Включение транзистора. Схемы включения биполярных транзисторов: принципы работы и применение

Как работают основные схемы включения биполярных транзисторов. Чем отличаются схемы с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором. Для чего применяется каждая из схем включения транзисторов.

Содержание

Принцип работы биполярного транзистора

Биполярный транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с двумя p-n-переходами, имеющий три вывода — эмиттер, база и коллектор. Принцип его работы основан на управлении током коллектора с помощью тока базы:

При подаче небольшого тока на базу открывается эмиттерный переход
Это приводит к инжекции носителей заряда из эмиттера в базу
Большая часть инжектированных носителей проходит через тонкую базу в коллектор
В результате небольшой ток базы управляет значительно большим током коллектора

Таким образом, биполярный транзистор может работать как управляемый током усилитель или электронный ключ. Существует три основных схемы включения транзистора, различающиеся тем, какой вывод является общим для входной и выходной цепей.

Схема с общим эмиттером (ОЭ)

В схеме с общим эмиттером входной сигнал подается между базой и эмиттером, а выходной снимается между коллектором и эмиттером. Эмиттер является общим электродом для входа и выхода.

Основные особенности схемы ОЭ:

Обеспечивает усиление как по току, так и по напряжению
Имеет высокое входное сопротивление и среднее выходное
Инвертирует фазу сигнала на 180°
Обладает наибольшим коэффициентом усиления по мощности

Схема ОЭ широко применяется в усилителях низкой частоты, импульсных схемах и ключевых каскадах.

Схема с общей базой (ОБ)

В схеме с общей базой входной сигнал подается между эмиттером и базой, а выходной снимается между коллектором и базой. База является общим электродом.

Ключевые характеристики схемы ОБ:

Обеспечивает усиление по напряжению, но не по току

Имеет низкое входное и высокое выходное сопротивление
Не инвертирует фазу сигнала
Обладает высокой граничной частотой усиления

Схема ОБ применяется в высокочастотных усилителях, преобразователях импеданса и некоторых импульсных схемах.

Схема с общим коллектором (ОК)

В схеме с общим коллектором входной сигнал подается между базой и коллектором, а выходной снимается между эмиттером и коллектором. Коллектор является общим электродом.

Основные свойства схемы ОК:

Обеспечивает усиление по току, но не по напряжению
Имеет высокое входное и низкое выходное сопротивление
Не инвертирует фазу сигнала
Обладает высокой линейностью

Схема ОК (эмиттерный повторитель) применяется в качестве согласующих каскадов, буферных усилителей и стабилизаторов напряжения.

Сравнение основных параметров схем включения

Для наглядного сравнения характеристик разных схем включения транзистора удобно использовать таблицу:

Параметр	ОЭ	ОБ	ОК
Коэффициент усиления по току	Высокий	Низкий (<1)	Высокий
Коэффициент усиления по напряжению	Высокий	Высокий	Низкий (<1)
Входное сопротивление	Среднее	Низкое	Высокое
Выходное сопротивление	Среднее	Высокое	Низкое
Фазовый сдвиг	180°	0°	0°

Особенности применения разных схем включения

Выбор конкретной схемы включения транзистора зависит от требований к усилительному каскаду:

Схема ОЭ обеспечивает наибольшее усиление, поэтому применяется в многокаскадных усилителях
Схема ОБ имеет лучшие высокочастотные свойства, что важно для ВЧ и СВЧ техники
Схема ОК позволяет согласовать высокоомный источник сигнала с низкоомной нагрузкой

На практике часто используются комбинированные схемы, сочетающие преимущества разных включений транзистора. Это позволяет оптимизировать параметры усилительных каскадов под конкретные задачи.

Как выбрать оптимальную схему включения транзистора.

При выборе схемы включения транзистора необходимо учитывать следующие факторы:

Требуемый коэффициент усиления по току и напряжению
Необходимое входное и выходное сопротивление каскада
Рабочий диапазон частот
Линейность усиления
Требования к фазовым характеристикам

Рекомендации по выбору схемы:

Для максимального усиления мощности оптимальна схема ОЭ
Для работы на высоких частотах лучше подходит схема ОБ
Для согласования импедансов эффективна схема ОК
В широкополосных усилителях часто применяют каскодные схемы ОЭ-ОБ

Правильный выбор схемы включения позволяет реализовать оптимальные характеристики транзисторного каскада для решения конкретной схемотехнической задачи.

Электронные устройства автоматики

Королев Г. В. Электронные устройства автоматики: Учеб. пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк.— 1991. — 256 с.

В книге изложены теоретические основы, принципы действия и расчеты различных электронных устройств, применяемых в автоматике. Основной элементной базой описываемых устройств являются полупроводниковые интегральные схемы и транзисторы

Во втором издании (1-е — 1983 г.) расширен материал по операционным усилителям, методически переработан ряд разделов.

2. Коэффициент усиления. Линейные и нелинейные искажения
§ 1.3. Эквивалентная схема усилителя. Входное и выходное сопротивления
§ 1.4. Показатели многокаскадных усилителей
§ 1.5. Шумы в усилителях
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 2. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЯХ
§ 2.1. Виды обратных связей
§ 2.2. Влияние обратной связи на коэффициент усиления и искажения сигнала
§ 2.3. Влияние отрицательной обратной связи на входное сопротивление усилителя

§ 2.4. Влияние отрицательной обратной связи на выходное сопротивление усилителя
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА ТРАНЗИСТОРАХ
§ 3.1. Включение транзистора в схему усилительного каскада. Графический анализ работы каскада
§ 3.2. Режимы работы транзистора в схеме усилительного каскада. Однотактные и двухтактные схемы усилительных каскадов
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА ТРАНЗИСТОРАХ
§ 4.

1. Каскад с общим эмиттером
§ 4.2. Схемы с общим эмиттером с термокомпенсацией рабочей точки покоя
§ 4.3. Частотные искажения в схеме с общим эмиттером. Область низких частот
§ 4.4. Широкополосные каскады с общим эмиттером
§ 4.5. Каскад с общей базой (повторитель тока)
§ 4.6. Каскад с общим коллектором (повторитель напряжения)

§ 4.7. Каскад с общим истоком
§ 4.8. Каскад с общим стоком (истоковыб повторитель)
§ 4.9. Выходные каскады (усилители мощности)
Расчет бестрансформаторного двухтактного усилителя мощности
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ МНОГОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
§ 5.1. Усилители с резистивно-емкостной связью
§ 5.2. Усилители с непосредственной связью (усилители постоянного тока)
§ 5.3. Дифференциальные усилители
§ 5.4. Усилители постоянного тока с преобразованием сигнала
§ 5.5. Регулировка усиления сигнала в усилителях низкой частоты
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 6. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
§ 6.

2. Эквивалентная схема и основные параметры
Области применения операционных усилителей
§ 6.3. Линейные схемы на операционных усилителях
§ 6.4. Устойчисвость и частотная коррекция операционных усилителей
§ 6.5. Работа операционного усилителя на низкоомную нагрузку
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 7. РЕЛЕЙНЫЕ СХЕМЫ
§ 7.1. Электромагнитные контактные реле. Общие сведения и основные параметры
§ 7.2. Электронные реле
§ 7.3. Электронные реле времени
§ 7.4. Фотоэлектронные реле
§ 7.5. Электронные реле на тиристорах
РАЗДЕЛ II. ВЫПРЯМИТЕЛИ И СТАБИЛИЗАТОРЫ
§ 8.1. Определение и параметры выпрямителя
§ 8.2. Схемы выпрямителей
§ 8.3. Сглаживающие фильтры
§ 8.4. Фазочувстительные выпрямители и усилители
§ 8.5. Управляемые выпрямители и инверторы
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 9. СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА
§ 9.1. Параметрические стабилизаторы
§ 9.2. Компенсационные стабилизаторы
Расчет компенсационного стабилизатора непрерывного действия
Вопросы и задачи для самопроверки
РАЗДЕЛ III.

ПРИНЦИП РАДИОСВЯЗИ. ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ

§ 10.1. Основные параметры радиопередающих и радиоприемных устройств
§ 10.2. Радиоприемник супергетеродинного типа
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 11. КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ КОНТУРЫ
§ 11.1. Свободные колебания в контуре
§ 11.2. Вынужденные колебания в последовательном контуре
§ 11.3. Вынужденные колебания в параллельном контуре
§ 11.4. Вынужденные колебания в связанных контурах
Вопросы и задачи для самопроверки
ГЛАВА 12. ГЕНЕРАТОРЫ СИНУСОИДАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ
§ 12.1. Принципы построения генераторов
§ 12.2. Генератор с фазовращающей RC-цепью
Расчет генератора низкой частоты
§ 12.3. Генератор с мостом Вина в цепи обратной связи
§ 12.4. Генераторы с колебательными контурами
§ 12.5. Стабилизация частоты LC-генераторов. Кварцевые генераторы
ГЛАВА 13. ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
§ 13.1. Узкополосные RC-усилители
§ 13.2. Резонансные усилители напряжения высокой частоты
§ 13.3. Резонансные усилители мощности высокой частоты (генераторы с независимым возбуждением)
§ 13.

4. Модуляция высокочастотного сигнала
ЛИТЕРАТУРА

Инверсный режим работы транзистора

У транзистора между эмиттерным и коллекторным переходами нет принципиальных различий. Поэтому транзистор допускает инверсное включение, при котором коллектор выполняет роль эмиттера и наоборот (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Инверсное включение транзистора

При инверсном включении улучшаются параметры транзистора:

уменьшается по модулю остаточное напряжение Uкэ в режиме насыщения, что очень важно для транзисторных ключей, работающих в режимах малых токов;

уменьшается обратный ток Iэо в режиме отсечки.

Вместе с тем из-за не симметрии эмиттерного и коллекторного переходов уменьшается коэффициент усиления тока β. Это вызвано различием площадей, указанных p-n-переходов.

Статические характеристики инверсного режима подобны соответствующим характеристикам нормального режима.

Возможность прямого и инверсного включений транзистора позволяет упростить ряд устройств.

3.2.6. Максимально допустимые параметры транзистора

Превышение максимально допустимых параметров прибора приводит к нарушению режима нормальной работы, а часто и выводит его из строя.

Основными максимально допустимыми параметрами транзистора являются:

а) максимально допустимый ток коллекторного перехода

max

, причѐм максимально допустимый ток коллектора в режиме

насыщения горазда больше максимально допустимого тока коллектора в режиме усиления;

б) максимально допустимое напряжение между коллектором

max

и эмиттером транзистора

Uкэ ;

в) максимально допустимая мощность, рассеиваемая

max

коллекторным переходом Pк ;

база

г) максимально допустимое напряжение перехода эмиттер

max

эб ;

д) максимально допустимое напряжение между коллектором

Umax

и базой

кб .

На рис. 3.7,в показано семейство статических выходных характеристик с нанесенными на них границами максимально допустимых режимов. Линия максимально допустимой мощности

определяется выражением:

max

I к

к .

кэ

Область гарантированной надежной работы транзистора располагается ниже границы, очерченной штриховкой;

е) диапазон рабочих температур: для германиевых транзисторов (-600…+250), для кремниевых (-1000…+1200).

3.3. Полевые транзисторы

В полевых транзисторах (ПТ) управление выходным током осуществляется электрическим полем, создаваемым внешним входным напряжением, а не током, как в биполярных транзисторах.

С другой стороны, работа ПТ основана на использовании носителей заряда одного знака: только дырок или только электронов, поэтому такие транзисторы называют униполярными.

Существуют два основных вида ПТ:

полевые транзисторы с p-n-переходом;

полевые транзисторы с изолированным затвором, которые иначе называют МДП транзисторы или МОП транзисторы.

Каждый из этих двух видов ПТ может быть n-канальным и

p-канальным.

Материал взят из книги Полупроводниковые приборы в системах транспортной телематики (Асмолов, Г.И.)

Переключить() | Транзистор Вики | Фэндом

Переключение()

Описание:

Гипнотик, двойное пересечение

Стоимость памяти:

Продолжительность:

6,0 сек

Время восстановления:

0,7 с

Стоимость хода:

Источник:

Фарра Йон-Дейл

Переключение() — это функция транзистора. Он получен из Следа Фарры Йон-Дейл и разблокируется при повышении уровня пользователя.

Switch() — это статусный эффект, применяющий Функцию, которая на короткое время меняет лояльность Процесса на лояльность Пользователя. Switched Process будет сражаться на стороне Пользователя до тех пор, пока эффект не исчезнет, в течение которого Пользователь не может причинить им вред. Запуск переключаемого процесса с помощью Switch() мгновенно отменяет эффект состояния, который будет указан как «Отменено» во время планирования Turn(). Switch() не влияет на Операторов и «боссовые» процессы, такие как Сибил Рейз и Спайн, которые указаны как «иммунные» к нему. Если у переключаемой цели нет другого процесса для атаки, она останется на месте, пока не исчезнет эффект.

Установка Switch() в качестве обновления для большинства других функций приведет к переключению лояльности целей на короткое время в дополнение к исходным эффектам функций.

Установка Switch() в пассивный слот сделает BadCells, лояльных пользователю, появляться каждый раз, когда ячейка поднимается.

Содержимое

1 Описание
2 Поворот() Информация
3 обновления
4 Switch() в качестве обновления
5 функциональных файлов
- 5.1 Фон
- 5.2 Солнцестояние
- 5.3 Исчезновение
6 Мелочи

Детали[]

Тип слота	Описание	Статистика	Коэффициент глобального использования
Активный	Изменить лояльность Цели, заставив ее служить Пользователю.	> Продолжительность очарования: 6,0 сек > Turn() Стоимость планирования: 40	6%
Обновление	Интегрировать подпрограмму изменения лояльности в большинство функций.	Подробнее см. в разделе ОБНОВЛЕНИЯ.	12%
Пассивный	Создайте дружественную BadCell при получении ячеек.	> Союзник BadCell при захвате сотового телефона > Союзная база Урон: 5 > Жизнь союзника: 10	4%

Тип слота

Описание

Статистика

Коэффициент глобального использования

Активный

Изменить лояльность Цели, заставив ее служить Пользователю.

> Продолжительность очарования: 6,0 сек

> Turn() Стоимость планирования: 40

Обновление

Интегрировать подпрограмму изменения лояльности в большинство функций.

Подробнее см. в разделе ОБНОВЛЕНИЯ.

12%

Пассивный

Создайте дружественную BadCell при получении ячеек.

> Союзник BadCell при захвате сотового телефона

> Союзная база Урон: 5

> Жизнь союзника: 10

Turn() Information[]

Switch() Информация Turn() выглядит следующим образом:

Switch() заставит цели атаковать своих союзников [так в оригинале]
Пользователь не может нанести вред целям, находящимся под действием Switch()
Некоторые цели устойчивы к эффектам Switch()
Используйте Switch() против затронутой цели, чтобы отменить эффект
Switch() можно использовать для обновления других функций с эффектами двойного пересечения
Switch() может привести к тому, что цели будут фокусироваться друг на друге, а не на пользователе
Используйте Switch() в пассивном слоте для создания союзников при сборе ячеек
Не может нанести вред целям, затронутым Switch()

Обновления[]

	Переключение() + Отскок()	Статистика
	Switch() будет связываться с несколькими ближайшими целями.	> Количество прыжков: 5 > Диапазон прыжков: 350

	Переключение() + Взлом()	Статистика
	Switch() увеличит максимальную дальность и проникнет сквозь цели.	> Проникновение цели > Диапазон: 200%

	Переключение() + Сбой()	Статистика
	: Switch() делает цели неуязвимыми в дополнение к базовому эффекту.	> Цель обездвижена > Цель неуязвима

	Переключение() + Отбор()	Статистика
	Switch() воздействует на цели в два раза дольше.	> Длительность эффекта: 200%

	Переключить() + Потоп()	Статистика
	Switch() окружает цель полем урона, которое наносит урон ближайшим целям в дополнение к базовым эффектам.	> Целевое поле урона > Поле урона: 100 в сек. > Радиус поля: 150

	Переключить() + Получить()	Статистика
	Switch() переместит цель к пользователю в дополнение к базовому эффекту.	> Притягивает цель к пользователю

	Переключить() + Справка()	Статистика
	Switch() создаст Badcell, верный Пользователю, в местоположении Цели.	> Создано плохих ячеек: 1

	Переключение() + Прогулка()	Статистика
	Switch() можно будет использовать во время восстановления Turn().	> Можно использовать в Turn() Recovery

	Переключить() + Загрузить()	Статистика
	Switch() воздействует на несколько целей в радиусе точки попадания.	> Радиус взрыва: 200

	Переключатель() + Маска()	Статистика
	Switch() временно изгонит цели в дополнение к основному эффекту.	> Цель не может атаковать: 6,0 с > Цель защищена: 6,0 с

	Переключение() + Пинг()	Статистика
	Switch() будет эффективнее планировать во время Turn() и быстрее в режиме реального времени.	> Снижение стоимости Turn(): 25% > Скорость атаки: 120%

	Переключение() + Очистка()	Статистика
	Switch() будет наносить урон с течением времени в дополнение к базовому эффекту.	> Постепенный урон: 40 за 2,0 секунды

	Переключатель() + Искра()	Статистика
	Switch() будет разветвлять несколько снарядов.	> Снаряды: 3

	Переключатель() + Переключатель()	Статистика
	Switch() наносит урон целям в дополнение к своему базовому эффекту.	> Базовый урон: 100

	Переключить() + Нажмите()	Статистика
	Switch() создаст целительную ауру, которая восстанавливает пользователя.	> Целевая целебная аура

	Переключение() + Пустота()	Статистика
	Switch() заставит пораженные цели нанести гораздо больший урон.	> Цель Макс. Урон: 500%

Switch() в качестве обновления[]

	Отскок() + Переключение()	Статистика
	Bounce() ненадолго изменит лояльность Цели на лояльность Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек.

	Нарушение() + Переключение()	Статистика
	Breach() ненадолго изменит верность Целей на этого Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

	Сбой() + Переключение()	Статистика
	Crash() ненадолго изменит лояльность Цели на Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

	Отбор() + Переключение()	Статистика
	Cull() ненадолго изменит верность Целей на этого Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

	Флуд() + Переключение()	Статистика
	Flood() временно меняет лояльность целей, но больше не наносит урон.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек. > Базовый урон установлен на 0

	Получить() + Переключить()	Статистика
	Get() ненадолго изменит лояльность Цели на лояльность Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

	Справка() + Переключатель()	Статистика
	Help() вызовет выносливого Друга, чей Bark() изменит лояльность Целей.	> Талисман Bark() Длительность: 3,5 сек. > Жизнь друга: 200%

	Прогулка() + Переключатель()	Статистика
	Jaunt() мгновенно на какое-то время изменит лояльность ближайших целей к пользователю.	> Продолжительность очарования: 2,5 секунды > Радиус действия: 300

	Загрузить() + Переключить()	Статистика
	Load() будет формировать пакеты, которые на короткое время переключают лояльность Целей на Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

	Маска() + Переключатель()	Статистика
	Mask() временно изменит приверженность окружающих Целей Пользователю при активации.	> Продолжительность очарования: 3,0 сек

	Пинг() + Переключение()	Статистика
	Ping() на короткое время изменит лояльность Цели на лояльность Пользователя.	> Продолжительность очарования: 3,0 сек.

	Очистка() + Переключение()	Статистика
	Purge() временно меняет лояльность целей, но больше не наносит урон.	> Продолжительность очарования: 3,0 сек. > Базовый урон установлен на 0

	Искра() + Переключатель()	Статистика
	Spark() ненадолго изменит лояльность Целей на Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

	Нажмите() + Переключить()	Статистика
	Tap() на короткое время изменит верность Целей на лояльность Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

	Пустота() + Переключатель()	Статистика
	Void() ненадолго изменит лояльность Цели на лояльность Пользователя.	> Продолжительность очарования: 5,0 сек

Функциональные файлы[]

Пол

Избранное

Метеорология, химия.

Приведенные причины

«Небо выглядит голубым, потому что мы этого хотим».

Статус трассировки

Интегрировано.

Фон[]

Она была первым художником-небоскребом в Облачном берегу, человеком, который использовал повседневное явление постоянно меняющегося неба и превратил его в искусство. Она работала на радость тысячам людей, которые помнили, что когда-то считали небо само собой разумеющимся. У г-жи Йон-Дейл появилось много поклонников, когда она изменила небо над городом, и по мере того, как ее навыки и популярность росли бок о бок, она начала принимать заказы. Одна из таких просьб исходила из ее сердца: ее влекло в район Голдволк, где жил ее ухажер, и там она превращала горизонт в мерцающий сапфир на солнцестояние и ради них и всех. Это было, когда ее искусство стало обузой.

Solstice[]

Административные ограничения на северо-западную часть Goldwalk противоречили широте неба, которое требовало покраски. Однако из-за своего физиологического состояния г-жа Йон-Дейл проигнорировала ограничения и закрасила. Результат был ошеломляющим, так как большинство зрителей не могли найти слов, чтобы описать его. Но из-за того, что г-жа Йон-Дейл бессмысленно проигнорировала указание администрации на первой полосе, ей запретили рисовать небо на срок в 2,5 раза дольше, чем она считала приемлемым. Она подала прошение об отсрочке и связалась с администратором, который предположил, что есть способы облегчить срок. Ей не терпелось узнать, как это сделать.

Исчезновение[]

Одаренное владение мисс Йон-Дейл физической и природной красотой города заставило Камерату найти ее. В то время как аспекты города развивались с постоянной скоростью, особый подход г-жи Йон-Дейл к своему ремеслу — с сильным, проницательным, интуитивным чувством, но с учетом желаний ее последователей — создал особый настрой. который обратился к Camerata. После ее исчезновения почти 70% знакомых г-жи Йон-Дейл решили, что она, должно быть, сбежала из округа, чтобы избежать приговора, и что где-то там небеса все еще сверкают выбранными ею узорами.

Общая информация[]

Внутри Switch() называется Charm.

Функции
Поворот()

Контент сообщества доступен по лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.

Том. III — Полупроводники — Транзисторы с биполярным переходом

Глава 4: ТРАНЗИСТОРЫ С БИПОЛЯРНЫМ ПЕРЕХОДОМ

Поскольку ток коллектора транзистора пропорционально ограничен его базовый ток, его можно использовать как своего рода переключатель, управляемый током. Относительно небольшой поток электронов проходит через базу транзистор имеет возможность контролировать гораздо больший поток электроны через коллектор.

Предположим, у нас есть лампа, которую мы хотим включать и выключать с помощью выключателя. Такая схема была бы чрезвычайно простой, как показано на рисунке ниже (а).

Для наглядности вставим вместо транзистора транзистор. переключиться, чтобы показать, как он может управлять потоком электронов через лампа. Помните, что управляемый ток через транзистор должен идти между коллектором и эмиттером. Так как это ток через лампы, которой мы хотим управлять, мы должны расположить коллектор и эмиттер нашего транзистора, где были два контакта переключателя. Мы должны также убедитесь, что ток лампы будет двигаться против направление символа стрелки эмиттера, чтобы убедиться, что смещение перехода транзистора будет правильным, как на рисунке ниже (b).

(a) механический переключатель, (b) транзисторный переключатель NPN, (c) транзисторный переключатель PNP.

PNP-транзистор также мог быть выбран для этой работы. Его применение показано на рисунке выше (c).

Выбор между NPN и PNP действительно произвольный. Все, что имеет значение, это что правильные направления тока поддерживаются ради правильное смещение перехода (поток электронов идет против (стрелка символа транзистора).

Возвращаясь к транзистору NPN в нашей примерной схеме, мы сталкиваемся с с необходимостью добавить что-то еще, чтобы мы могли иметь базовый ток. Без подключения к базовому проводу транзистора ток базы будет равен нулю, и транзистор не сможет включиться, в результате чего лампа это всегда выключено. Помните, что для транзистора NPN ток базы должны состоять из электронов, перетекающих от эмиттера к базе (против символ стрелки эмиттера, как и ток лампы). Пожалуй, самый простой Осталось подключить переключатель между базой и коллектором. провода транзистора, как на рисунке ниже (а).

Транзистор: (а) отсечка, лампа выключена; (b) насыщенный, лампа горит.

Если переключатель разомкнут, как показано на рисунке выше а), основание провод транзистора останется «плавающим» (не подключенным к ничего) и тока через него не будет. В этом состоянии транзистор говорят, что это отсечка . Если переключатель замкнут, как показано на рисунке выше б) электроны смогут течь от эмиттера к база транзистора, через переключатель, до левой стороны лампа, обратно к положительной стороне батареи. Этот базовый ток будет обеспечить гораздо больший поток электронов от эмиттера к коллектор, тем самым зажигая лампу. В этом состоянии максимальной цепи ток, транзистор, как говорят, насыщенный .

Конечно, использование транзистора в этом качестве может показаться бессмысленным. управлять лампой. В конце концов, мы все еще используем переключатель в цепь, не так ли? Если мы все еще используем переключатель для управления лампой — если только косвенно — то какой смысл иметь транзистор для управлять током? Почему бы просто не вернуться к нашей исходной схеме и использовать переключатель непосредственно для управления током лампы?

На самом деле здесь можно сделать два замечания. Во-первых, это тот факт, что когда используется в таким образом, контакты переключателя должны обрабатывать только то небольшое основание, ток необходимо включить транзистор; сам транзистор работает большинство ток лампы. Это может быть важным преимуществом, если выключатель имеет низкий номинальный ток: небольшой переключатель может использоваться для управления относительно большая токовая нагрузка. Что еще более важно, управление током транзистора позволяет нам использовать что-то совершенно другое, чтобы включить или выключить лампу. Учитывать Рисунок ниже, где пара солнечных элементов обеспечивает 1 В для преодоления 0,7 В _BE транзистора, чтобы вызвать протекание тока базы, который, в свою очередь, управляет лампой.

Солнечная батарея служит датчиком освещенности.

Или мы могли бы использовать термопару (много соединенных последовательно), чтобы обеспечить необходимый базовый ток для включения транзистора на рисунке ниже.

Одна термопара обеспечивает менее 40 мВ. Многие последовательно соединенные транзисторы V _BE могут создавать напряжение, превышающее 0,7 В, чтобы вызвать протекание тока базы и, как следствие, тока коллектора лампы.

Даже микрофон (рисунок ниже) с достаточным выходное напряжение и ток (от усилителя) может превратить транзистор включен, при условии, что его выход выпрямляется из переменного тока в постоянный, так что PN-переход эмиттер-база внутри транзистора всегда будет смещен в прямом направлении:

Усиленный микрофонный сигнал выпрямляется до постоянного тока для смещения базы транзистора, обеспечивая больший ток коллектора.

Суть уже должна быть очевидна: любой достаточный источник постоянного тока можно использовать для включения транзистора, и этот источник ток должен быть только частью тока, необходимого для питания лампа. Здесь мы видим, что транзистор работает не только как переключатель, но и как как настоящий усилитель : использование относительно маломощного сигнала для управления относительно большая мощность.