilassa laite on täysin kytketty päälle.
alla Oleva kuva osoittaa, lähtö ominaisuudet BJT Transistori. Alla kuvassa cutoff alueella on toimintaedellytykset nolla keräilijä Lähtövirta, nolla pohja tulovirta ja suurin keräilijä jännite., Nämä parametrit aiheuttaa suuri ehtyminen kerros, joka edelleen ei salli virtaa läpi transistori. Siksi transistori on täysin pois päältä kunnossa.
Vastaavasti kylläisyyttä alueella, transistori on puolueellinen siten, että suurin base nykyinen on sovellettu, että tulokset maksimi kollektorivirta ja vähintään keräilijä-lähettimen jännite. Tämä aiheuttaa ehtymisen kerros tulee pieni ja mahdollistaa suurimman virran virtauksen transistorin läpi. Siksi transistori on täysin kunnossa.,
Näin ollen, edellä keskustelua, voimme sanoa, että transistorit voidaan saada toimimaan kuten ON/OFF-solid-state-kytkin, jonka toiminta-transistori sulku-ja värikylläisyys-alueilla. Tämäntyyppistä kytkentäsovellusta käytetään moottoreiden, lamppukuormien, solenoidien jne.ohjaamiseen.
TAKAISIN ALKUUN
Transistori kytkimenä
transistori on käytetty kytkentä toimintaan avaaminen tai sulkeminen piiri. Tämän tyyppinen solid state switching tarjoaa huomattavan luotettavuuden ja alhaisemmat kustannukset verrattuna perinteisiin releisiin.,
sekä NPN-että PNP-transistoreja voidaan käyttää kytkiminä. Jotkut sovellukset käyttävät teho transistori kytkentä laite, tuolloin se voi tarpeen käyttää toisen signaalin taso transistori ajaa suuri teho transistori.
NPN Transistori kytkimenä
Perustuu jännite tyvestä terminaalin transistori kytkentä toiminto suoritetaan. Kun riittävä jännite (Vin > 0,7 V) on sovellettu välillä base ja aiheuttaja, keräilijä lähettimen jännite on suunnilleen yhtä suuri kuin 0. Siksi transistori toimii oikosulkuna., Keräilijä nykyinen Vcc/Rc virtaa transistorin.
Vastaavasti, kun ei jännite tai nolla jännite on sovellettu tulo -, transistori toimii sulku alueella ja toimii avoin piiri. Tämän tyyppisessä kytkentäyhteydessä kuormitus (tässä LED-lamppu) kytketään kytkentätehoon vertailupisteellä. Kun transistori on kytketty päälle, virta virtaa lähteestä maahan kuorman kautta.,
TAKAISIN ALKUUN
Esimerkki NPN Transistori kytkimenä
Harkitse alla esimerkki, jossa pohja vastus Rb = 50 k ohm, keräilijä resistanssi Rc = 0.7 k ohm, Vcc on 5V ja beta-arvo on 125. Tyvestä input signaali vaihtelee välillä 0 ja 5V on annettu niin aiomme nähdä tuotoksen keräilijä vaihtelemalla Vi kahdessa todetaan, että on 0 ja 5V, kuten kuvassa.
Ic = Vcc/Rc, kun VCE = 0,
Ic = 5V/0.,7k ohmia
Ic = 7.1 mA
Pohja Ib = Ic / β
Ib = 7.1 mA/125
Ib = 56.8 µA
edellä laskelmat, enimmäis-tai huippuarvo collector nykyinen piiri on 7.1 mA, kun Vce on nolla. Ja vastaavat nykyinen pohja, johon keräilijä virtaa on 56.8 µA. Niin, on selvää, että kun perusvirta on kasvanut yli 56.8 mikro ampeeri sitten transistori tulee kylläisyys tilassa.,
harkitse tapausta, jossa nollavolttia käytetään syötössä. Tämä aiheuttaa perusvirran nollan ja koska emitteri on maadoitettu, emitterin base junction ei ole eteenpäin puolueellinen. Siksi, transistori on POIS kunto ja collector-lähtö jännite on yhtä suuri kuin 5V.
Kun Vi = 0V, i b = 0 ja Ic =0,
Vc = Vcc – (IcRc)
= 5V – 0.
= 5V
Mieti, että input jännite on 5 volttia, sitten pohja nykyinen voidaan määrittää käyttämällä Kirchhoffin jännite laki.,
Kun Vi = 5V
Ib = (Vi – Vbe) / Rb
Varten pii transistori Vbe = 0,7 V,
Siten, Ib = (5V – 0,7 V)/ 50K ohmia
= 86 µA, joka on suurempi kuin 56.8 µA
näin Ollen pohja nykyinen on suurempi kuin 56.8 mikro ampere nykyinen transistori on ajettu kyllästyminen, joka on täysin, kun 5V on sovellettu tulo. Näin ulostulo keräilijän tulee noin nolla.,
TAKAISIN ALKUUN
PNP Transistori kytkimenä
PNP-transistori toimii sama kuin NPN varten vaihtaa toimintaa, mutta nykyinen virtaa pohja. Tämäntyyppistä kytkentää käytetään negatiivisissa maakokoonpanoissa. PNP-transistorin osalta emitterin suhteen base-pääte on aina negatiivisesti puolueellinen. Tässä kytkemisessä Pohjavirta virtaa, kun perusjännite on negatiivisempi. Yksinkertaisesti alhainen jännite tai enemmän negatiivinen jännite tekee transistori oikosulku muuten se on avoin johdettu tai korkean impedanssin tilaan.,
tässä yhteydessä kuorma kytketään transistorin kytkentätulokseen vertailupisteellä. Kun transistori on päällä, virta virtaa lähteestä transistorin kautta kuormaan ja lopulta maahan.
Esimerkki PNP Transistori kytkimenä
Samanlainen NPN transistori kytkin piiri, PNP-piiri tulo on myös pohja, mutta aiheuttaja on kytketty jatkuva jännite ja kollektori on kytketty maahan kautta lisää kuin kuvassa.,
tässä kokoonpanossa pohja on aina puolueellinen negatiivisesti suhteessa aiheuttaja kytkemällä base at negatiivinen puoli ja lähetin positiivinen puoli input tarjontaa. Joten jännite VBE on negatiivinen ja lähettimen syöttöjännite osalta Keräilijä on positiivinen ( VCE positiivinen).
näin Ollen, johtuminen transistori aiheuttaja on olla positiivinen suhteen sekä keräilijä ja pohja. Toisin sanoen base on oltava enemmän negatiivinen suhteessa päästäjä.,
perus-ja keräilyvirtojen laskemisessa käytetään seuraavia ilmaisuja.
Ic = Ie – Ib
Ic = β. Ib
Ib = Ic / β
Harkitse edellä esimerkiksi, että kuorma vaatii 100 milli ampeerin nykyisen ja transistori on beta-arvo 100., Sitten nykyinen tarvitaan kylläisyyttä transistori on
Vähintään base nykyinen = keräilijä nykyinen / β
= 100 mA / 100,
= 1mA
näin Ollen, kun pohja nykyinen on 1 mA, transistori on täysin. Mutta käytännössä 30 prosenttia enemmän virtaa tarvitaan taattu kylläisyys transistori. Joten tässä esimerkissä perusvirta tarvitaan 1,3 mA.,
TAKAISIN ALKUUN
Yhteisen Käytännön Esimerkkejä Transistori kytkimenä
Transistori Vaihtaa LED
Kuten aiemmin, että transistoria voidaan käyttää kytkimenä. Alla oleva kaavamainen näyttää, miten transistoria käytetään valodiodin (LED) kytkemiseen.
- kun base-päätelaitteen kytkin on auki, ei virtaa pohjan läpi, joten transistori on katkaisutilassa. Siksi piiri toimii avoimena virtapiirinä ja LED irtoaa.,
- Kun kytkin on suljettu, nykyinen pohja alkaa virtaa transistorin ja sitten ajaa kyllästyminen tulokset LED tulla.
- vastukset asetetaan rajoittamaan virtauksia pohjan ja LEDin läpi. On myös mahdollista vaihdella voimakkuutta LED vaihtelemalla vastus base nykyinen polku.
TAKAISIN ALKUUN
Transistori Toimii Rele
Se on myös mahdollista ohjata releen toimintaa käyttäen transistori., Pieni piiri järjestely transistori pystyy tehostamaan kelan rele niin, että ulkoinen kuormitus on kytketty, se on hallinnassa.
- Harkitse alla piiri tietää toiminnan transistori tarmoa rele kela. Input soveltaa tyvestä aiheuttaa ajaa transistori kyllästyminen alueen, joka lisää tuloksia piiri on oikosulku. Joten relekela saa virtaa ja relekontaktit toimivat.,
- Vuonna induktiiviset kuormat, erityisesti vaihtamalla moottorit ja induktorit, äkillinen tehon poisto voi pitää suuren potentiaalin koko kela. Tämä korkea jännite voi aiheuttaa huomattavia vaurioita lepopiiriin. Siksi meidän on käytettävä diodi rinnakkain induktiivinen kuorma suojella piiri latausjännitteet induktiivisen kuorman.,
TAKAISIN ALKUUN
Transistori Ajaa Moottori
- transistori voi myös käyttää ajaa ja säädellä nopeutta DC-moottori on yksisuuntainen tavalla vaihtamalla transistorin säännöllisin väliajoin kuten on esitetty alla kuva.
- Kuten edellä mainittiin, DC-moottori on myös induktiivinen kuorma, joten meidän täytyy asettaa rullatessa diodi poikki suojella piiri.
- kytkemällä transistorin katkaisu-ja kyllästysalueilla voimme kytkeä moottorin päälle ja pois päältä toistuvasti.,
- on myös mahdollista säädellä moottorin nopeutta seisokista täyteen nopeuteen vaihtamalla transistoria vaihtelevilla taajuuksilla. Saamme kytkentätaajuuden ohjauslaitteesta tai IC: stä kuten mikrokontrollerista.
