Работа транзистора в ключевом режиме простым языком. Ключевой режим работы транзистора: принципы, схемы, характеристики

Как работает транзистор в ключевом режиме. Какие виды транзисторных ключей существуют. Как измерить характеристики транзисторного ключа. Какие параметры влияют на работу транзистора в ключевом режиме.

Принцип работы транзистора в ключевом режиме

Ключевой режим работы транзистора — это режим, при котором транзистор работает в двух крайних состояниях:

• Полностью открыт (насыщен) — имеет очень малое сопротивление
• Полностью закрыт (в отсечке) — имеет очень большое сопротивление

В ключевом режиме транзистор используется для коммутации (включения/выключения) электрических цепей. Основные преимущества транзисторных ключей:

• Высокое быстродействие (время переключения порядка наносекунд)
• Малая мощность управления
• Отсутствие механических контактов
• Высокая надежность

Схемы транзисторных ключей

Существует два основных типа схем транзисторных ключей:

1. Параллельный ключ

В схеме параллельного ключа транзистор подключается параллельно нагрузке:

• Когда транзистор закрыт — ток протекает через нагрузку
• Когда транзистор открыт — ток замыкается через малое сопротивление транзистора, шунтируя нагрузку

2. Последовательный ключ

В схеме последовательного ключа транзистор включается последовательно с нагрузкой:

• Когда транзистор открыт — ток протекает через нагрузку
• Когда транзистор закрыт — цепь разрывается и ток через нагрузку не протекает

Для повышения эффективности коммутации иногда применяют комбинированные схемы, использующие одновременно параллельный и последовательный ключи.

Характеристики транзисторного ключа

Основные параметры, характеризующие работу транзистора в ключевом режиме:

1. Сопротивление в открытом состоянии R_on
2. Сопротивление в закрытом состоянии R_off
3. Остаточное напряжение в открытом состоянии U
   ce sat
4. Время включения t_on
5. Время выключения t_off

Для измерения этих параметров используют специальные схемы и методики, позволяющие снять статические и динамические характеристики транзисторного ключа.

Факторы, влияющие на работу транзистора в ключевом режиме

На характеристики транзисторного ключа оказывают влияние следующие факторы:

• Тип транзистора (биполярный, полевой)
• Параметры транзистора (коэффициент усиления, емкости переходов)
• Схема включения
• Амплитуда и форма управляющего сигнала
• Сопротивление нагрузки
• Температура

Правильный учет этих факторов позволяет спроектировать эффективный транзисторный ключ с требуемыми характеристиками.

Применение транзисторных ключей

Транзисторные ключи широко применяются в различных электронных устройствах:

• Цифровые логические схемы
• Драйверы мощных нагрузок
• Импульсные преобразователи напряжения
• Генераторы импульсных сигналов
• Схемы управления электродвигателями

Понимание принципов работы транзисторных ключей необходимо для разработки современных электронных устройств.

Методика измерения характеристик транзисторного ключа

Для экспериментального исследования работы транзистора в ключевом режиме используется следующая методика:

1. Собирается схема транзисторного ключа на наборном поле
2. Подключаются измерительные приборы (амперметры, вольтметры)
3. Плавно изменяется входной ток базы от 0 до насыщения транзистора
4. Измеряются входные и выходные параметры (токи и напряжения)
5. Строятся графики зависимости выходного напряжения от входного
6. Определяются пороги переключения и другие параметры ключа

Такая методика позволяет наглядно исследовать работу транзистора в ключевом режиме и получить его реальные характеристики.

Способы улучшения характеристик транзисторных ключей

Для улучшения параметров транзисторных ключей применяют различные схемотехнические решения:

• Использование составных транзисторов
• Введение форсирующих конденсаторов
• Применение схем с ускоряющими диодами
• Оптимизация режимов работы транзистора
• Использование обратной связи

Эти методы позволяют значительно улучшить быстродействие ключа, уменьшить остаточное напряжение, снизить мощность рассеивания.

Заключение

Транзисторные ключи — важнейший элемент современной электроники. Понимание принципов их работы и методов улучшения характеристик необходимо для разработки эффективных электронных устройств. Экспериментальное исследование позволяет получить практические навыки работы с транзисторными ключами.

Вопрос 1. Работа транзистора в ключевом режиме.

Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 35Следующая ⇒   Для упрощения рассказа можно представить транзистор в виде переменного резистора. Вывод — база как раз та самая ручка, которую можно покрутить. При этом изменяется сопротивление участка коллектор – эмиттер. Крутить базу, конечно, не надо, может оторваться. А вот подать на нее некоторое напряжение относительно эмиттера, конечно, можно.  Если напряжение не подавать вовсе, а просто взять и замкнуть выводы базы и эмиттера пусть даже и не накоротко, а через резистор в несколько КОм. Получается, что напряжение база – эмиттер (Uбэ) равно нулю. Следовательно, нет и тока базы. Транзистор закрыт, коллекторный ток пренебрежительно мал, как раз тот самый начальный ток. Примерно такой же, как у диода в обратном направлении! В этом случае говорят, что транзистор находится в состоянии ОТСЕЧКИ, что на обычном языке значит, закрыт или заперт. Противоположное состояние называется НАСЫЩЕНИЕ. Это когда транзистор открыт полностью, так, что дальше открываться уже некуда. При такой степени открытия сопротивление участка коллектор эмиттер настолько мало, что включать транзистор без нагрузки в коллекторной цепи просто нельзя, сгорит моментально. При этом остаточное напряжение на коллекторе может составить всего 0,3…0,5В. Чтобы довести транзистор до такого состояния, надо обеспечить достаточно большой ток базы, подав на нее относительно эмиттера большое напряжение Uбэ,- порядка 0,6…0,7В. Да, для перехода база-эмиттер такое напряжение без ограничительного резистора очень велико. Ведь входная характеристика транзистора, показанная на рисунке 1, очень похожа на прямую ветвь характеристики диода. Рисунок 1. 1 — Входная характеристика транзистора    Эти два состояния – насыщение и отсечка, используются в том случае, когда транзистор работает в ключевом режиме наподобие обычного контакта реле. Основной смысл такого режима в том, что малый ток базы управляет большим током коллектора, который в несколько десятков раз больше тока базы. Большой ток коллектора получается за счет внешнего источника энергии, но все равно усиление по току, что называется, налицо. Простой пример: маленькая микросхема включает большую лампочку! Чтобы определить величину такого усиления транзистора в ключевом режиме используется «коэффициент усиления по току в режиме большого сигнала». В справочниках от обозначается греческой буквой β «бетта». Практически для всех современных транзисторов при работе в ключевом режиме этот коэффициент никак не меньше 10…20 Определяется β как соотношение максимально возможного тока коллектора к минимально возможному току базы. Величина безразмерная, просто «во сколько раз». β ≥ Iк/Iб Даже если ток базы будет больше, чем требуется, беды особой нет: транзистор все равно не сможет открыться больше. На то он и режим насыщения. Кроме обычных транзисторов для работы в ключевом режиме используются «дарлингтоновские» или составные транзисторы. Их «супер — бетта» может достигать 1000 и более раз. Чтобы не быть совсем голословным, попробуем рассчитать режим работы ключевого каскада, схема которого показана на рисунке 1. 2.   Рисунок 1.2 — Ключевой каскад.   Задача такого каскада очень простая: включить и выключить лампочку. Конечно, нагрузка может быть любой, — обмотка реле, электромотор, просто резистор, да мало ли что. Лампочка взята просто для наглядности эксперимента, для его упрощения. Наша задача чуть посложнее. Требуется рассчитать величину резистора Rб в цепи базы, чтобы лампочка горела в полный накал. Такие лампочки применяются для подсветки приборной доски в отечественных авто, поэтому найти ее несложно. Транзистор КТ815 с током коллектора 1,5А для такого опыта вполне подойдет. Самое интересное во всей этой истории, что напряжения в расчетах участия не принимают, лишь бы соблюдалось условие β ≥ Iк/Iб. Поэтому лампочка может быть на рабочее напряжение 200В, а базовая цепь управляться от микросхем с напряжением питания 5В. Если транзистор рассчитан на работу с таким напряжением на коллекторе, то лампочка будет мигать без проблем. Но в нашем примере микросхем никаких не предвидится, базовая цепь управляется просто контактом, на который просто подается напряжение 5В. Лампочка на напряжение 12В, ток потребления 100мА. Предполагается, что наш транзистор имеет β ровно 10. Падение напряжения на переходе база – эмиттер Uбэ = 0,6В. См. входную характеристику на рисунке 1.1. При таких данных ток в базе должен быть Iб = Iк / β = 100 / 10 = 10(мА). Напряжение на базовом резисторе Rб составит (за вычетом напряжения на переходе база — эмиттер) 5В – Uбэ = 5В – 0,6В = 4,4В. Вспоминаем закон Ома: R = U / I = 4,4В / 0,01А = 440Ом. Согласно системе СИ подставляем напряжение в вольтах, ток в амперах, результат получаем в Омах. Из стандартного ряда выбираем резистор сопротивлением 430Ом. На этом расчет можно считать законченным.     Но, кто внимательно посмотрит на схему, может спросить: «А почему ничего не было сказано о резисторе между базой и эмиттером Rбэ? Про него просто забыли, или он не так и нужен?»      Назначение этого резистора — надежно закрыть транзистор в тот момент, когда кнопка разомкнута. Дело в том, что если база будет «висеть в воздухе», воздействие всяческих помех на нее просто гарантировано, особенно, если провод до кнопки достаточно длинный. Чем не антенна? Почти, как у детекторного приемника.    Чтобы надежно закрыть транзистор, ввести его в режим отсечки необходимо, чтобы потенциалы эмиттера и базы были равны. Проще всего было бы в нашей «учебной схеме» использовать переключающий контакт. Надо включить лампочку перекинули контакт на +5В, а когда потребовалось выключить — просто замкнули вход всего каскада на «землю».     Но не всегда и не везде можно позволить такую роскошь, как лишний контакт. Поэтому проще выровнять потенциалы базы и эмиттера при помощи резистора Rбэ. Номинал этого резистора рассчитывать не надо. Обычно его принимают равным десяти Rб. Согласно практическим данным его величина должна быть 5…10КОм. Рассмотренная схема является разновидностью схемы с общим эмиттером. Тут можно отметить две особенности. Во-первых, это использование в качестве управляющего напряжения 5В. Именно такое напряжение используется, когда ключевой каскад подключается к цифровым микросхемам или, что теперь более вероятно, к микроконтроллерам. Во-вторых, сигнал на коллекторе инвертирован по отношению к сигналу на базе. Если на базе присутствует напряжение, контакт замкнут на +5В, то на коллекторе оно падает практически до нуля. Ну, не до нуля, конечно, а до напряжения указанного в справочнике. При этом лампочка визуально не инвертируется,- сигнал на базе есть, есть и свет.   Вопрос 2. Транзисторный переключатель. Назначение, принципы построения и работы.   Рассмотрим схему, изображенную на рис. 2.3. Эта схема, которая с помощью небольшого управляющего тока может создавать в другой схеме ток значительно большей величины, называется транзис­торным переключателем. Когда контакт переключателя разомкнут, ток базы от­сутствует. Значит, как следует из правила 4, отсутствует и ток коллектора. Лампа не горит. Когда переключатель замкнут, напря­жение на базе составляет 0,6 В (диод база-эмиттер открыт). Падение напряже­ния на резисторе базы составляет 9,4 В, следовательно, ток базы равен 9,4 мА. Если, не подумав, воспользоваться пра­вилом 4, то можно получить неправильный результат: 1К — 940 мА (для типичного значения  = 100). В чем же ошибка? Дело в том, что правило 4 действует лишь в том случае, если соблюдено правило 1, если ток коллектора достиг 100 мА, то падение напряжения на лампе составляет 10 В. Для того чтобы ток был еще боль­ше, нужно чтобы потенциал коллектора был меньше потенциала земли. Но тран­зистор не может перейти в такое состоя­ние. Когда потенциал коллектора- приближается к потенциалу земли, тран­зистор переходи! в режим насыщения (типичные значения напряжения насыще­ния лежат в диапазоне 0,05-0,2 В, см. приложение Ж) и изменение потенциала коллектора прекращается. В нашем слу­чае лампа загорается, когда падение напряжения на ней составляет 10 В.   Рисунок 2.1 — Пример транзисторного переключателя.   Если на базу подается избыточный сиг­нал (мы использовали ток 9,4 мА, хотя достаточно было бы иметь 1,0 мА), то схема не тратит этот избыток; в нашем случае это очень выгодно, так как через лампу протекает большой ток, когда она находится в холодном состоянии (сопро­тивление лампы в холодном состоянии в 5-10 раз меньше чем при протекании рабочего тока) Кроме того, при неболь­ших напряжениях между коллектором и базой уменьшается коэффициент , а зна­чит, для того чтобы перевести транзистор в режим насыщения, нужен дополнительный ток базы. Иногда к базе подключают резистор (с сопротив­лением, например, 10 кОм), для того что­бы при разомкнутом переключателе по­тенциал базы наверняка был равен потен­циалу земли. Этот резистор не влияет на работу схе­мы при замкнутом переключателе, так как через него протекает лишь малая доля тока (0,06 мА). При разработке транзисторных пере­ключателей вам пригодятся следующие рекомендации: 1. Сопротивление резистора в цепи базы лучше брать поменьше, тогда избыточ­ный базовый ток будет больше. Эта ре­комендация особенно полезна для схем, управляющих включением ламп; так как при низком значении Uкэ уменьшается и коэффициент . О ней следует помнить и при разработке быстродействующих переключателей, так как на очень высоких частотах (порядка мегагерц) проявляются емкостные эффекты и уменьшается значе­ние коэффициента . Для увеличения быстродействия к базовому резистору параллельно подключают конденсатор.   Рисунок 2.2 — При подключении индуктивной нагрузки следует всегда подключить подавляющий диод.   2. Если потенциал нагрузки по какой- либо причине меньше потенциала земли (например, если на нагрузке действует напряжение переменного тока или она индуктивна), то параллельно коллектор­ному переходу следует подключить диод (можно также использовать диод, вклю­ченный в обратном направлении по от­ношению к положительному потенциалу питания), тогда цепь коллектор-база не будет проводить ток при отрицательном напряжении на нагрузке. 3. При использовании индуктивных нагрузок транзистор следует предохра­нять с помощью диода, подключенного к нагрузке, как показано на рис. 2.2. Если переключатель разомкнут, то в отсутст­вие диода на коллекторе будет действо­вать большое положительное напряже­ние, скорее всего превышающее значение напряжения пробоя для цепи коллектор-эмиттер Это связано с тем, что индук­тивность стремится сохранить ток вклю­ченного состояния протекающий от ис­точника Uкк к коллектору (вспомните свойство индуктивностей). Транзисторные переключатели позволяют производить переключение очень быстрое. Время переключения измеряется обычно долями микросекунд. С их по­мощью можно переключать несколько схем одним управляющим сигналом. Еще одно достоинство транзисторных пере­ключателей состоит в том, что они дают возможность производить дистанционное «холодное» переключение, при котором на переключатели поступают только уп­равляющие сигналы постоянного тока (Если «гонять» сами переключаемые мощные сигналы, то при передаче их по кабелям могут возникать емкостные выбросы, а сигналы могут сильно ослабляться).       Лекция 11. Усилитель с общим эмиттером (Занятие 1.2.4).     Вопросы: 1.Усилитель с общим эмиттером. Назначение, принципы построения и работы. 2. Обратная связь по постоянному току в усилителе с общим эмиттером.   Вопрос 1. Усилитель с общим эмиттером. Назначение, принципы построения и работы .   Рассмотрим источник тока, нагрузкой для которого служит резистор (рис. 1.1). Напряжение на коллекторе равно Можно через емкость задать сигнал в цепь базы, тогда напряжение на коллек­торе будет изменяться. Рассмотрим при­мер, представленный на рис. 1.2. Кон­денсатор С выбран так, что фильтр высо­ких частот, образованный этим конденса­тором и последовательно соединенными с ним резисторами смещения базы, про­пускает все нужные частоты (резисторы в цепи базы обычно выбирают так, чтобы импеданс со стороны базы, т. е. входное сопротивление транзистора, был гораздо больше и им можно было пренебречь). Рисунок 1.1 — Усилитель с общим эмиттером Рисунок 1.2 — Усилитель с общим эмиттером с ООС в цепи эмиттера. Иначе говоря, Благодаря напряжению смещения, приложенному к базе, и наличию эмиттерного резистора сопротивлением 1,0 кОм ток покоя коллектора составляет 1,0 мА. Этот ток создает на коллекторе напряжение +10 В (+20 В минус падение напряжения на сопротивлении 10 кОм при протекании тока 1,0 мА). Допустим теперь, что на базу подан сигнал UБ. Напряжение на эмиттере повторяет изменение напряжения на базе Uэ — UБи вызывает изменение эмиттерного тока: и приблизительно такое же изменение коллекторного тока (транзистор имеет большой коэффициент h21Э). Итак, первоначальное изменение напряжения на базе вызывает изменение коллекторного напряжения: Получается, что схема представляет собой усилитель напряжения, коэффициент усиления которого определяется следующим образом: В нашем примере коэффициент усиления равен —10000/1000, или —10. Знак минус говорит о том, что положительный сигнал на входе дает на выходе отрицательный сигнал (амплитуда которого в 10 раз больше, чем на входе). Такая схема называется усилителем с общим эмиттером с отрицательной обратной связью в цепи эмиттера.   ⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒ Читайте также:  Где возникла философия и почему? Относительная высота сжатой зоны бетона Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии Тарифы на перевозку пассажиров 

Последнее изменение этой страницы: 2021-04-12; просмотров: 139; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 161.97.168.212 (0.005 с.)

Исследование работы транзистора в ключевом режиме

План-конспект

занятия по дисциплине ОП.04 «Электроника и микропроцессорная техника»

Преподаватель: Федотова Айыына Николаевна

Группа: ТЭПС-18

Время: 1 час 30 мин

Тема раздела: Электронные приборы

Тема занятия: Исследование работы транзистора в ключевом режиме

Методы обучения: Лабораторный метод

Тип занятия: Урок закрепления знаний

Вид занятия: Лабораторная работа

Цель занятия:

Обучающая: ознакомиться с основными свойствами и параметрами транзистора, способом его управления.

Развивающая: развивать умение анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы. Развивать техническое мышление обучающихся, память, точность в расчётах.

Воспитывающая цель: воспитывать дисциплину, аккуратность, добросовестность, ответственность за точность расчётов.

Оборудование к уроку:

— комплект учебно-лабораторного оборудования «ЭЦОЭ-СКМ-2»

Наглядно-дидактические материалы:

1. Методические рекомендации по проведению лабораторных работ

2. М.А.Жаворонков, А.В.Кузин.-4-е изд., испр. – М. : Издательский центр «Академия», 2011.-400 с. – (Сер. Бакалавриат)

3. Немцов М.В. Электротехника и электроника. М.: Издательский центр «Академия», 2012

Ход урока

№	Этап урока	Содержание этапов урока	Время, мин
1	Организационный момент	Сверка присутствующих по списку. Объявление плана занятия.	2-3
2	Подготовительный этап	Фронтальный опрос по теоретической части темы. Повторение правил техники безопасности (приложение 1). Разбивка студентов на подгруппы.	10
3	Выполнения лабораторной работы	Объяснение хода выполнения лабораторной работы (приложение 2). Выполнение лабораторной работы. Наблюдение за деятельностью студентов. Защита лабораторных работ.	70
4	Рефлексия	Самоанализ занятия, обсуждение со студентами.	5
5	Домашнее задание	Раздача домашнего задания	3

Общие правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы.

До начала работы на стендах студенты проходят инструктаж по технике безопасности и в последующем строго выполняют установленные правила:

1. Во время сборки электрических схем необходимо следить за тем, чтобы провода были плотно зажаты зажимами. Соединения проводов без зажимов должны быть изолированы. По возможности следует избегать пересечений монтажных проводов.

2. Электропитание к собранной схеме можно подключать только после разрешения преподавателя.

3. Категорически запрещается прикасаться голыми руками к металлическим зажимам, деталям, неизолированным проводам, когда цепь находится под напряжением.

4. Наличие напряжения на зажимах приборов или элементов схем следует проверять измерительным прибором, имеющим соединительные провода со щупами и изолированными ручками.

5. Запрещается производить какие-либо переключения цепи, когда она находится под напряжением. Всякие изменения в схеме производятся только с разрешения преподавателя, и после различных переключений она проверяется преподавателем.

6. Необходимо следить за тем, чтобы во время работы случайно не коснуться вращающихся частей электрических машин.

7. Следует проявлять осторожность при работе с обесточенными цепями, в которых включены конденсаторы и конденсаторные батареи.

8. При возникновении во время работы неисправностей в учебной установке, оборудовании или приборах, следует немедленно выключить напряжение питания и сообщить о неисправности преподавателю.

9. Запрещается оставлять под напряжением учебную схему и приборы.

Несоблюдение правил техники безопасности опасно для жизни и может привести к несчастным случаям.

Пострадавшим от тока должна быть оказана немедленная помощь. Необходимо как можно быстрее освободить пострадавшего от тока, для чего следует отключить установку, дать полный покой, расстегнуть пояс и одежду, обеспечить приток свежего воздуха, дать понюхать нашатырный спирт. Если пострадавший не подает признаков жизни, следует применять приемы искусственного дыхания. Во всех случаях поражения током следует вызвать врача.

Студенты, не выполняющие правила работы, лишаются права пользования лабораторией.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Исследование работы транзистора в ключевом режиме»

1. Цель работы:

• закрепление теоретических знаний о физических процессах, происходящих в биполярном транзисторе, работающем в ключевом режиме, знакомство с транзисторными элементами логических схем.

Оборудование: мультиметры, источники постоянного напряжения (2 шт. по 12 В), наборное поле; минимодули: резистор 1 кОм – 2шт, 680 Ом, потенциометр 10 кОм; биполярный транзистор КТ817 и КТ315.

Правила техники безопасности: Общие правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы.

2. Краткие теоретические сведения

2.1. Работа транзистора в ключевом режиме

Ключ коммутирует (включает и выключает) участки электрической цепи. Его действие основано на том, что во включенном состоянии он обладает очень малым, а в выключенном – весьма большим сопротивлением.

В отличие от усилительных схем транзистор ключа работает в нелинейном режиме: с некоторых их значений базового напряжения U_б ток его коллектора перестает изменяться вслед за U_б.

Ключ устанавливается последовательно с коммутируемым участком цепи (нагрузкой) или параллельно ему.

На рисунке 1,а изображена схема параллельного ключа. Когда под действием управляющего напряжения U_упр транзистор запрет (выключен), нагрузка R_Н через резистор R_K подключена к источнику питания E_К. Если управляющим напряжением обеспечивается насыщение (выключение) транзистора, нагрузка оказывается зашунтированной его незначительным сопротивлением и напряжение на ней близко к нулю.

Рис. 1

На рисунке 1,б приведена схема последовательного ключа. При включенном транзисторе нагрузка R_Н подключается к напряжению U_вх, при выключенном – это связь обрывается. Данный ключ будет нормально работать при U_вх 0. Ключевые свойства транзистора не являются идеальными (R_вкл ≠ 0, R_вык ≠ ∞). Поэтому для повышения эффективности коммутации иногда осуществляют одновременно последовательным и параллельным ключами. При этом для подключения нагрузки транзистор последовательного ключа включается, а транзистор параллельного ключа выключается. Для отключение нагрузки состояния транзисторов изменяются на противоположные.

Основными параметрами транзисторного ключа являются сопротивления во включенном и выключенном состояниях, остаточное напряжение на ключе и быстродействие, определяемое временем переключения.

Ключи используются не только по прямому назначению, но и входят в основные цифровые элементы и импульсные устройства.

2.2 Ключи на биполярных транзисторов

В ключевом Каскаде транзистор обычно включается по схеме с общим эмиттером. Именно этот вариант имеется в виду при рассмотрении стационарных и переходных режимов ключей на биполярных транзисторах.

Стационарные состояния ключа.

Ключевой каскад, рисунок 2,а, может находиться в одном из двух стационарных состояний: во включенном (транзистор насыщен) и в выключенном (транзистор заперт).

Режим насыщения возникает при положительном управляющем напряжении, если создаваемый им базовый ток I_б удовлетворяет условию:

I_б β ≥ I_кн

где β – коэффициент усиления базового тока; I_кн – ток насыщения коллектора.

При насыщении транзистора I_к = I_кн ≈ Е_к/R_к, U_кн = Е_к — I_кн R_н ≈ 0.

Режим отсечки, (транзистор заперт) возникает при отрицательном управляющем напряжении, если он обеспечивает запирание эмиттерного перехода (U_бэ ≤ 0). Так как в рассматриваемом режиме в цепи базы проходит вытекающий из неё обратный ток коллекторного перехода (I_ко), указанное условие запишем в виде

U_упр + I_{ко max} R_б ≤ 0

где U_упр – абсолютное значение отрицательного управляющего напряжения; I_{ко max} – значение обратного тока при максимальной рабочей температуре.

В режиме отсечки I_к = I_ко ≈ 0, U_к = Е_к — I_ко R_k ≈ Е_к.

Рис.2

3. Задания и порядок работы

1. На наборном поле с помощью минимодулей соберите цепь согласно схеме (рис.3). для измерений токов и напряжений приборы подключайте поочередно.

2. Медленно увеличивая ток базы I_б резистором R₁ от 0 до состояния насыщения транзистора, измерьте соответствующие значения напряжений и токов: I_б, U_упр, I_k, U_вых и занесите их в таблицу 1.

Рис.3

Таблица 1

Срабатывание ключа	Входные параметры		Выходные параметры
	Iб, мА	Uупр, В	Iк, мА	Uвых, В

1. Зафиксируйте параметры, когда транзистор откроется, и когда войдет в состояние насыщения.

2. Выполните это исследование в обратном порядке и зафиксируйте параметры, когда транзистор закроется.

Примечание: характеристики транзистора изменяются в ходе работы из-за нагрева.

1. Постройте графики U_вых (U_вх), выбрав соответствующие масштабы.

2. Определите величину управляющего сигнала U_вх и I_вх для срабатывания транзисторного ключа, если условно принять за пороги переключения напряжения: 1) верхний – 0,9 U и нижний -0,1 U; 2) верхний – 0,8 U и нижний – 0,2 U. Занесите эти данные в таблицу 1.

4. Контрольные вопросы по лабораторной работе:

1. Как работает транзисторный ключ?

2. Какими основными параметрами характеризуется транзисторный ключ?

3. В чем смысл введения форсирующего конденсатора?

4. Как зависят параметры переходных процессов от насыщения?

5. Что такое инверсное запирание транзисторного ключа?

6. Как влияет амплитуда входного сигнала на параметры транзисторного ключа?

7. Что такое «динамические потери» транзисторного ключа?

8. Опишите методы снижения динамических потерь.

5. Содержание отчета по лабораторной работе

1. Тема лабораторной работы

2. Цель работы

3. План работы

4. Выполненные расчеты

5. Построенные входные и выходные характеристики

6. Ответы на контрольные вопросы

7. Вывод (сопоставление данных опытов и расчетов, объяснение полученных расхождений).

Домашнее задание: ответить на контрольные вопросы по лабораторной работе

интегральная схема | Типы, использование и функции

интегральная схема

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Роберт Нойс Джек Килби Моррис Чанг Роберт Х. Деннард

Похожие темы:

микропроцессор звуковая карта компьютерный чип видеокарта упаковка

Просмотреть весь связанный контент →

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

интегральная схема (ИС) , также называемая микроэлектронной схемой , микрочипом или микросхемой , сборка электронных компонентов, изготовленная как единое целое, в которой миниатюрные активные устройства (например, транзисторы и диоды) и пассивные устройства (например, конденсаторы и резисторы) и их соединения построены на тонкой подложке из полупроводникового материала (обычно кремния). Таким образом, результирующая схема представляет собой небольшой монолитный «чип», размер которого может составлять всего несколько квадратных сантиметров или всего несколько квадратных миллиметров. Отдельные компоненты схемы обычно имеют микроскопические размеры.

Интегральные схемы появились благодаря изобретению транзистора в 1947 году Уильямом Б. Шокли и его командой в Bell Laboratories Американской телефонной и телеграфной компании. Команда Шокли (включая Джона Бардина и Уолтера Х. Браттейна) обнаружила, что при определенных обстоятельствах электроны образуют барьер на поверхности некоторых кристаллов, и они научились контролировать поток электричества через кристалл, манипулируя этим барьером. Управление потоком электронов через кристалл позволило команде создать устройство, которое могло бы выполнять определенные электрические операции, такие как усиление сигнала, которые ранее выполнялись электронными лампами. Они назвали это устройство транзистором, от сочетания слов передача и резистор . Изучение методов создания электронных устройств с использованием твердых материалов стало называться твердотельной электроникой. Твердотельные устройства оказались намного прочнее, с ними проще работать, они надежнее, меньше и дешевле, чем электронные лампы. Используя те же принципы и материалы, инженеры вскоре научились создавать другие электрические компоненты, такие как резисторы и конденсаторы. Теперь, когда электрические устройства можно было сделать такими маленькими, самой большой частью схемы была неудобная проводка между устройствами.

Знать, как работает ICL 2966, мейнфрейм с интегральной схемой

Посмотреть все видео к этой статье

В 1958 году Джек Килби из Texas Instruments, Inc. и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor Corporation независимо друг от друга придумали способ еще больше уменьшить размер схемы . Они прокладывали очень тонкие дорожки из металла (обычно из алюминия или меди) прямо на том же куске материала, что и их устройства. Эти маленькие дорожки действовали как провода. С помощью этого метода вся схема может быть «интегрирована» в единый кусок твердого материала и таким образом создана интегральная схема (ИС). ИС могут содержать сотни тысяч отдельных транзисторов на одном куске материала размером с горошину. Работать с таким количеством электронных ламп было бы нереально неудобно и дорого. Изобретение интегральной схемы сделало возможными технологии информационного века. В настоящее время интегральные схемы широко используются во всех сферах жизни, от автомобилей до тостеров и аттракционов в парках развлечений.

Базовые типы ИС

Аналоговые или линейные схемы обычно используют только несколько компонентов и, таким образом, являются одними из самых простых типов ИС. Как правило, аналоговые схемы подключаются к устройствам, которые собирают сигналы из окружающей среды или отправляют сигналы обратно в окружающую среду. Например, микрофон преобразует изменчивые звуки голоса в электрический сигнал переменного напряжения. Затем аналоговая схема модифицирует сигнал каким-либо полезным образом, например, усиливая его или фильтруя нежелательные шумы. Затем такой сигнал можно было бы подать обратно в громкоговоритель, который воспроизвел бы тоны, первоначально улавливаемые микрофоном. Другим типичным применением аналоговой схемы является управление некоторым устройством в ответ на постоянные изменения в окружающей среде. Например, датчик температуры посылает переменный сигнал на термостат, который можно запрограммировать на включение и выключение кондиционера, обогревателя или духовки, как только сигнал достигнет определенного значения.

Викторина «Британника»

Компьютеры и операционные системы

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

Цифровая схема, с другой стороны, рассчитана на прием только напряжений определенных заданных значений. Схема, которая использует только два состояния, известна как двоичная схема. Схема с двоичными величинами, «включено» и «выключено», представляющими 1 и 0 (т. е. истинное и ложное), использует логику булевой алгебры. (Арифметика также выполняется в двоичной системе счисления с использованием булевой алгебры.) Эти основные элементы объединяются в конструкции ИС для цифровых компьютеров и связанных с ними устройств для выполнения желаемых функций.

Изучение основ транзисторов [Краткое и простое пошаговое руководство]

Привет! надеюсь, вы отлично проводите время.

Почти каждый день вы пользуетесь мобильным телефоном, ноутбуком и другими замечательными электронными гаджетами.

Эти гаджеты стали возможными благодаря замене большой вакуумной лампы крошечного электронного компонента, транзистора.

Транзистор является основным строительным блоком любого портативного устройства, доступного на рынке. Электроника для этого парня не при чем.

Итак, в этом посте мы попытаемся узнать все об основах транзисторов и отлично проведем время вместе.

Надеюсь, вы узнаете что-то новое. Наслаждайтесь основами транзистора!

Содержание

• Что такое транзистор?
• Значение транзисторов в электронике
• Электрический символ транзистора
• Кривая VI транзистора
• Транзисторные области операций
  • 1. Активная область
  • 2. Область отсечки
  • 3. Область насыщения
• Внешний вид транзистора
• Транзистор NPN и PNP
• Идентификация клемм транзистора
  • Второй метод: с помощью мультиметра 74
  • .
• Проверка транзистора
• Транзистор в качестве усилителя
  • Параметры транзисторного усилителя
• Транзистор в качестве переключателя:
• Типы транзисторов
• Применение транзистора
• Вывод

Что такое транзистор?

Этот парень, транзистор, представляет собой полупроводниковое устройство с тремя выводами, используемое в качестве усилителя или электронного переключателя.

В качестве усилителя он превращает очень слабый сигнал в гораздо больший сигнал. Простой пример — громкоговоритель, который издает очень громкий звук.

Один громкоговоритель может воспроизводить звук, который слышен во всем зале или на стадионе.

В качестве переключателя, очевидно, он используется для включения/выключения устройства. Эта коммутационная способность сделала транзистор идеальным для многих приложений, таких как аналого-цифровой преобразователь, импульсный источник питания, микропроцессоры и многое другое.

Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя выводами, используемый для усиления слабых сигналов или в качестве электронного переключателя.

Мы не можем представить себе эту современную электронику без него. Почти в каждом электронном устройстве есть несколько таких маленьких устройств, от нескольких до миллионов.

Вы будете шокированы, если узнаете, сколько транзисторов в схемах вашего мобильного, портативного или персонального компьютера! Их миллионы.

Значение транзисторов в электронике

Чтобы понять важность и востребованность транзисторов, давайте возьмем пример компьютера.

Если бы транзисторы не были изобретены, возможно, мы до сих пор использовали бы громоздкие электронные лампы.

Наши компьютеры должны были быть сделаны из этих громоздких труб, что делало их размером с комнату. У кого в доме будет такой большой компьютер?

Конечно никто, кроме больших компаний.

Таким образом, без транзистора не было бы персонального компьютера. Персональный компьютер — это только один пример, вы также можете подумать о революции в области радио, мобильных устройств и телевидения.

У нас не было бы таких развлечений и современного подключенного мира без этих маленьких устройств, транзисторов.

Согласно Википедии, в 1956 году Джон Бардин, Уолтер Хаузер Браттейн и Уильям Брэдфорд Шокли были удостоены Нобелевской премии по физике «за исследования полупроводников и открытие транзистор эффект».

Двенадцать человек упоминаются как непосредственные участники изобретения транзистора  в лаборатории Белла.

Электрический символ транзистора

Электрический символ облегчает идентификацию определенного элемента в сложной цепи. Как и любой другой электронный компонент, транзистор имеет свое условное обозначение. Ниже приведен символ транзистора:

Как я уже говорил ранее, это устройство с тремя выводами. Три клеммы: база (B), эмиттер (E) и коллектор (C). Базовая клемма действует как затвор, контролируя количество тока, протекающего между клеммами эмиттера и коллектора. Очень важно знать следующее о транзисторе BJT:

• Он называется транзистором с биполярным переходом, потому что в нем есть как дырки, так и электроны в качестве носителей заряда.
• Это устройство с регулируемым током, т. е. величина базового тока определяет величину выходного тока.
• Сопротивление между базой и эмиттером меньше сопротивления между базой и коллектором.
• Существуют три области работы транзистора, т. е. активная область, область насыщения и зона отсечки.

Кривая VI транзистора

Как и у диода, описанного в предыдущем посте, у транзистора есть кривая VI (называемая характеристической кривой).

Когда вы понимаете основную концепцию любого устройства. Другая важная вещь, которую вам нужно знать, это: каково соотношение между напряжением на устройстве и током, протекающим через него. Эта информация представлена ​​в техническом описании транзистора в виде графика VI.

В случае транзистора напряжение на транзисторе равно V _CE , а ток равен току коллектора (I _С ). Но интересно то, что ток базы управляет током коллектора.

Для каждого значения тока базы у нас есть различное значение тока коллектора. В результате вместо одной кривой ВИ (как в случае с диодом) мы получили семейство кривых ВИ. Ниже приведены кривые семейства VI;

Видите ли, для каждого базового тока у вас есть своя кривая VI. Кривая VI может быть разделена на следующие три объясненных участка.

Транзисторные области операций

1. Активная область

В активной области транзистор будет включен. Кроме того, в активной области переход база-эмиттер смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор смещен в обратном направлении.

Напряжение между коллектором и эмиттером (V _CE ) будет находиться между областями отсечки и насыщения.

На графике VI хорошо виден постоянный ток коллектора в этой области. Итак, в активной области транзисторы можно было использовать как источник постоянного тока и как усилитель.

2. Область отсечки

В этой области области база-эмиттер и база-коллектор смещены в обратном направлении.

Рабочие условия транзистора: (a) Нулевой входной ток базы ( I _B  ), (b) Нулевой выходной ток коллектора ( I _C  ), (c) Максимальное напряжение коллектора ( V _CE ), что приводит к большому обеднённому слою и отсутствию тока через устройство.

Этот регион в основном используется в условиях переключения.

3. Область насыщения

Когда области база-эмиттер и база-коллектор смещены в прямом направлении, говорят, что транзистор находится в области насыщения.

В этой области транзистор используется как резистор или как активная нагрузка в интегральных схемах.

Внешний вид транзистора

Мы поняли основное определение транзистора. Пришло время увидеть настоящие транзисторы. Ниже приведено изображение реальных транзисторов:

Видишь ли, все они разной формы и размера. Некоторые покрыты белым материалом, на самом деле этот белый материал является теплоотводом. Это соло, т.е. они еще не используются в схеме.

Транзистор NPN и PNP

Биполярные транзисторы бывают двух типов: один называется NPN, а другой — PNP. Оба типа выполняют одни и те же операции, но различаются следующим образом:

• Транзистор PNP состоит из двух слоев материала P-типа и слоя N-типа. Где NPN-транзистор состоит из двух слоев материала N-типа с зажатым слоем P-типа.
• В транзисторе PNP основными носителями заряда являются дырки, в то время как в транзисторе NPN основными носителями заряда являются электроны.
• Транзистор PNP включается при подаче некоторого отрицательного напряжения или при отсутствии напряжения. В то время как NPN-транзистор включается, когда на базе есть некоторое напряжение, и некоторый ток течет на базовую клемму.
• В транзисторе PNP поток тока проходит от вывода эмиттера к выводу коллектора, а в NPN — поток тока проходит от вывода коллектора к выводу эмиттера.

Лично меня больше интересует проектирование электронных схем.

Итак, с точки зрения дизайна очень важно знать, как определить, какой транзистор какой. Ваша работа как дизайнера состоит в том, чтобы практически различать транзисторы NPN и PNP.

Как я уже говорил ранее, транзистору PNP требуется отрицательное напряжение или его отсутствие на базе, а транзистору NPN требуется положительное напряжение на выводе базы. Помните об этом и смотрите следующее видео.

Я уверен, что после просмотра этого видео вы сможете отличить два NPN от PNP.

Идентификация клеммы транзистора

Мы научились различать NPN и PNP.

Следующее, что нужно знать об основах работы с транзисторами, это как идентифицировать выводы транзистора. Идентификация правильных клемм очень важна, потому что, если вы подключите источник питания к неправильным клеммам транзистора, он может сгореть.

У меня есть два способа поделиться с вами.

Первый способ: Используя таблицу данных

Из таблицы данных вы можете определить, какой терминал какой. В таблице данных вам всегда будет предоставлена ​​​​картинка, как показано ниже.

Просто сравните с ним ваш реальный транзистор, удерживая транзистор так, как показано в техническом описании.

Лично я применял этот метод, когда был студентом.

Это было настолько просто, что мне не нужно было брать мультиметр в университетской лаборатории или использовать свой позже, когда я его купил.

Я просто погуглил транзистор, скачал техпаспорт. И сравните транзистор у меня в руке с картинкой в ​​даташите.

У меня это работало нормально, но позже мне нравилось делать это с помощью мультиметра.

Второй способ: с помощью мультиметра

Честно говоря, есть много способов определить клемму транзистора с помощью мультиметра.

Но лично меня устраивает следующий. Имейте в виду, что средний вывод транзистора всегда является базой, поэтому не тратьте время на его поиск.

Ключевые моменты, на которые необходимо обратить внимание при идентификации выводов транзистора

• Установите мультиметр в режим диода.
• Помните, что сопротивление база-эмиттер меньше, чем сопротивление база-коллектор.
• Поместите положительный щуп (красный) мультиметра на базу транзистора (NPN). Но если ваш транзистор PNP, то положите на базу отрицательный (черный) щуп мультиметра.
• Поместите другой щуп мультиметра на другой вывод транзистора и запишите значения сопротивления.
• Низкое сопротивление — клемма эмиттера.
• Высокое сопротивление на клемме коллектора.

Тестирование транзисторов

Тестирование транзисторов является наиболее важным моментом для изучения основ работы с транзисторами. Потому что очень важно различать хороший и плохой транзистор.

Вы приобрели транзистор и хотите знать, исправен он или нет. Или вы только что вытащили транзистор из другой печатной платы и хотите проверить, нормально ли он работает.

Вам нужно это проверить.

Есть несколько способов сделать это. Но лучше всего для новичка сделать это с помощью мультиметра. Вы можете использовать любой мультиметр, он не должен быть дорогим, если он проверяет непрерывность цепи.

• Установите мультиметр на точку проверки непрерывности.
• Соедините щупы, если мультиметр издает звуковой сигнал, это означает, что с мультиметром все в порядке. С его помощью можно проверить транзистор.
• Далее поднесите щупы мультиметра к выводам проверяемого транзистора и прослушайте звуковой сигнал.
• Если мультиметр подает звуковой сигнал при любом расположении, это означает, что у вас вышел из строя транзистор.

Транзистор как усилитель

Много раз мы имеем дело со слабым сигналом в природе. Как будто наш голос можно услышать в ограниченном пространстве.

Его не слышно, когда мы говорим публично. Всегда есть потребность в стороннем приложении, чтобы усилить наш голос настолько, чтобы его можно было услышать в больших громких динамиках.

Громкоговоритель сделать это с помощью процесса усиления. В процессе усиления мощность слабого сигнала увеличивается без изменения его характеристик.

Входной сигнал может быть любым, током или напряжением, транзистор в качестве усилителя будет усиливать сигнал без изменения его уникальных характеристик.

Если мы хотим, чтобы транзистор работал как усилитель, мы должны заставить транзистор работать в активной области, которая находится между областью насыщения и областью отсечки.

Чтобы заставить транзистор работать в активной области, нам нужна определенная конфигурация схемы. Ниже приведены три основные конфигурации таких схем.

1. Конфигурация с общей базой (CB): в конфигурации CB мы соединим базу транзистора с землей, которая имеет очень низкий входной импеданс, что дает очень низкий выходной импеданс с очень низким усилением. Усиление для этой конфигурации будет очень низким.
2. Конфигурация с общим коллектором (CC): в этой конфигурации коллектор подключен к земле, мы имеем низкое выходное сопротивление для высокого входного сопротивления, а усиление для этой конфигурации очень хорошее по сравнению с конфигурацией CB.
3. Конфигурация с общим эмиттером (CE): в этой конфигурации эмиттер подключен к земле, и у нас будет высокий входной импеданс, средний выходной импеданс и высокий коэффициент усиления.

Параметры транзисторного усилителя

Перед выбором транзисторного усилителя необходимо учитывать следующие характеристики. Технические характеристики включают входное сопротивление, эффективность, полосу пропускания, коэффициент усиления, скорость нарастания, линейность, стабильность и т. д.

• Входное сопротивление : для хорошего усиления оно должно быть в 10 раз выше импеданса источника.
• Эффективность : Эффективность — это не что иное, как количество входной мощности, эффективно используемой для получения выходной мощности усилителя. Другими словами, эффективность — это не что иное, как количество мощности, получаемой от источника питания, и количество мощности, которое эффективно используется для получения выходного сигнала усилителем.
• Полоса пропускания:  Частотный диапазон, в котором усилитель может обеспечить хорошее усиление сигнала, называется полосой пропускания этого усилителя.
• Коэффициент усиления : Коэффициент усиления усилителя измеряется путем расчета отношения выходной мощности к входной мощности. Цепи с более высоким коэффициентом усиления будут очень чувствительными и будут давать хороший выходной сигнал даже при малом входном сигнале.
• Стабильность:  Способность усилителя избегать автоколебаний. Из-за этих колебаний сигнал может накладываться или маскироваться полезным сигналом. Стабильности можно добиться, добавив на выходе зональную сеть, которая будет давать отрицательную обратную связь.
• Линейность:  Если входной сигнал усилителя увеличивается, выходной сигнал усилителя также должен увеличиваться линейно. Этот эффект называется линейностью. Этот эффект будет на 100% достигнут идеальным усилителем, когда мы возьмем практический случай, усилитель будет производить линейный выход для своего входа до определенного предела, после этого, если входная частота увеличивается, выходное усиление будет уменьшаться из-за внутреннего паразитная емкость сигнала. Эта нелинейность может быть уменьшена с помощью отрицательной обратной связи.
• Шум:  Шум определяется как нежелательные частоты в сигнале из-за интерфейса компонента, внешних помех, отказов компонентов, сигналов одной частоты в той же цепи и т.  д.

Транзистор в качестве переключателя:

В транзисторе ток не может течь в цепи коллектора, если ток не течет в цепи базы. Это свойство позволяет использовать транзистор в качестве переключателя.

Транзистор работает как «однополюсный однопозиционный» (SPST) твердотельный переключатель. При подаче нулевого сигнала на базу транзистора он отключается, действуя как разомкнутый переключатель, и ток коллектора равен нулю.

При подаче положительного сигнала на базу транзистора он включается, действуя как замкнутый переключатель, и через устройство протекает максимальный ток цепи.

Самый простой способ переключения мощности от умеренной к высокой — это использование транзистора с выходом с открытым коллектором, а вывод эмиттера транзистора соединен непосредственно с землей. Таким образом, при таком использовании выход с открытым коллектором транзисторов может «пропускать» подаваемое извне напряжение на землю, тем самым управляя любой подключенной нагрузкой.

Типы транзисторов

Помимо транзисторов типа BJT, существует множество других. Следующая диаграмма суммирует всю концепцию.

Классификацию транзисторов можно понять, наблюдая за приведенной выше древовидной диаграммой. Транзисторы в основном делятся на два типа; это биполярные переходные транзисторы (BJT) и полевые транзисторы (FET).

Биполярные транзисторы снова подразделяются на транзисторы NPN и PNP.

Полевые транзисторы делятся на JFET и MOSFET. Полевые транзисторы с переходом подразделяются на N-канальные JFET и P-канальные JFET в зависимости от их функции. МОП-транзисторы делятся на режим истощения и режим улучшения.

Транзисторы с режимом истощения и улучшения снова подразделяются на N-канальные JFET и P-канальные.

Применение транзистора

Когда дело доходит до применения, у транзистора нет альтернативы. Почти все цифровые устройства состоят из него.

Современные мировые технологии умны. Старые электронные схемы большого размера заменяются интегральными схемами (ИС).

Эти интегральные схемы содержат миллионы транзисторов. Ваши мобильные телефоны и ноутбуки работают на интеллектуальных процессорах, которые представляют собой интегральные схемы и содержат миллиарды транзисторов. Ниже приведены некоторые области применения транзистора:

1- Транзистор можно использовать для усиления тока. Это связано с тем, что небольшое изменение тока базы вызывает большое изменение тока коллектора.

Пример: микрофон
Звуковые волны, поступающие в микрофон, вызывают вибрацию диафрагмы микрофона. Электрический выход микрофона изменяется в зависимости от звуковых волн.

В результате ток базы изменяется из-за небольшого переменного напряжения, создаваемого микрофоном. Небольшое изменение тока базы вызывает большое изменение тока коллектора.

В громкоговоритель поступает переменный ток коллектора. Там он превращается в звуковые волны, соответствующие исходным звуковым волнам.

Частоты обеих волн эквивалентны, но амплитуда звуковой волны из громкоговорителя выше, чем звуковые волны, подаваемые в микрофон.

2-Транзистор в качестве переключателя
Первый пример: Световой переключатель
Схема предназначена для включения лампочки при ярком освещении и ее выключения в темноте.

Одним из компонентов делителя потенциала является светочувствительный резистор (LDR). Когда он помещен в ТЬМУ, его сопротивление велико. Транзистор выключен.

Когда LDR освещается ярким светом, его сопротивление падает до небольшого значения, что приводит к большему напряжению питания и увеличению тока базы. Транзистор включается, по коллектору течет ток и лампочка загорается.

Второй пример: термовыключатель
Одним из важных компонентов в цепи термовыключателя является термистор.

Термистор — это резистор, реагирующий на температуру окружающей среды. Его сопротивление увеличивается при низкой температуре и наоборот.

Когда термистор нагревается, его сопротивление падает, и большая часть напряжения питания падает на R. Ток базы увеличивается, а затем увеличивается ток коллектора. T

Загорится лампочка и прозвучит сирена. Эта конкретная схема подходит в качестве системы пожарной сигнализации.

Заключение

Таким образом, транзистор представляет собой полупроводниковое устройство с тремя выводами, используемое в качестве усилителя или электронного переключателя.

• Имеет три области работы: активную, отсечку и насыщение.
• Используется как усилитель в активной области и как переключатель в областях отсечки и насыщения.
• Может также использоваться как резистор в области насыщения.
• Используя мультиметр, вы можете проверить его, чтобы решить, хороший он или плохой.
• Вы также можете отличить NPN от PNP с помощью цифрового мультиметра.
• Сегодняшний современный мир возможен только благодаря интегральным схемам. Во всех интегральных схемах есть транзисторы.

Это все, что я знаю об основах транзисторов. Надеюсь, это помогло вам.