%d0%9d%d0%b0%d0%bf%d1%80%d1%8f%d0%b6%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d0%b5%20%d0%bd%d0%b0%d1%81%d1%8b%d1%89%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d1%8f%20%d0%b1%d0%b0%d0%b7%d0%b0-%d1%8d%d0%bc%d0%b8%d1%82%d1%82%d0%b5%d1%80 — с русского на все языки
Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский
Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский
Расчет биполярного транзистора в ключевом режиме с резистивной нагрузкой
Расчет биполярного транзистора в ключевом режиме с резистивной нагрузкойУпрощенный расчет транзистора для работы в ключевом режиме на резистивную нагрузку.
Ключевой режим работы характеризуется тем, что транзистор находится в одном из двух состояний: в полностью открытом (режим насыщения), или полностью закрытом (состояние отсечки).
Рассмотрим пример, где в качестве нагрузки выступает контактор типа КНЕ030 на напряжение 27В с катушкой сопротивлением 150 Ом. Индуктивным характером катушки в данном примере пренебрежем, считая, что реле будет включено раз и надолго.
Рассчитываем ток коллектора:
Ik=(Ucc—Uкэнас)/Rн , где
Ik –ток коллектора
Ucc- напряжение питания (27В)
Uкэнас- напряжение насыщения биполярного транзистора (типично от 0.2 до 0.8В, хотя и может прилично различаться для разных транзисторов), в нашем случае примем 0.4В
Rн- сопротивление нагрузки (150 Ом)
Итак,
Ik= (27-0.4)/150 = 0.18A = 180мА
На практике из соображений надежности элементы всегда необходимо выбирать с запасом. Возьмем коэффициент 1.5
Таким образом, нужен транзистор с допустимым током коллектора не менее 1.5*0.18=0.27А и максимальным напряжением коллектор-эмиттер не менее 1.5*27=40В.
Открываем справочник по биполярным транзисторам . По заданным параметрам подходит КТ815А (Ikмакс=1.5А Uкэ=40В)
Следующим этапом рассчитываем ток базы, который нужно создать, чтобы обеспечить ток коллектора 0.18А.
Как известно, ток коллектора связан с током базы соотношением
Ik=Iб*h21э,
где h31э – статический коэффициент передачи тока.
При отсутствии дополнительных данных можно взять табличное гарантированное минимальное значение для КТ815А (40). Но для КТ815 есть график зависимости h31э от тока эмиттера. В нашем случае ток эмиттера 180мА, этому значению соответствует h31э=60. Разница невелика, но для чистоты эксперимента возьмем графические данные.
Итак,
Iб=180/60=3мА
Для расчета базового резистора R1 смотрим второй график, где приведена зависимость напряжения насыщения база-эмиттер (Uбэнас) от тока коллектора. При токе коллектора 180мА напряжение насыщения базы будет 0.78В (При отсутствии такого графика можно использовать допущение, что ВАХ перехода база-эмиттер подобна ВАХ диода и в диапазоне рабочих токов напряжение база-эмиттер находится в пределах 0.6-0.8 В)
Следовательно, сопротивление резистора R1 должно быть равно:
R1=(Uвх-Uбэнас)/Iб = (5-0.78)/0.003 = 1407 Ом = 1.407 кОм.
Из стандартного ряда сопротивлений выбираем ближайшее в меньшую сторону (1.3 кОм)
Если к базе подключен шунтирующий резистор (вводится для более быстрого выключения транзистора или для повышения помехоустойчивости) нужно учитывать, что часть входного тока уйдет в этот резистор, и тогда формула примет вид:
R1= (Uвх-Uбэнас)/(Iб+IR2) = (Uвх-Uбэнас)/(Iб+ Uбэнас/R2)
Так, если R2=1 кОм, то
R1= (5-0.78)/(0.003+0.78/1000) = 1116 Ом = 1.1 кОм
Рассчитываем потери мощности на транзисторе:
P=Ik
*UкэнасUкэнас берем из графика: при 180мА оно составляет 0.07В
P= 0.07*0.18= 0.013 Вт
Мощность смешная, радиатора не потребуется.
2.01. Первая модель транзистора: усилитель тока
ГЛАВА 2. ТРАНЗИСТОРЫ
Итак, начнем. Транзистор — это электронный прибор, имеющий три вывода (рис. 2.1). Различают транзисторы n-p-n и p-n-p — типа. Транзисторы n-p-n — типа подчиняются следующим правилам (для транзисторов p-n-p — типа правила сохраняются, но следует учесть, что полярности напряжений должны быть изменены на противоположные):
Рис. 2.1. Условные обозначения транзистора и маленькие транзисторные модули.
1. Коллектор имеет более положительный потенциал, чем эмиттер.
2. Цепи база — эмиттер и база — коллектор работают как диоды (рис. 2.2). Обычно диод база — эмиттер открыт, а диод база — коллектор смещен в обратном направлении, т.е. приложенное напряжение препятствует протеканию тока через него.
Рис. 2.2. Выводы транзистора с точки зрения омметра.
3. Каждый транзистор характеризуется максимальными значениями Iк, Iб, и Uкэ. За превышение этих значений приходится расплачиваться новым транзистором. Следует помнить и о предельных значениях других параметров, например рассеиваемой мощности Iкэ Uкэ), температуры, Uбэ и др.
4. Если правила 1 — 3 соблюдены, то ток Iк прямо пропорционален току Iб и можно записать следующее соотношение:
Iк = h21эIб = βIб.
где h21э — коэффициент усиления по току (обозначаемый также β), обычно составляет около 100. Токи Iк и Iэ втекают в эмиттер. Замечание: коллекторный ток не связан с прямой проводимостью диода база-коллектор; этот диод смещен в обратном направлении. Будем просто считать, что «транзистор так работает».
Правило 4 определяет основное свойство транзистора: небольшой ток базы управляет большим током коллектора.
Запомните: параметр h21э нельзя назвать «удобным»; для различных транзисторов одного и того же типа его величина может изменяться от 50 до 250. Он зависит также от тока коллектора, напряжения между коллектором и эмиттером, и температуры. Схему можно считать плохой, если на ее характеристики влияет величина параметра h21э
Рассмотрим правило 2. Из него следует, что напряжение между базой и эмиттером нельзя увеличивать неограниченно, так-как если потенциал базы будет превышать потенциал эмиттера более чем на 0.6 — 0,8 В (прямое напряжение диода), то возникнет очень большой ток. Следовательно, в работающем транзисторе напряжения на базе и эмиттере связаны следующим соотношением: Uб ≈ Uэ + 0,6 В (Uб = Uэ + Uбэ). Еще раз уточним, что полярности напряжений указаны для транзисторов n-p-n — типа, их следует изменить на противоположные для транзисторов p-n-p — типа.
Обращаем ваше внимание на то, что, как уже отмечалось, ток коллектора не связан с проводимостью диода. Дело в том, что обычно к диоду коллектор — база приложено обратное напряжение. Более того, ток коллектора очень мало зависит от напряжения на коллекторе (этот диод подобен небольшому источнику тока), в то время как прямой ток, а следовательно, и проводимость диода резко увеличиваются при увеличении приложенного напряжения.
Некоторые основные транзисторные схемы
Защита NPN-транзистора от отрицательного напряжения база-эмиттер?
У меня есть схема, которая преобразует сигналы полярности 5В RS-232 (логическая 0 = + 5В, логическая 1 = -5В) в 3,3В полярность TTL (логическая 1 = 3,3В, логическая 0 = 0В) с использованием транзистора BC548.
Он формирует вентиль NOT, поэтому, когда выходной сигнал RS-232 высокий, он понижает выходной уровень, и наоборот.
Для справки, устройство RS-232 (приемник GPS) передает со скоростью 9600 бит / с и подключено к UART Raspberry Pi.
Моя схема выглядит так:
Однако эта конфигурация приводит к тому, что транзистор видит напряжение -5 В на переходе база-эмиттер из-за отрицательного напряжения на входе RS-232. BC548 имеет максимальное значение Vbe -6 В, но я бы хотел защитить транзистор, сводя к минимуму любые отрицательные напряжения на переходе база-эмиттер.
После некоторых поисков я наткнулся на сообщение на форумах Raspberry Pi, в котором предлагается следующая схема для защиты транзистора от отрицательного напряжения:
Я построил схему, и она кажется успешной: самое низкое напряжение Vbe составляет около -0,5 В. Мой цифровой мультиметр обновляется только около 5 раз в секунду, и у меня нет осциллографа, чтобы видеть вещи более четко, но ранее он показывал самое низкое напряжение Vbe около -5V.
Мои вопросы таковы:
Почему диод расположен там, где он есть? Если я правильно интерпретирую, это означает, что самый низкий Vbe будет таким же, как прямое падение диода, и что будет протекать ток от земли через резистор R1 к отрицательному напряжению RS-232. Разве не имеет смысла размещать диод между входом RS-232 и R1 или между R1 и транзистором Q1, чтобы блокировать любой ток, протекающий в вывод?
Схема говорит, чтобы использовать высокоскоростной диод 1N4148, который я использовал. Есть ли какой-либо недостаток в использовании 1N4001 вместо 1N4148? 9600 бит / с означает, что каждый бит имеет длину около 100 мкс, а 1N4001 имеет типичное время обратного восстановления 2 мкс. 1N4148 имеет типичное время обратного восстановления 4 нс — очевидно, что 1N4148 быстрее при переключении, но действительно ли это имеет значение в этом контексте?
определение «CBE»: Коллектор база эмиттер
Что означает CBE? CBE означает Коллектор база эмиттер. Если вы посещаете нашу неанглоязычную версию и хотите увидеть английскую версию Коллектор база эмиттер, пожалуйста, прокрутите вниз, и вы увидите значение Коллектор база эмиттер на английском языке. Имейте в виду, что аббревиатива CBE широко используется в таких отраслях, как банковское дело, вычислительная техника, образование, финансы, правительство и здравоохранение. В дополнение к CBE, Коллектор база эмиттер может быть коротким для других сокращений.
CBE = Коллектор база эмиттер
Ищете общее определение CBE? CBE означает Коллектор база эмиттер. Мы с гордостью перечисляем аббревиатуру CBE в самую большую базу данных сокращений и сокращений. Следующее изображение показывает одно из определений CBE на английском языке: Коллектор база эмиттер. Вы можете скачать файл изображения для печати или отправить его друзьям по электронной почте, Facebook, Twitter или TikTok.Значения CBE на английском языке
Как уже упоминалось выше, CBE используется в качестве аббревиатуры в текстовых сообщениях для представления Коллектор база эмиттер. Эта страница все о аббревиатуре CBE и его значения, как Коллектор база эмиттер. Пожалуйста, обратите внимание, что Коллектор база эмиттер не является единственным смыслом CBE. Там может быть более чем одно определение CBE, так что проверить его на наш словарь для всех значений CBE один за одним.Определение в английском языке: Collector-Base-Emitter
Другие значения CBE
Кроме Коллектор база эмиттер, CBE имеет другие значения. Они перечислены слева ниже. Пожалуйста, прокрутите вниз и нажмите, чтобы увидеть каждый из них. Для всех значений CBE, пожалуйста, нажмите кнопку «Больше». Если вы посещаете нашу английскую версию и хотите увидеть определения Коллектор база эмиттер на других языках, пожалуйста, нажмите на языковое меню справа. Вы увидите значения Коллектор база эмиттер во многих других языках, таких как арабский, датский, голландский, хинди, Япония, корейский, греческий, итальянский, вьетнамский и т.д.ГОСТ 18604.22-78 — Транзисторы биполярные. Методы измерения напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер
ГОСТ 18604.22-78*
(CT СЭВ 4289-83)
Группа Э29
Дата введения 1980-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 5 июля 1978 г. N 1816 срок введения установлен с 01.01.80
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 25.06.84 N 2078 срок действия продлен до 01.01.90**
________________
** Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта СССР от 17.09.91 N 1455 (ИУС N 12, 1991 год). — Примечание изготовителя базы данных.
ВЗАМЕН ГОСТ 13852-68
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1985 г.) с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1984 г. (ИУС 1-85).
Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает методы измерения напряжения насыщения коллектор-эмиттер и напряжения насыщения база-эмиттер в схеме с общим эмиттером на постоянном и импульсном токах.
Общие условия при измерении напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер транзисторов должны соответствовать требованиям ГОСТ 18604.0-83.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4289-83.
(Измененная редакция, Изм. N 1)
1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ КОЛЛЕКТОР-ЭМИТТЕР И БАЗА-ЭМИТТЕР НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
1.1. Принцип и условия измерения
1.1.1. Измерение заключается в определении напряжения между выводами транзистора в режиме насыщения при заданных постоянных токах коллектора и базы.
1.1.2. Напряжение питания коллектора должно быть меньше граничного напряжения или равно ему.
Если значение не нормируют, то напряжение питания коллектора не должно превышать максимально допустимого значения постоянного напряжения коллектор-эмиттер.
1.1.3. Значения тока базы и тока коллектора , значение граничного напряжения указывают в нормативно-технической документации на транзисторы конкретных типов.
1.1.4. Допускается задавать токи базы и коллектора от генераторов тока. При этом выходное сопротивление генератора тока базы должно удовлетворять условию
,
а выходное сопротивление генератора тока коллектора должно удовлетворять условию
,
где и — максимальные значения напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер, которые могут быть измерены на данной установке;
и — минимальные значения токов коллектора и базы, которые могут быть установлены на данной установке.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Напряжение насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер на постоянном токе следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на черт.1.
, — измерители постоянных токов базы и коллектора; — измеритель постоянного напряжения;
и ; , — резисторы; — измеряемый транзистор; — переключатель
Черт.1
1.2.2. Основные элементы, входящие в схему, должны удовлетворять следующим требованиям.
1.2.2.1. Входное сопротивление измерителя постоянного напряжения должно удовлетворять соотношениям
;
.
1.2.2.2. Измеритель постоянного напряжения может быть компенсационного типа. В этом случае требования к входному сопротивлению не предъявляют.
1.2.2.3. Допускается использование общего источника питания для задания токов базы и коллектора. Регулировку токов в этом случае осуществляют подбором резисторов и .
1.2.2.4. Взамен резисторов и могут быть использованы внутренние сопротивления источников питания базы или коллектора.
Резисторы , и измерители и могут полностью или частично отсутствовать, если каким-либо способом обеспечивается точность установки режима.
1.2.2.5. Следует принимать меры к устранению погрешности измерения и за счет падения напряжения на соединительных проводах и контактах путем разделения контактов и соединительных проводов на токовые и потенциальные.
1.2.2.6. Значение наводок на измерителе напряжения должно быть не более 2% шкалы.
1.3. Подготовка и проведение измерения
1.3.1. При измерении напряжения насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер транзистор включают в схему измерения. По шкале следует установить значение тока базы, а по шкале — значение тока коллектора, указанные в нормативно-технической документации на транзисторы конкретных типов или рассчитанные по заданной степени насыщения.
В положении 1 переключателя измеритель измеряет напряжение насыщения .
В положении 2 переключателя измеритель измеряет напряжение насыщения .
1.3.2. Допускается одновременное измерение напряжений насыщения и двумя приборами (без переключателя ), если режим измерения этих параметров одинаков.
1.4. Показатели точности измерения
1.4.1. Основная погрешность измерительных установок, в которых используются стрелочные приборы, должна находиться в пределах ±5% конечного значения рабочей части шкалы.
1.4.2. Основная погрешность измерительных установок, в которых используются цифровые приборы, должна находиться в пределах ±5% измеряемого значения ±1 знак младшего разряда дискретного отсчета.
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ КОЛЛЕКТОР-ЭМИТТЕР И БАЗА-ЭМИТТЕР НА ИМПУЛЬСНОМ ТОКЕ
2.1. Принцип и условия измерения
2.1.1. Измерение заключается в определении напряжения между выводами транзистора в режиме насыщения при заданных постоянном токе коллектора и импульсном токе базы.
2.1.2. Напряжение питания коллектора, значения тока базы и тока коллектора устанавливают в соответствии с требованиями пп.1.1.2 и 1.1.3.
2.1.3. Измерение напряжения следует начинать с задержкой относительно начала базового импульса и закончить до окончания базового импульса (черт.2) по формулам
;
,
где — длительность импульса в цепи базы;
— максимальное значение статического коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером;
— максимальное значение коэффициента передачи тока в режиме малого сигнала;
— граничная частота коэффициента передачи тока.
— измеряемое напряжение
Черт.2
Значения статического коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером, коэффициента передачи тока в режиме малого сигнала и граничной частоты коэффициента передачи тока указывают в нормативно-технической документации на транзисторы конкретных типов. Для транзисторов, у которых значение не нормируется, используют значение предельной частоты коэффициента передачи тока или ,
где — частота, на которой измеряют модуль, коэффициента передачи тока на высокой частоте . Значение указывают в нормативно-технической документации на транзисторы конкретных типов.
2.1.4. Допускается подавать напряжение коллектора в виде импульса, начинающегося не позднее базового импульса и заканчивающегося раньше базового импульса.
Время подключения пикового вольтметра к выводам в этом случае не ограничивают.
2.1.5. Допускается измерение напряжений насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер при постоянном токе базы и импульсном напряжении коллектора.
2.1.6. Допускается одновременная подача базового и коллекторного импульсов, если пиковый вольтметр подключается на позднее начала базового импульса.
2.1.7. Допускается задавать токи базы и коллектор от импульсных генераторов тока. При этом выходные сопротивления генераторов тока базы и тока коллектора должны соответствовать требованиям п.1.1.4.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Напряжение насыщения коллектор-эмиттер и база-эмиттер на импульсном токе следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на черт.3.
, , — пиковые вольтметры; — генератор однополярных импульсов; , — резисторы;
, — калибровочные резисторы; — переключатель; — конденсатор;
— измеряемый транзистор
Черт.3
2.2.2. Основные элементы, входящие в схему, должны удовлетворять следующим требованиям.
2.2.2.1. Пиковый вольтметр должен измерять ток базы по падению напряжения на резисторе . Его входное сопротивление должно быть больше или равно 100.
2.2.2.2. Пиковый вольтметр должен измерять мгновенные значения напряжений. Требования к его входному сопротивлению должны соответствовать требованиям п.1.2.2.1.
2.2.2.3. Пиковый вольтметр должен измерять ток коллектора по падению напряжения на резисторе . Его входное сопротивление должно быть больше или равно 100.
2.2.2.4. Взамен резистора может быть использовано внутреннее сопротивление генератора , а резистора — внутреннее сопротивление источника питания коллектора.
Резисторы и могут отсутствовать, если токи базы и коллектора задают от импульсных генераторов тока.
2.2.2.5. Резисторы и должны обеспечивать измерение токов и на рабочих участках шкал приборов и . Номинальные сопротивления резисторов выбирают с допускаемым отклонением от номинального в пределах ±1%.
2.2.2.6. Резисторы , и пиковые вольтметры , могут отсутствовать, если каким-либо способом обеспечивается точность установки режима.
2.2.2.7. Частоту следования импульсов генератора следует выбирать такой, чтобы скважность импульсов была более 10.
2.2.2.8. Емкость конденсатора следует выбирать из соотношения
,
если источник питания коллектора рассчитан на ток ,
где — скважность импульсов базы.
Значение емкости конденсатора может быть уменьшено или конденсатор может быть отключен, если источник питания коллектора рассчитан на ток и при импульсном напряжении питания коллектора.
2.3. Подготовка и проведение измерения
2.3.1. Подготовка и проведение измерения — в соответствии с п.1.3.
2.4. Показатели точности измерения
2.4.1. Основная погрешность измерительных установок, в которых используются стрелочные приборы, должна находиться в пределах ±5% конечного значения рабочей части шкалы.
2.4.2. Основная погрешность измерительных установок, в которых используются цифровые приборы, должна находиться в пределах ±5% измеряемого значения ±1 знак младшего разряда дискретного отсчета.
2.4.1, 2.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
Ограничитель тока на биполярном транзисторе
Транзистор — это элемент радиоэлектонной аппаратуры, позволяющий управлять большим током через отдельный вывод. Транзисторы применяются в схемах комутации, усиления и генерирования.
Общее строение транзистора — это три вывода, один управляющий и два комутирующих. В биполярном транзисторе управляющий вывод называется базой, в полевом транзисторе затвором. Комутирующие выводы в биполярном транзисторе называются эмиттер (emission — испускать) и коллектор (collect — собирать). В полевом транзисторе комутирующие выводы называются исток (источник заряда) и сток (сбор заряда).
Биполярный транзистор
Биполярный транзистор имеет три вывода — один управляющий, база, и два коммутирующих — эмиттер и коллектор. Ток в транзисторе имеет два потока: один из них — ток база-эмиттер, второй — эмиттер-коллектор. Поскольку нет движения тока база-коллектор, то для краткости используют названия ток базы и ток коллектора.
При увеличении напряжения на базе относительно эмиттера, на базе образуются электроны, которые создают мостик, позволяющий идти электронам между эмиттером к коллектором. Соответственно, чем больше электронов на базе — тем больший ток проходит между коммутируемыми выводами.
Биполярные транзисторы бывают двух видов, NPN и PNP. В транзисторе N обозначает отрицательный (negative), P — положительный (positive). NPN образовывает «мостик» при положительном напряжении база-эмиттер, PNP при отрицательном, ток, соответственно, в этих транзисторах течёт в разные стороны.
Основная характеристика биполярного транзистора — это коэффициент усиления по току, hfe, показывающий отношение увеличения тока коллектора при увеличении тока базы. При этом, напряжение база-эмиттер имеет свои ограничения.
Ограничения
Рассмотрим транзистор BC547C. Любой импортный транзистор сопровождается технической спецификацией (datasheet): спецификация на транзистор BC547.
Напряжение отсечки
Напряжение на базе должно лежать в определённом диапазоне, что бы транзистор был открыт, этот диапазон называется напраяжением отсечки (Base-Emitter On Voltage) и для транзистора BC547 лежит в диапазоне 0,58-0,7 В, это разброс параметров, то есть покупая транзистор, вы можете рассчитывать, что напряжение отсечки будет лежать в этом диапазоне, хотя чаще будет ближе к номинальному в 0,66В.
Ток коллектора
Максимальный ток, который может пройти через коллектор указан в документации, для BC547 это ток равный 0.1А = 100 мА. График тока коллектора в зависимости от напряжения на базе заканчивается там, где лежит максимально допустимый ток, как только напряжение достигло максимального значения — транзистор полностью открыт, он перешёл в режим насыщения, максимальное значение также указано в табличке на первой странице, VBE (base-emitter saturation voltage). При переходе в режим насыщения транзистор перестаёт управлять током, дальше он пускает всё, что через него пройдёт и если пропустить через него больше, чем максимально допустимый ток, то он попросту начнёт нагреваться пока не сгорит, а этот процесс иногда занимает доли секунды.
Применение биполярного транзистора
Усиление тока
Для расчёта нам потребуется определить силу тока, которая будет протекать через элемент нагрузки. Возьмём светодиод со следующими параметрами: напряжение 1,6 В, сила тока 10 мА.
Транзистор управляет током коллектора посредством тока базы и наша задача определить ток базы для поддержания тока 10 мА через коллектор. Обратимся к технической документации, на графике №3 изображена зависимость hfe от тока коллектора, мы видим, что на участке 0-10 мА величина hfe постоянна, поэтому считаем расчётное значение константой и берём среднее для данного транзистора (в конце первой страницы описана классификация в зависимости от буквы в названии транзистора, для C значение hfe будет лежать в пределах 420-800, что означает, что вам может попасться транзистор как со значением 420, так и 800. Возьмём для расчёта среднее — 600)
Ток коллектора в зависимости от тока базы: Ib = Ic/hfe = 10 / 600 = 0.016 мА = 16 мкА
На графике статическая характеристика (№1 в документации) представлена комбинация из трёх значений: ток базы, ток коллектора, падение напряжения коллектор-эмиттер. При токе базы в 16 мкА и токе коллектора в 10 мА, напряжение на коллекторе будет близким к напряжению эмиттера, в случае со схемой ниже — ноль:
Любое устройство требует питания, как правило используются стандартные, для цифровой техники 3.3 В, для мелких устройств 3В (две батарейки АА), 5В (USB), 9В (батарейка крона). Возьмём для примера 3.3 вольта.
Исходя из графика №2 (в документации), при токе коллектора в 10 мА, напряжение на базе должно составлять около 0.72 В, создадим требуемое напряжение и ток применив резистор. Напряжение питания составляет 3.3 В, откуда сопротивление резистора базы будет следующим:
R = U/I = (3.3-0.72) В / 0.016 мА = 161 250 Ω
Мы могли бы заказать изготовление резистора данного номинала, но всегда есть допуск в котором мы работаем, это и влияние температуры и сопротивление дорожек на плате и шумы и множество других факторов, поэтому мы берём ближайший доступный номинал в каталоге (если вы работаете в компании — у вас всегда есть поставщик, который предоставляет каталог продукции, если вы делаете устройство для себя — вы смотрите, что есть в магазине). Ближайший доступный номинал — 160 кОм.
Напряжение на светодиоде должно быть равным 1,6 В, для создания падения напряжения потребуется резистор:
R = U/I = (3.3-1.6) В / 10 мА = 170 Ω
Смотрим в каталог, нам доступны 160 Ω или 180 Ω, выберем 180, так будет безопаснее для светодиода.
Усилитель звука на биполярном транзисторе
Для усиления звука используется тот же принцип, что и для усиления тока, принцип действия следующий: на базу подаётся усиливаемый сигнал, напряжение сигнала должно быть не ниже напряжения отсечки.
Основы работы с транзисторами Основы работы с транзисторамиНАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ УКАЗАТЕЛЬНОЙ СТРАНИЦЫ
ТРАНЗИСТОРЫ
Райан В. 2002 — 09
ФАЙЛ PDF — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТНОЙ ВЕРСИИ РАБОЧАЯ ТАБЛИЦА НА ОСНОВЕ УПРАЖНЕНИЯ НИЖЕ | |||
| Транзисторы можно рассматривать как разновидность переключателя, так как может много электронных компонентов.Они используются в различных схемах и вы обнаружите, что схема, построенная в школе, Технологический отдел не содержит хотя бы одного транзистора. Они есть центральный в электронике и бывает двух основных типов; НПН и ПНП. Самый схемы обычно используют NPN. Существуют сотни работающих транзисторов. при разных напряжениях, но все они попадают в эти две категории. | |||
ДВА ПРИМЕРА РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМЫ ТРАНЗИСТОРА | |||
Транзисторы производятся разной формы, но
у них есть три отведения (ножки). | |||
Выводы на транзистор не всегда может быть в таком расположении. При покупке транзистор, в направлениях обычно четко указывается, какой вывод является БАЗА, ЭМИТТЕР или КОЛЛЕКТОР. | |||
ПРОСТОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРА | |||
ДИАГРАММА ‘A’ | ДИАГРАММА ‘B’ | ||
На схеме A показан NPN-транзистор, который часто используется как переключатель.Небольшой ток или напряжение на база позволяет большему напряжению проходить через два других вывода (с коллектора на эмиттер ). Схема, показанная на диаграмме B , основана на транзисторе NPN. При нажатии переключателя ток проходит через резистор в база транзистора. Затем транзистор пропускает ток. течет с +9 вольт на 0вс, и лампа загорается. Транзистор должен получить напряжение на своей базе и до тех пор, пока это случается лампа не горит. Резистор присутствует для защиты транзистора, так как они могут быть повреждены легко из-за слишком высокого напряжения / тока. Транзисторы необходимы компонент во многих схемах и иногда используется для усиления сигнала. | |||
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ТРАНЗИСТОРЫ (ПАРЫ ДАРЛИНГТОНА) | |||
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ИНДЕКСА ЭЛЕКТРОНИКИ СТРАНИЦА | |||
Emitter Junction — обзор
Пример 3.2
Предположим, что усиление база-коллектор транзистора β = 100, ток насыщения перехода база-эмиттер I с = 2 × 10 −16 , первичный источник тока I = 100 мкА и R = 100; каково значение i c 2 , текущий сток?
Как устройство с управлением по току, ток базы транзистора рассматривается как независимая переменная. Два уравнения, уравнение тока в базовом узле и уравнение напряжения вокруг контура база-эмиттер, полностью описывают функцию цепи.
(3.6) ic1 + ib1 + ib2 = I, vbe1 = vbe2 + R (1 + β) ib2
Дальнейшая обработка дает
(3.7) ib1 = I − ib21 + β, R (1 + β) ib2 = vbe1 − vbe2 = VThln (ib1ib2)
Ур. (3.7) затем дает единственную неявную функцию в i b 2
(3.8) R (1 + β) ib2-VThln [(I-ib21 + β) ib2] = 0
Eq. (3.8) можно решить численно, и это дает i b 2 = 0,737 мкА. Его также можно решить графически, построив неявную функцию по отношению к i b 2 .Нулевое пересечение кривой дает немного неточное решение (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Графическое решение для уравнения. (3.8).
Затем следует i c 2 = β i b 2 = 73,69 мкА.
Дальнейшие расчеты также дают i b 1 = 0,98 мкА и i c 1 = βi b 1 = 98,28 µA, почти равно первичному источнику Я .Присутствие R в цепи база-эмиттер, по-видимому, играет тонкую роль в создании неравных коллекторных токов обоих транзисторов.
Затем спрашивают, что, если R — очень маленькое сопротивление; например R = 0 . 1 Ом. Быстрый расчет показывает, что i c 1 = 98,04 мкА, i c 2 = 98,00 мкА; почти идентичны.
Можно также спросить, а что, если R — большое сопротивление; е.грамм. R = 350 Ом. Быстрый расчет показывает, что i c 1 = 98,5 мкА, i c 2 = 49,8 мкА.
Эффект возможности масштабирования выходного тока в электронной промышленности называется « токовое зеркало ». Это критически важно, универсально и полно возможностей. Легко представить, как переместить резистор задания тока на другую ногу, эмиттер Q 1 (рис. 3.10).
Рис. 3.10. Боб Видлар текущий источник, другая версия.
Интересно, что для тех же R = 100 и I = 100 мкА, i c 2 становится 143 мкА. Читатели предупреждаются, что уравнения. (3.7) и (3.8) будут немного изменены, чтобы учесть изменения схемы на рис. 3.10.
Фактически, уравнение. (3.8) можно записать в другой форме, включая непосредственно i c 2 .
(3.9) f (iC2, T) = R (1 + β) iC2β − kTqln [(I − iC2β1 + β) iC2β] = 0
Неявная функция (уравнение.3.9) предоставляет не только прямой путь для численного определения i c 2 , но также дает представление о тепловом воздействии на ток. Это делается путем нахождения ∂i c 2 / ∂T , якобиана уравнения. (3.9).
(3.10) ∂iC2∂T = −∂f (iC2, T) ∂T∂f (iC2, T) ∂iC2
Понятно, что при подаче грубого первичного тока и использовании преимущества хорошо предсказуемого полупроводника p / n Свойства перехода , улучшенный источник / сток тока желаемого широкого диапазона доступен на одном выводе транзистора.Более того, потенциальные полезности, которые высвободила эта инновационная схема, на этом не закончились. Рис. 3.8 был легко расширен, чтобы обеспечить несколько источников разного уровня тока (рис. 3.11).
Рис. 3.11. Множественный источник тока.
Здесь мы выражаем нашу благодарность тем изобретательным умам, которые открывают дверь для разработки аналоговых интегральных схем.
Ядро и передняя часть операционных усилителей, которые сегодня считаются само собой разумеющимися, были легко сконструированы путем подключения дифференциальной пары к прецизионному источнику тока (рис.3.12).
Рис. 3.12. Типовой входной каскад операционного усилителя.
Примечание: С этого момента и для всей схемы, пересекающиеся и образующие «+», НЕ являются электрическими узлами. Т-образные образования есть.
Значение этой схемы неописуемо и заслуживает внимания.
Практически аналогично тому, как рассматривается источник тока Видлара, два уравнения определяют работу дифференциальной пары: сумма напряжений вокруг контура база-эмиттер и сумма токов на переходе эмиттер.Учитывая понимание уравнения. (3.1), токи эмиттера дифференциальной пары дают соотношение
(3.11) i1i2 = evbe1-vbe2vTh
Сумма напряжений вокруг петли база-эмиттер преобразует уравнение. (3.11) к уравнению. (3.12).
(3.12) i1i2 = ev1 − v2vTh = eδvvTh, i1 − eδvvThi2 = 0
Текущая сумма в узле эмиттера дает
(3.13) i1 + i2 = Ic
С двумя неизвестными в двух уравнениях решаются оба
(3.14) i1 = | 0 − eδvvThIc1 || 1 − eδvvTh21 | = IceδvvTh2 + eδvvTh = Ice − δvvTh + 1, i2 = | 101Ic || 1 − eδvvTh21 | = Ic1 + eδvvTh
Эти два интересных течения имеют свойства, они оба равны I c /2 при нулевом дифференциальном входе δv = 0.Это логично и согласуется с формулой. (3.13), в котором говорится, что оба эмиттерных тока всегда в любое время суммируются с постоянным током источника смещения I c . Поэтому разумно отделить статическое постоянное смещение от обоих выражений тока эмиттера.
(3.15) i1 (δv) = Ic2 (1 + tanhδv2vTh), i2 (δv) = Ic2 (1 − tanhδv2vTh)
И тогда усиленный дифференциальный выход определяется как
(3.16) vo1 (δv) = Vcc − Rc1i1 (δv), vo2 (δv) = Vcc − Rc2i2 (δv) vo (δv) = vo1 (δv) −vo2 (δv) = — (Rc1i1 (δv) −Rc2i2 (δv))
Очевидно, что оба несимметричные выходы находятся на уровне постоянного тока (DC) ( V cc — R c • I c /2 ), на котором передаются сигналы.Как показано, уровень постоянного тока понижается с помощью члена R c • I c / 2 . Слишком сильное понижение постоянного тока может привести к тому, что цепи, следующие за входным каскадом, окажутся на нежелательном рабочем уровне покоя, что вызовет искажения сигнала (ограничение, ограничение, насыщение). Здесь вступают в действие переключатели уровня, чтобы восстановить надлежащий уровень постоянного тока и включить большее количество каскадов усиления. Однако эти вопросы относятся к области проектирования операционных усилителей и выходят за рамки данной статьи.
Напряжение на клеммах транзистора
Транзистор клеммы напряжения
напряжение питания полярности для npn и pnp транзисторы показаны на рисунках ниже.
Напряжение питания полярности для npn транзистора
npn-транзистор образован сэндвичем одного p-типа полупроводниковый слой между двумя n-типами полупроводниковые слои.
Полярность напряжения питания для npn-транзистора указана на рисунок ниже.
напряжение питания между базой и эмиттером обозначается как
V BE . База смещена положительно по отношению к
эмиттер и стрелка указывают от положительного основания к
отрицательный эмиттер. Направление стрелки обозначает
направление тока
поток.
напряжение питания между коллектором и базой обозначается Автор: V CB . Коллекционер настроен на более высокую положительный уровень, чем базовый, чтобы сохранить коллектор-базу соединение с обратным смещением.
Напряжение питания полярности для pnp транзистора
pnp-транзистор образован сэндвичем одиночного n-типа полупроводниковый слой между двумя полупроводниками p-типа слои.
Полярность напряжения питания для pnp-транзистора указана на
рисунок ниже.
напряжение питания между базой и эмиттером обозначается как
V BE . База смещена отрицательно по отношению к
эмиттер и стрелка указывает от положительного эмиттера
к отрицательной базе. Направление стрелки обозначает
направление тока.
напряжение питания между коллектором и базой обозначается Автор: V CB . Коллекционер настроен на более высокую отрицательный уровень, чем базовый, чтобы сохранить коллектор-базу соединение с обратным смещением
Типичный напряжения для транзистора
База-излучатель напряжения (V
BE ) для npn и pnp транзисторовтранзистор обычно работает в активной области для усиления электрический ток.В активной области эмиттерный переход (J E ) имеет прямое смещение, а коллекторный переход (J C ) имеет обратное смещение.
типичное напряжение база-эмиттер (V BE ) для обоих npn и pnp транзисторы следующие:
Если транзистор изготовлен из кремниевого материала, Напряжение база-эмиттер (V BE ) будет равно 0.7 В.
Если транзистор изготовлен из германиевого материала, Напряжение база-эмиттер (В BE ) составит 0,3 В.
Коллектор-база напряжения (В
CB ) для транзисторов npn и pnpтиповые напряжения коллектор-база (V CB ) для как npn, так и pnp транзисторы будут иметь напряжение от 3 В до 20 В.
NTE Electronics NTE99 NPN Кремниевый транзистор Дарлингтона с ускоряющим диодом база-эмиттер, корпус to-3, постоянный ток коллектора 50 А, напряжение коллектор-эмиттер 600 В: Электроника: Amazon.com: Industrial & Scientific
Цена:
| Цена: | 32,82 долл. США 32,82 долл. США +32 доллара.40 перевозки |
- Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
- Быстрое время выключения
- Напряжение коллектор-эмиттер 400В
- Напряжение эмиттер-база 8В
- 10А непрерывный базовый ток
- Общая рассеиваемая мощность 250 Вт
Характеристики
| Фирменное наименование | NTE Electronics |
|---|---|
| Текущий рейтинг | 50 ампер |
| Ean | 0768249377313 |
| Глобальный торговый идентификационный номер | 00768249377313 |
| Вес изделия | 1.00 фунтов |
| Номер модели | NTE99 |
| Кол-во позиций | 1 |
| Номер детали | NTE99 |
| Диапазон температур | -65-200 градусов Цельсия |
| Код КПСС ООН | 300 |
| UPC | 768249377313 |
| Напряжение | 600 вольт |
На переходе база-эмиттер транзистора?
Спросил: Royal ZiemannОценка: 4.5/5 (49 голоса)
Переход база-эмиттер смещен в прямом направлении , а переход база-коллектор имеет обратное смещение. Большинство биполярных транзисторов спроектированы так, чтобы обеспечить максимальное усиление по току с общим эмиттером, β F , в прямом активном режиме.
Что такое переход база-эмиттер?
Переход база-эмиттер имеет прямое смещение и представлен диодом. Соотношение между напряжением на этом диоде, V BE , и током эмиттера, проходящим через него, I E , такое же, как и в обычном диоде (уравнение (5.2)), с заменой V D на V BE и заменой на I E , то есть. Рис. 5.8.
Как смещен переход база-эмиттер транзистора?
Для функционирования транзистора два PN перехода должны быть правильно смещены. Переход база-эмиттер ведет себя как любой другой PN-переход, если смотреть отдельно. Если соединение база-эмиттер смещено вперед , транзистор находится на . Если он смещен в обратном направлении, транзистор выключен.
Какое смещение между эмиттером и базой есть прямое или обратное?
Как показано на приведенном выше рисунке, переход эмиттер-база смещен в прямом направлении , а переход коллектор-база имеет обратное смещение.Прямое смещение на переходе эмиттер-база заставляет электроны течь от эмиттера N-типа в сторону смещения.
Почему эмиттер смещен вперед?
Эмиттер всегда смещен в прямом направлении , чтобы позволить большинству несущих проходить через переход эмиттер-база , так что ток течет через транзистор.
Найдено 18 похожих вопросовПочему у коллекционеров обратное смещение?
Коллекторный переход базы имеет обратное смещение, что означает , что ток не течет от Collect к базе .Это не значит, что ток не может течь от коллектора к эмиттеру.
Что произойдет, если мы не будем использовать смещение?
Без смещения транзистора усилители BJT не могут обеспечить требуемый выходной сигнал на клеммах нагрузки . Оптимальное значение напряжения смещения транзистора в два раза больше необходимого пика выходного переменного напряжения. Если вы измените напряжение смещения транзистора, точка Q также изменит свое положение.
Почему у перехода база-эмиттер более высокое прямое напряжение?
Эта прямая разница напряжений возникает из-за несоответствия в концентрации легирования между эмиттерной и коллекторной областями транзистора : эмиттер представляет собой гораздо более легированный кусок полупроводникового материала, чем коллектор, в результате чего его соединение с базой дает более высокое прямое падение напряжения.
Почему разветвление базы коллектора всегда смещено вперед?
В транзисторе переход эмиттер-база всегда смещен в прямом направлении, в то время как переход коллектор-база смещен в обратном направлении. … Эта система смещения является активным состоянием транзистора . Поскольку эмиттер-база смещена в прямом направлении, входное сопротивление, то есть сопротивление перехода эмиттер-база, становится очень маленьким.
Что такое транзисторы NPN и PNP?
NPN и PNP относятся к расположению деталей, составляющих транзистор …. NPN-транзистор имеет кусок кремния P-типа (основание), зажатый между двумя частями N-типа (коллектор и эмиттер). В транзисторе PNP используются обратные типы слоев. Ниже представлено типичное поперечное сечение транзистора.
Что произойдет, если вставить транзистор задом наперед?
Да, ток может течь в обоих направлениях . Транзистор NPN в обратном направлении также является NPN.По-прежнему будет обратная бета-версия, однако обратный NPN-транзистор не будет работать так же хорошо, как правильно ориентированный. Не рекомендуется.
Что означает транзистор PNP?
Обозначение транзистора PNP:
Транзистор PNP обозначается буквами PNP . На схеме ниже изображен символ транзистора PNP. В транзисторе PNP ток течет от эмиттера к коллектору, как показано направленной внутрь стрелкой.
Можно ли использовать транзистор как диод, это вообще возможно?
Поскольку биполярный транзистор состоит из двух диодов, он может работать как таковой. Однако, поскольку биполярные транзисторы не предназначены для использования в качестве диодов , их использование в качестве диодов может вызвать проблемы с точки зрения тока и других номиналов.
Почему ток базы слабее тока коллектора?
Пояснение: База намного уже и тоньше, чем коллекторы , поэтому большинство носителей заряда принимает коллектор.Следовательно, ток коллектора больше, чем ток базы.
Что такое база-эмиттер в транзисторе?
Транзисторысостоят из трех частей: базы, коллектора и эмиттера. Основание — это устройство управления затвором для большего источника электроэнергии. Коллектор — это более крупный источник питания, а эмиттер — , выход для этого источника — .
Почему VBE 0.7 В?
Переход база-эмиттер — это PN переход, или вы можете рассматривать его как диод. А падение напряжения на кремниевом диоде при прямом смещении составляет ~ 0,7 В. Вот почему в большинстве книг указано VBE = 0,7 В для кремниевого NPN-транзистора с прямым смещением эмиттерного перехода при комнатной температуре.
В чем разница между диодом и транзистором?
Проще говоря, диод — это двухконтактный полупроводниковый прибор, а транзистор — трехконтактный полупроводниковый прибор.Диод может пропускать ток в одном направлении, а блокировать ток в другом направлении.
Как проверить эмиттер базы с помощью мультиметра?
Подсоедините плюсовой провод мультиметра к BASE (B) транзистора. Подсоедините отрицательный вывод измерителя к ЭМИТТЕРУ (E) транзистора. Для исправного NPN-транзистора измеритель должен показывать падение напряжения между 0.45 В и 0,9 В. Если вы тестируете транзистор PNP, вы должны увидеть «OL» (Over Limit).
Зачем нужно смещение?
Заданные напряжение и токи постоянного тока выбраны таким образом, чтобы транзистор оставался в активной области в течение всего цикла входного переменного тока . Следовательно, требуется смещение постоянного тока. … Чтобы транзистор работал как надежный усилитель, его рабочая точка должна быть стабилизирована.
Как можно добиться смещения?
Смещение транзистораможет быть достигнуто либо с помощью резистора с одиночной обратной связью , либо с помощью простой схемы делителя напряжения для обеспечения необходимого напряжения смещения.Ниже приведены пять примеров конфигураций смещения базы транзистора от одного источника питания (Vcc).
Почему самосмещение лучше фиксированного?
Цепи с самосмещением получают свои напряжения смещения от самой цепи , часто в форме отрицательной обратной связи. Это очень полезно, когда схема чрезвычайно чувствительна к точкам смещения, и становится непрактичным обеспечивать внешние смещения, которые являются правильными с очень высокой точностью.
Почему ток течет в обратном направлении?
Обратное смещение обычно относится к тому, как диод используется в цепи. Если диод смещен в обратном направлении, напряжение на катоде выше, чем на аноде. Следовательно, не будет протекать током, пока электрическое поле не станет настолько сильным, что диод выйдет из строя.
Когда pn переход имеет обратное смещение?
Подсказка: p-n переход называется обратным смещением , если p-сторона перехода подключена к отрицательной клемме батареи, а сторона n подключена к отрицательной стороне батареи .
Что такое прямое и обратное смещение?
Прямое смещение имеет значительный прямой ток , в то время как обратное смещение имеет минимальный прямой ток. … Прямое смещение уменьшает сопротивление диода, а обратное смещение увеличивает сопротивление диода. Ток течет без усилий при прямом смещении, но обратное смещение не позволяет току течь через диод.
Как определить транзисторы NPN и PNP с помощью мультиметра
Как определить транзисторы NPN и PNP (BJT) с помощью мультиметра?
Представьте, что из коробки с компонентами вы выбрали пару биполярных переходных транзисторов (BJT) и не знаете, являются ли они транзисторами типа NPN или PNP… (Практически каждый сталкивался бы с этой проблемой)
В этом посте мы обсудим, как определить транзисторы NPN и PNP с помощью мультиметра …
Прежде чем продолжить, давайте освежим информацию о том, как идентифицировать выводы транзистора.
Идентификация клемм BJT:Мы знаем, что биполярный переходной транзистор имеет три вывода, а именно
.- Излучатель (E)
- База (B)
- Коллектор (C)
Транзисторы доступны на рынке в различных корпусах.Поговорим о пакете ТО-92.
Держите транзистор так, чтобы плоская поверхность была обращена к вам, как показано на рисунке ниже:
Теперь, начиная слева, отметьте 1,2 и 3. Это соответственно
- Излучатель (E)
- База (B)
- Коллектор (C)
Условное обозначение BJT приведено ниже:
Определение типов BJT:
Оба транзистора NPN и PNP внешне похожи.Мы не можем различить их, увидев их. Нам понадобится мультиметр для определения типа БЮТ.
Запомните следующие моменты:
- Транзистор внутри имеет два диода (NPN ≡ N — P — N ≡ NP Junction + PN Junction и PNP ≡ P — N — P ≡ PN Junction + NP Junction).
то есть, эмиттер-база — это одно PN-переход (диод), а база-коллектор — другой PN-переход (диод). - В диодном режиме мультиметр будет показывать напряжение, когда мы поднесем положительный щуп мультиметра к аноду диода, а отрицательный щуп к катоду.
- Если положительный щуп мультиметра подсоединен к катоду диода, а отрицательный щуп к аноду, то он не будет давать никакого напряжения (показывает ноль).
Шаги по идентификации транзистора типа NPN:
- Держите мультиметр в диодном режиме.
- Держите положительный щуп на центральном контакте (основании) транзистора.
- Коснитесь отрицательным щупом контакту 1 (эмиттер). Вы увидите напряжение на мультиметре.
- Аналогичным образом прикоснитесь отрицательным щупом к контакту 3 (коллектор) по отношению к контакту 2.Вы увидите напряжение на мультиметре.
- Это гарантирует, что это транзистор NPN. Логика, лежащая в основе этого, в NPN-транзисторе
Эмиттер (E) — материал типа N — Эквивалент катоду диода
База (B) — материал типа P — Эквивалент аноду диода
Коллектор (C) — материал типа N — Эквивалент катодного диода - Если положительный зонд мультиметра подключен к аноду, а отрицательный — к катоду, то он покажет напряжение.Если соединения поменять местами, значение не будет отображаться.
Шаги для идентификации транзистора типа PNP:
- Держите мультиметр в диодном режиме.
- Поднесите положительный щуп к выводу 1 (эмиттер) транзистора.
- Коснитесь отрицательным датчиком центрального штифта (основания). Вы увидите напряжение на мультиметре.
- Аналогичным образом прикоснитесь отрицательным щупом к центральному штифту (основанию) относительно штифта 3 (коллектора). Вы увидите напряжение на мультиметре.
- Это гарантирует, что это транзистор PNP. Логика, лежащая в основе этого, заключается в том, что в PNP-транзисторе
Эмиттер (E) — Материал типа P — Эквивалентен аноду диода
База (B) — Материал типа N — Эквивалент катоду диода
Коллектор (C) — Материал типа P — Аналог анода диода - Если положительный зонд мультиметра подключен к аноду, а отрицательный — к катоду, то он покажет напряжение. Если соединения поменять местами, значение не будет отображаться.
С помощью вышеупомянутых шагов мы можем идентифицировать транзисторы NPN и PNP с помощью мультиметра. Как мы можем гарантировать, что транзисторы находятся в хорошем состоянии и вышли из строя? Прочтите, пожалуйста, пост Как проверить транзистор с помощью мультиметра?
Возможно, вы прочитаете:
Как работает люминесцентная лампа?
Как контролировать скорость параллельных двигателей постоянного тока?
Сравнение электрических и магнитных цепей
MOSFET и JFET Сравнение
Пожалуйста, оставьте свои комментарии ниже…
Характеристики схемы транзистораPNP, работа, применение
В этом руководстве мы попытаемся понять основы PNP Tansistor. Мы плохо знакомы с его работой, контактами, базовой схемой, идентификацией клемм, примером и несколькими приложениями.
Введение ТранзисторPNP — это еще один тип биполярного переходного транзистора (BJT). Структура транзистора PNP полностью отличается от транзистора NPN. Два диода с PN-переходом в структуре транзистора PNP перевернуты по отношению к транзистору NPN, например, два легированных полупроводниковых материала P-типа разделены тонким слоем легированного полупроводникового материала N-типа.
В транзисторе PNP основными носителями тока являются дырки, а неосновными носителями тока являются электроны. Все полярности напряжения питания, приложенного к транзистору PNP, поменяны местами. В PNP ток поступает на базовый терминал. Малый базовый ток в PNP имеет возможность управлять большим током эмиттер-коллектор, потому что это устройство, управляемое током.
Стрелка для BJT-транзисторов всегда находится на выводе эмиттера, а также указывает направление обычного тока.В транзисторе PNP эта стрелка обозначается как «указывающая внутрь», а направление тока в транзисторе PNP полностью противоположно направлению тока транзистора NPN. Структура транзистора PNP полностью противоположна транзистору NPN. Но характеристики и работа транзистора PNP практически такая же, как у транзистора NPN с небольшими отличиями. Символ и структура транзистора PNP показаны ниже.
На рисунке выше показаны структура и обозначение транзистора PNP. Этот транзистор в основном состоит из 3 выводов: эмиттера (E), коллектора (C) и базы (B).Здесь, если вы заметили, ток базы течет из базы, в отличие от транзистора NPN. Напряжение эмиттера положительно относительно базы и коллектора.
НАЗАД
Рабочий транзистор PNPСхема подключения транзистора PNP с питающими напряжениями приведена ниже. Здесь вывод базы имеет отрицательное смещение относительно эмиттера, а вывод эмиттера имеет положительное напряжение смещения относительно как базы, так и коллектора из-за транзистора PNP.
Полярность и направление тока здесь противоположны по сравнению с NPN-транзистором. Если транзистор подключен ко всем источникам напряжения, как показано выше, то базовый ток протекает через транзистор, но здесь базовое напряжение должно быть более отрицательным по отношению к эмиттеру для работы транзистора. Здесь переход база-эмиттер действует как диод. Небольшой ток в базе управляет протеканием большого тока через эмиттер в область коллектора.Базовое напряжение обычно составляет 0,7 В для Si и 0,3 В для германиевых устройств.
Здесь клемма базы действует как вход, а область эмиттер-коллектор действует как выход. Напряжение питания V CC подключено к выводу эмиттера, а нагрузочный резистор (R L ) подключен к выводу коллектора. Этот нагрузочный резистор (R L ) используется для ограничения максимального тока, протекающего через устройство. Еще один резистор (R B ) подключен к клемме базы, которая используется для ограничения максимального тока, протекающего через клемму базы, а также на клемму базы подается отрицательное напряжение.Здесь ток коллектора всегда равен вычитанию тока базы из тока эмиттера. Подобно транзистору NPN, транзистор PNP также имеет значение усиления по току β. Теперь давайте посмотрим, как связаны токи и коэффициент усиления по току β.
Ток коллектора (I C ) определяется выражением,
I C = I E — I B
Коэффициент усиления по постоянному току (β) для транзистора PNP такой же, как и для транзистора NPN.
Коэффициент усиления постоянного тока = β = выходной ток / входной ток
Здесь выходной ток — это ток коллектора, а входной ток — ток базы.
β = I C / I B
Из этого уравнения получаем,
I B = I C / β
I C = β I B
А также определяем текущий прирост как,
Коэффициент усиления по току = ток коллектора / ток эмиттера (в транзисторе с общей базой)
α = I C / I E
Соотношение между α и β определяется выражением,
β = α / (1- α) и α = β / (β + 1)
Коллекторный ток в транзисторе PNP равен,
.I C = — α I E + I CBO , где I CBO — ток насыщения.
Поскольку I E = — (I C + I B )
I C = — α (- (I C + I B )) + I CBO
I C — α I C = α I B + I CBO
I C (1- α) = α I B + I CBO
I C = (α / (1- α)) I B + I CBO / (1- α)
Поскольку β = α / (1- α)
Теперь мы получаем уравнение для тока коллектора
.I C = β I B + (1+ β) I CBO
Выходные характеристики транзистора PNP такие же, как характеристики транзистора NPN.Небольшая разница в том, что характеристическая кривая PNP-транзистора поворачивается на 180 0 для вычисления значений напряжения и тока обратной полярности. Линия динамической нагрузки также присутствует на характеристической кривой для расчета значения Q-точки. Транзисторы PNP также используются в схемах переключения и усиления, таких как транзисторы NPN.
НАЗАД
Пример транзистора PNPРассмотрим PNP-транзистор, который включен в схему с питающими напряжениями V B = 1.5V, V E = 2V, + V CC = 10V и –V CC = -10V. А также эта схема соединена с резисторами R B = 200 кОм и R E = R C (или R L ) = 5 кОм. Теперь рассчитайте текущие значения усиления (α, β) транзистора PNP.
Здесь
В В = 1,5 В
В E = 2 В
+ V CC = 10 В и –V CC = -10 В
R B = 200 кОм
R E = R C (или R L ) = 5 кОм
Базовый ток,
I B = V B / R B = 1.5 / (200 * 10 3 ) = 7,5 мкА.
Ток эмиттера,
I E = V E / R E = (10-2) / (5 * 10 3 ) = 8 / (5 * 10 3 ) = 1,6 мА.
Коллекторный ток,
I C = I E — I B = 1,6 * 10 -3 — 7,5 * 10 -6 = 1,59 мА.
Теперь нам нужно вычислить значения α и β,
α = I C / I E = 1,59 * 10 -3 /1.6 * 10 -3 = 0,995
β = I C / I B = 1,59 * 10 -3 / 7,5 * 10 -6 = 212
Наконец, мы получаем текущие значения усиления рассматриваемого транзистора PNP, равные
.α = 0,995 и β = 212
НАЗАД
Соответствие транзистора BJTСогласование транзисторов — это не что иное, как соединение транзисторов NPN и PNP в единой конструкции для генерации высокой мощности.Эта структура также называется «согласованной парой». Транзисторы NPN и PNP называются дополнительными транзисторами. В основном эти согласованные парные схемы используются в усилителях мощности, таких как усилители класса B. Если мы подключим дополнительные транзисторы, которые имеют одинаковые характеристики, то будет очень полезно управлять выходными каскадами в двигателях и крупногабаритном оборудовании, непрерывно производя высокую мощность.
Транзистор NPN проводит только в положительном полупериоде сигнала, а транзистор PNP проводит только в отрицательном полупериоде сигнала, поэтому устройство работает непрерывно.Эта непрерывная работа очень полезна в силовых двигателях для выработки постоянной мощности. Дополнительные транзисторы должны иметь одинаковое значение коэффициента усиления по постоянному току (β). Эти согласованные парные схемы используются в системах управления двигателями, робототехнике и усилителях мощности.
НАЗАД
Обозначение транзистора PNPОбычно мы идентифицируем транзисторы PNP по их структуре. У нас есть некоторые различия в структурах транзисторов NPN и PNP при сравнении.Еще одна вещь для идентификации транзистора PNP: обычно транзистор PNP находится в состоянии ВЫКЛ для положительного напряжения и во включенном состоянии при небольшом выходном токе и отрицательном напряжении на его базе по отношению к эмиттеру. Но чтобы идентифицировать их наиболее эффективно, мы используем другую технику, вычисляя сопротивление между тремя выводами, такими как база, эмиттер и коллектор.
У нас есть несколько стандартных значений сопротивления для идентификации транзисторов NPN и PNP. Необходимо проверить каждую пару клемм в обоих направлениях на значения сопротивления, поэтому всего требуется шесть тестов.Этот процесс очень полезен для простой идентификации транзистора PNP. Теперь мы видим поведение каждой пары терминалов.
- Выводы эмиттер-база: Область эмиттер-база действует как диод, но проводит только в одном направлении.
- Клеммы коллектор-база: Область коллектор-база также действует как диод, который проводит ток только в одном направлении.
- Клеммы эмиттер-коллектор: Область эмиттер-коллектор выглядит как диод, но он не будет проводить ни в одном направлении.
Теперь давайте посмотрим на таблицу значений сопротивления, чтобы идентифицировать транзисторы NPN и PNP, как показано в следующей таблице.
НАЗАД
Транзистор PNP как переключательСхема на приведенном выше рисунке показывает транзистор PNP как переключатель. Работа этой схемы очень проста, если входной контакт транзистора (база) подключен к земле (т.е. отрицательное напряжение), тогда транзистор PNP находится в состоянии «ВКЛ», теперь напряжение питания на эмиттере проходит, а выходной контакт подтягивается. к большему напряжению.Если входной контакт подключен к высокому напряжению (то есть положительному напряжению), тогда транзистор находится в состоянии «ВЫКЛ», поэтому выходное напряжение должно быть низким (нулем). Эта операция показывает условия переключения транзистора PNP из-за их состояний ВКЛ и ВЫКЛ.
НАЗАД
Приложения- Транзисторы PNP используются для источника тока, то есть ток течет из коллектора. В качестве переключателей используются транзисторы
- PNP.
