I denne Transistor opplæringen vil vi lære om å arbeide for en Transistor som en Bryter. Bytte og Forsterkning er de to områdene av programmer av Transistorer og Transistoren som en Bryter er basis for mange digitale kretser.
Oversikt
Innledning
Som en av de betydelige semiconductor enheter, transistor har funnet bruk i enorme elektroniske programmer som embedded systemer, digitale kretser og kontroll systemer., I både digitale og analoge domener transistorer er i utstrakt bruk for ulike programmene som forsterkning, logiske operasjoner, bytte og så videre.
Denne artikkelen i hovedsak konsentrerer seg og gir en kort forklaring av transistor programmet som en bryter.
Bipolar Junction Transistor eller bare BJT er en tre lag, tre-terminal og to junction semiconductor device. Nesten i mange av programmene som disse transistorene er brukt til to grunnleggende funksjoner, for eksempel å bytte og forsterkning.,
navnet bipolar indikerer at to typer kostnader operatører er involvert i arbeidet med en BJT. Disse to lade bærere er hull og elektroner, hvor hullene er positiv ladning operatører og elektronene er negativt ladet bærere.
transistoren har tre områder, nemlig base, emitter og kollektor. Den stråler er et tungt dopet terminal og avgir elektroner inn i basen. Base terminal er lett dopet og passerer emitter-injisert elektroner på samleren., Samleren terminal er intermediately dopet og samler elektroner fra base. Denne samleren er stor sammenlignet med to andre regioner, slik at det gir mer varme.
– Diode er av to typer NPN-og PNP, både funksjon er den samme, men skiller seg i form av vekting og strømforsyning polaritet. I PNP-transistor, mellom to P – type materialet N – type materialet er klemt mens i tilfelle av NPN transistor P – type material sandwiched mellom to N – type materialer. Disse to transistorer kan konfigureres i forskjellige typer som felles emitter, felles oppsamler og felles base-konfigurasjoner.,
TILBAKE TIL TOPPEN
Operating Modes av Transistorer
Avhengig av vekting forhold som fremover eller bakover, transistorer har tre store moduser av drift nemlig cutoff, aktiv og metning regioner.
Aktiv Modus
I denne modusen transistor er vanligvis brukt som en aktuell forsterker. I aktiv modus, to veikryss er annerledes partisk det betyr emitter-base-krysset er partisk frem mens kollektor-base-krysset er omvendt partisk., I denne modusen strømmen flyter mellom emitter og kollektor, og mengden av strømmen er proporsjonal med base gjeldende.
Cutoff-Modus
I denne modusen, både collector base-krysset og emitter-base-krysset er omvendt partisk. Dette i sin tur ikke gir den nåværende til å strømme fra collector til emitter når base-emitter-spenningen er for lav. I denne modusen enheten slås helt av som følge gjeldende strømmer gjennom enheten er null.,
Modus Metning
I denne modus av drift, både emitter-base og kollektor-base veikryss er partisk frem. Strømmen flyter fritt fra collector til emitter når base-emitter-spenningen er høy. I denne modusen enheten er fullt slått PÅ.
nedenfor viser figuren output kjennetegn for en BJT Transistor. I figur nedenfor cutoff-regionen har operative betingelser som null collector utgangsstrøm, null base inngang strøm og maksimal collector spenning., Disse parametrene fører til en stor reduksjon lag som ytterligere tillater ikke for at det flyter strøm gjennom transistoren. Derfor transistor er helt i AV-tilstand.
på samme måte, i metning regionen, en transistor er forutinntatt på en slik måte at maksimal base gjeldende brukes som fører til maksimal collector nåværende og minimum kollektor-emitter spenning. Dette fører til utarming lag til å bli liten og for å tillate maksimal strømmen gjennom transistoren. Derfor transistor er fullt i stand.,
Derfor, fra diskusjonen ovenfor, kan vi si at transistorer kan gjøres for å arbeide som PÅ/AV solid state-bytte av drifts-transistor i cutoff og metning regioner. Denne typen bytte program som brukes for styring av motorer, lampe laster, sekunder, osv.
TILBAKE TIL TOPPEN
Transistoren som en Bryter
En transistor er brukt for intermitterende drift for åpning og lukking av en krets. Denne typen solid state bytte tilbyr betydelig pålitelighet og lavere kostnader sammenlignet med konvensjonelle releer.,
Begge NPN-og PNP-transistorer kan brukes som brytere. Noen av programmene som bruker en kraft transistor som du slår enheten, på den tiden kan det hende det nødvendig å bruke et annet signal nivå transistor til å drive med høy effekt transistor.
NPN Transistoren som en Bryter
Basert på den spenningen som brukes i base-terminal for en transistor bytte operasjonen er utført. Når et tilstrekkelig spenning (Vin > 0,7 V) brukes mellom base og emitter, collector til emitter spenningen er tilnærmet lik 0. Derfor transistor fungerer som en kortslutning., Samleren gjeldende Vcc/Rc renn gjennom transistoren.
på samme måte, når det ikke er noen spenning eller null spenning på inngangen, transistoren opererer i cutoff-regionen, og fungerer som en åpen krets. I denne typen bytte tilkobling, belastning (her LED-lampe) er koblet til koblingsutgang med et referansepunkt. Dermed, når transistoren er slått PÅ, strøm flyter fra kilde til bakken gjennom lasten.,
TILBAKE TIL TOPPEN
Eksempel på NPN Transistoren som en Bryter
Vurdere nedenfor eksempel hvor base motstand Rb = 50 k ohm, samler motstand Rc = 0.7 k ohm, Vcc er 5V og beta-verdien er 125. På basen input signal som varierer mellom 0 og 5 er gitt så vi kommer til å se resultatet på samleren ved å variere Vi ved to stater, som er 0 og 5V som vist i figur.
Ic = Vcc/Rc når VCE = 0
Ic = 5V/0.,7k ohm
Ic = 7.1 mA
Base Gjeldende Ib = Ic / β
Ib = 7.1 mA/125
Ib = 56.8 μa
Fra ovenstående beregninger, maksimum eller toppverdi av solfangeren strømmen i kretsen er 7.1 mA når Vce er lik null. Og de svarer base gjeldende som samler dagens renn er 56.8 μa. Så, det er klart at når basen gjeldende er økt utover 56.8 mikro ampere så transistor kommer inn i metning modus.,
Vurdere saken når null volt er anvendt ved inngangen. Dette fører til basen gjeldende null, og som stråler er jordet, emitter-base-krysset er ikke partisk frem. Derfor, transistoren er i AV-tilstand og samleren utgangsspenning er lik 5V.
Når Vi = 0V, Ib = 0 og Ic =0,
Vc = Vcc – (IcRc)
= 5 – 0
= 5V
Tenk at inngangsspenning brukt er 5 volt, så basen strøm kan bestemmes ved å bruke Kirchhoff er spenning loven.,
Når Vi = 5V
Ib = (Vi – Vbe) / Rb
For silisium transistor Vbe = 0.7 V
Dermed, Ib = (5V – 0.7 V)/ 50K ohm
= 86 μa som er større enn 56.8 μa
Derfor base gjeldende er større enn 56.8 mikro ampere strøm, transistoren vil bli kjørt til metning som er fullt PÅ når 5V er anvendt ved inngangen. Dermed produksjonen i solfangeren blir omtrent null.,
TILBAKE TIL TOPPEN
PNP-Transistoren som en Bryter
PNP-transistor fungerer samme som NPN for en intermitterende drift, men dagens renn fra basen. Denne typen veksling brukes for negative bakken konfigurasjoner. For PNP-transistor-base-terminal er alltid negativt forutinntatt med hensyn til emitter. I denne veksling, base dagens renn når basen spenning er mer negative. Rett og slett en lav spenning eller mer negativ spenning gjør transistor til kortslutning ellers vil det være åpent circuited eller høy impedans staten.,
I denne forbindelse, legger du er koblet til transistor koblingsutgang med et referansepunkt. Når transistoren er slått PÅ, vil strømmen flyter fra kilden gjennom transistor til legg og til slutt til bakken.
Eksempel på PNP-Transistoren som en Bryter
Lik NPN transistor slå krets, PNP-krets innspill er også base, men den stråler er koblet til konstant spenning og samleren er koblet til bakken gjennom lasten som vist i figur.,
I denne konfigurasjonen base er alltid ensidig negativt med hensyn til emitter ved å koble basen på negativ side, og den stråler på den positive side av inngang for strømforsyning. Så spenningen VBE er negative og emitter spenning med hensyn til Solfangeren er positiv ( VCE positiv).
Derfor, for gjennomføring av emitter emitter må være mer positivt med hensyn til både samler og base. Med andre ord basen må være mer negative med hensyn til emitter.,
For å beregne base og kollektor strømmer følgende uttrykk som er brukt.
Ic = Ie – Ib
Ic = β. Ib
Ib = Ic / β
Tenk eksempelet ovenfor, at lasten krever 100 milli ampere strøm og transistor har beta-verdi på 100., Da nåværende nødvendig for metning av transistor er
Minimum base gjeldende = collector nåværende / β
= 100 mA / 100
= 1mA
Derfor, når basen er gjeldende 1 mA, transistoren vil være fullt PÅ. Men nesten 30 prosent mer strøm er nødvendig for garantert metning av transistor. Så, i dette eksempelet base gjeldende kreves 1.3 mA.,
TILBAKE TIL TOPPEN
Vanlige Praktiske Eksempler på Transistoren som en Bryter
Transistor å Slå LED –
Som nevnt tidligere at transistoren kan brukes som en bryter. Skjematisk nedenfor viser hvordan en transistor er brukt til å slå Light-Emitting Diode (LED).
- Når bryteren på undersiden terminal er åpent, ingen strøm flyter gjennom basen, slik at transistoren er i cutoff staten. Derfor, kretsen fungerer som åpen-krets og LED blir AV.,
- Når bryteren er lukket, base gjeldende begynner å renne gjennom transistoren og deretter kjører inn metning resultater for å bli LEDET PÅ.
- Motstander er egnet til å begrense strøm gjennom base-og LED. Det er også mulig å variere intensiteten av LED ved å variere motstanden i basen gjeldende bane.
TILBAKE TIL TOPPEN
Transistor til å Drive Stafett
Det er også mulig å styre stafett operasjonen ved hjelp av en transistor., Med en liten krets arrangement av en transistor i stand til å trene spolen av rele slik at den eksterne legg koblet til det er kontrollert.
- Vurdere nedenfor krets å vite drift av en emitter til energi stafett coil. Inndata brukt i bunnen årsaker til å drive transistor i metning regionen, noe som ytterligere resultater kretsen blir kortslutning. Så stafett coil får energi og relekontaktene få operert.,
- I induktiv last, spesielt veksling av motorer og induktorer, plutselig fjerning av makt kan holde et høyt potensial på tvers av spolen. Dette høy spenning kan forårsake betydelig skade for resten krets. Derfor må vi bruke diode parallelt med induktiv belastning å beskytte krets indusert spenning av induktiv last.,
TILBAKE TIL TOPPEN
Transistor å Kjøre Motoren
- En transistor kan også brukes til å drive og regulere hastigheten på DC-motor i en ensrettet måte, ved å slå transistor i regelmessige intervaller av tid som vist i figur nedenfor.
- Som nevnt ovenfor, DC-motor er også en induktiv last, slik at vi har til å plassere en freewheeling diode over det for å beskytte kretsen.
- Ved å bytte om på transistor i cutoff og metning regioner, kan vi slå PÅ og AV motoren flere ganger.,
- Det er også mulig å regulere hastigheten på motoren fra stillstand til full hastighet ved å bytte transistoren ved varierende frekvenser. Vi kan få bytte frekvens fra kontroll-enheten eller IC som mikrokontroller.
