ebben tranzisztor bemutató, megtudjuk, a munka egy tranzisztor, mint egy kapcsoló. A kapcsolás és az erősítés a tranzisztorok és a tranzisztorok kapcsolóként való alkalmazásának két területe számos digitális áramkör alapja.
vázlat
Bevezetés
mint az egyik jelentős félvezető eszköz, a tranzisztor hatalmas elektronikus alkalmazásokban, például beágyazott rendszerekben, digitális áramkörökben és vezérlőrendszerekben talált felhasználást., Mind a digitális, mind az analóg tartományokban a tranzisztorokat széles körben használják különböző alkalmazáshasználathoz, például erősítéshez, logikai műveletekhez, kapcsoláshoz stb.
Ez a cikk elsősorban koncentrál, és rövid magyarázatot ad a tranzisztor alkalmazásáról, mint kapcsolóról.
a bipoláris csomópont tranzisztor vagy egyszerűen BJT egy háromrétegű, három terminál és két elágazó félvezető eszköz. Szinte sok alkalmazásban ezeket a tranzisztorokat két alapvető funkcióhoz használják, mint például a kapcsolás vagy az erősítés.,
a bipoláris név azt jelzi, hogy a Bjt működésében kétféle díjhordozó vesz részt. Ez a két töltéshordozó lyuk és elektron, ahol a lyukak pozitív töltéshordozók, az elektronok pedig negatív töltéshordozók.
a tranzisztornak három régiója van: bázis, emitter és kollektor. Az emitter egy erősen adalékolt terminál, amely elektronokat bocsát ki az alapba. A báziskapcsot enyhén adalékolják, és a kibocsátó által befecskendezett elektronokat a kollektorba továbbítják., A kollektor terminált intermediálisan adalékolják, és elektronokat gyűjtenek a bázisból. Ez a kollektor nagy, mint a másik két régióban, így eloszlatja több hőt.
a BJT-k kétféle NPN-ből és PNP-ből állnak, mindkettő ugyanolyanok, de különböznek az előfeszítés és a tápegység polaritása szempontjából. A PNP tranzisztor, két p-típusú anyagok N-típusú anyag szendvics, míg abban az esetben NPN tranzisztor P – típusú anyag szendvics két N – típusú anyagok. Ez a két tranzisztor különböző típusokba konfigurálható, mint a common emitter, common collector és common base konfigurációk.,
vissza a tetejére
tranzisztorok működési módjai
az elő-vagy hátrameneti körülményektől függ, hogy a tranzisztorok három fő működési móddal rendelkeznek, nevezetesen a cutoff, az aktív és a telítettségi régiók.
aktív mód
ebben a módban a tranzisztort általában áramerősítőként használják. Aktív üzemmódban, két csomópont eltérően elfogult, ami azt jelenti, emitter-bázis csomópont előre elfogult, míg kollektor-bázis csomópont fordított elfogult., Ebben az üzemmódban az emitter és a kollektor közötti áram áramlik, és az áram mennyisége arányos az alapárammal.
Cutoff Mode
ebben a módban mind a kollektorbázis-csomópont, mind az emitter-bázis-csomópont fordított. Ez viszont nem teszi lehetővé az áram áramlását a kollektorból az emitterbe, ha az alap-emitter feszültsége alacsony. Ebben az üzemmódban a készülék teljesen ki van kapcsolva, mivel az eszközön átáramló áram nulla.,
telítettségi mód
ebben a működési módban mind az emitter bázis, mind a kollektor bázis csomópontjai előre elfogultak. Az áram szabadon áramlik a kollektorról az emitterre, ha az alap-emitter feszültsége magas. Ebben az üzemmódban a készülék teljesen be van kapcsolva.
az alábbi ábra egy BJT tranzisztor kimeneti jellemzőit mutatja. Az alábbi ábrán cutoff régió működési feltételei nulla kollektor kimeneti áram, nulla bázis bemeneti áram és maximális kollektor feszültség., Ezek a paraméterek nagy kimerülési réteget okoznak, amely tovább nem teszi lehetővé az áram áramlását a tranzisztoron. Ezért a tranzisztor teljesen kikapcsolt állapotban van.
Hasonlóképpen, a telítettségi régióban egy tranzisztor olyan módon van torzítva, hogy a maximális alapáramot alkalmazzák, amely maximális kollektoráramot és minimális kollektor-emitter feszültséget eredményez. Ez azt eredményezi, hogy a kimerülési réteg kicsi lesz, és lehetővé teszi a maximális áram áramlását a tranzisztoron keresztül. Ezért a tranzisztor teljesen állapotban van.,
ezért a fenti vitából azt mondhatjuk, hogy a tranzisztorok be – /kikapcsolt szilárdtest kapcsolóként működhetnek úgy, hogy tranzisztort működtetnek a vágási és telítettségi régiókban. Az ilyen típusú kapcsolási alkalmazást motorok, lámpaterhelések, mágnesszelepek stb.
vissza a tetejére
tranzisztor kapcsolóként
egy tranzisztort használnak az áramkör megnyitásához vagy bezárásához. Ez a típusú szilárdtest-váltás jelentős megbízhatóságot és alacsonyabb költségeket biztosít a hagyományos relékhez képest.,
mind az NPN, mind a PNP tranzisztorok kapcsolóként használhatók. Néhány alkalmazás egy power tranzisztort használ kapcsolóeszközként, abban az időben szükség lehet egy másik jelszintű tranzisztor használatára a nagy teljesítményű tranzisztor meghajtásához.
NPN tranzisztor kapcsolóként
a tranzisztor kapcsolási műveletének alapkapcsán alkalmazott feszültség alapján történik. Ha elegendő feszültséget (Vin > 0,7 V) alkalmaznak az alap és az emitter között, akkor a kollektor emitter feszültsége megközelítőleg 0. Ezért a tranzisztor rövidzárlatként működik., A VCC/Rc kollektoráram a tranzisztoron keresztül áramlik.
hasonlóképpen, ha a bemeneten nincs feszültség vagy nulla feszültség, a tranzisztor a vágási régióban működik, és nyitott áramkörként működik. Az ilyen típusú kapcsolási csatlakozásnál a terhelés (itt LED lámpa) referenciaponttal csatlakozik a kapcsolási kimenethez. Így, amikor a tranzisztor be van kapcsolva, az áram forrásról földre áramlik a terhelésen keresztül.,
vissza a tetejére
példa az npn tranzisztorra, mint kapcsolóra
Tekintsük az alábbi példát, ahol az RB = 50 K ohm bázisellenállás, kollektor ellenállás Rc = 0,7 k ohm, Vcc 5V és a béta érték 125. Az alap bemenetnél 0 és 5V között változó jelet kapunk, így a kimenetet a kollektornál úgy fogjuk látni, hogy a VI-t két állapotra változtatjuk, ami 0 és 5V az ábrán látható módon.
Ic = Vcc/Rc amikor VCE = 0
Ic = 5V/0.,7k ohm
Ic = 7.1 mA
Alap Aktuális Ib = Ic / β
Ib = 7.1 mA/125
Ib = 56.8 µA
a fenti számításokat, a maximális vagy csúcsérték a kollektor áram, az áramkör 7.1 mA, amikor Vce nulla. A megfelelő alapáram, amelyre a kollektoráram áramlik, 56,8 µA. Tehát egyértelmű, hogy amikor az alapáramot az 56, 8 mikro amper fölé emelik, akkor a tranzisztor telítettségi módba kerül.,
vegye figyelembe azt az esetet, amikor nulla Voltot alkalmaznak a bemeneten. Ez okozza a bázis áram nulla, és mivel az emitter földelt, emitter bázis csomópont nem előre elfogult. Ezért a tranzisztor OFF állapotban, valamint a gyűjtő kimeneti feszültség egyenlő 5V.
Amikor Vi. = 0V, Ib = 0 Ic =0,
Vc = Vcc – (IcRc)
= 5V – 0
= 5V
úgy vélik, hogy a bemeneti alkalmazott feszültség 5 v, akkor az alap aktuális alkalmazásával kell megállapítani Kirchhoff van feszültség törvény.,
Amikor Vi. = 5V
Ib = (Vi – Vbe) / Rb
A szilícium tranzisztor Vbe = 0.7 V
Így Ib = (5V – 0.7 V)/ 50K ohm
= 86 µA, amely nagyobb, mint 56.8 µA
Ezért az alap aktuális nagyobb, mint 56.8 micro-amper áram, a tranzisztor lesz hajtott, hogy telítettség, hogy teljesen, amikor 5V alkalmazzák a bemenet. Így a kollektor kimenete körülbelül nulla lesz.,
vissza a tetejére
PNP tranzisztor kapcsolóként
PNP tranzisztor ugyanúgy működik, mint az NPN kapcsolási művelethez, de az áram az alapból áramlik. Az ilyen típusú kapcsolást negatív földi konfigurációkhoz használják. A PNP tranzisztor esetében az alapkapocs mindig negatívan elfogult az emitterhez képest. Ebben a kapcsolásban az alapáram akkor áramlik, ha az alapfeszültség negatívabb. Egyszerűen egy alacsony feszültségű vagy több negatív feszültség miatt a tranzisztor rövidzárlatba kerül, különben nyitott áramkör vagy nagy impedancia állapot lesz.,
ebben az összefüggésben a terhelés a tranzisztor kapcsolási kimenetéhez kapcsolódik egy referenciaponttal. Amikor a tranzisztor be van kapcsolva, az áram a forrásból a tranzisztoron keresztül a terhelésig, végül a talajig áramlik. 
Példa a PNP Tranzisztor mint Kapcsoló
Hasonló a NPN tranzisztor kapcsoló áramkör, PNP bemeneti áramkör is alap, de a kibocsátó kapcsolódik állandó feszültség, valamint a gyűjtő csatlakozik a föld át a terhelést, ahogy az ábra mutatja., 
ebben a konfigurációban A bázis mindig elfogult negatívan tekintetében a kibocsátó által csatlakoztatása a bázis a negatív oldalon, a kibocsátó, a pozitív oldalon a bemenet, a kínálat. Tehát a VBE feszültség negatív, az emitter tápfeszültsége a kollektorhoz képest pozitív (VCE pozitív).
ezért a tranzisztoros emitter vezetésének pozitívabbnak kell lennie mind a kollektor, mind az Alap tekintetében. Más szavakkal, a bázisnak negatívabbnak kell lennie az emitter tekintetében.,
az alap-és kollektoráramok kiszámításához a következő kifejezéseket használjuk.
Ic = Ie-Ib
IC = β. Ib
Ib = Ic / β
vegye figyelembe a fenti példát, hogy a terhelés 100 milli amper áramot igényel, a tranzisztor béta értéke pedig 100., Akkor a jelenlegi szükséges a telítettség, a tranzisztor
Minimális alap aktuális = gyűjtő aktuális / β
= 100 mA / 100
= 1mA
Ezért, ha az alap aktuális 1 mA, a tranzisztor lesz teljes. De a tranzisztor garantált telítettségéhez gyakorlatilag 30% – kal több áram szükséges. Tehát ebben a példában a szükséges alapáram 1,3 mA.,
vissza a tetejére
A tranzisztor általános gyakorlati példái, mint kapcsoló
tranzisztor a LED
váltásához, amint azt korábban említettük, hogy a tranzisztor kapcsolóként használható. Az alábbi vázlat azt mutatja, hogy egy tranzisztort használnak a fénykibocsátó dióda (LED) váltására.
- amikor az alapkapcson lévő kapcsoló nyitva van, nincs áram az alapon keresztül, így a tranzisztor vágási állapotban van. Ezért az áramkör nyitott áramkörként működik, a LED pedig kikapcsol.,
- amikor a kapcsoló zárva van, az alapáram elindul a tranzisztoron keresztül, majd a telítettségi eredményekbe vezet, hogy a LED bekapcsolódjon.
- ellenállásokat helyeznek el, hogy korlátozzák az áramokat a bázison és a LED-en keresztül. Lehetőség van a LED intenzitásának megváltoztatására is az ellenállás változtatásával az alapáramútban.
vissza a tetejére
tranzisztor a relé működtetéséhez
a relé működését tranzisztorral is vezérelheti., Egy tranzisztor kis áramköri elrendezésével, amely képes a relé tekercsét feszültség alá helyezni úgy, hogy a hozzá csatlakoztatott külső terhelés szabályozható legyen.
- fontolja meg az alábbi áramkört, hogy megismerje a tranzisztor működését a relé tekercs feszültségéhez. A bázison alkalmazott bemenet hatására a tranzisztor telítettségi tartományba kerül, ami tovább eredményezi az áramkör rövidzárlatát. Így a relé tekercs feszültség alá kerül, a relé érintkezők pedig működésbe kerülnek.,
- induktív terheléseknél, különösen a motorok és az induktorok váltásakor a hirtelen teljesítményeltávolítás nagy potenciált képes fenntartani a tekercsen. Ez a magas feszültség jelentős károkat okozhat a többi áramkörben. Ezért a diódát az induktív terheléssel párhuzamosan kell használni, hogy megvédjük az áramkört az induktív terhelés indukált feszültségeitől.,
VISSZA A lap TETEJÉRE
Tranzisztoros Meghajtó Motor
- A tranzisztor is használt meghajtó, valamint szabályozza a sebességet a DC motor, egy egyirányú út, a váltás a tranzisztor rendszeres időközönként, hogy az idő mutatja az alábbi ábra.
- mint fentebb említettük, az egyenáramú motor induktív terhelés is, ezért egy szabadkerekű diódát kell elhelyeznünk rajta az áramkör védelme érdekében.
- a tranzisztor kikapcsolásával és telítődési tartományokban a motort többször be – és kikapcsolhatjuk.,
- a tranzisztor változó frekvenciákon történő átkapcsolásával szabályozható a motor fordulatszáma a leállástól a teljes sebességig. A kapcsolási frekvenciát vezérlőeszközről vagy IC-ről, például mikrokontrollerről kaphatjuk meg.
