Схема работы транзистора: СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА

Режимы работы транзистора: схемы, стабилизация, формулы, классы

Пример HTML-страницы

Перед тем как подавать на вход усилителя на транзисторе сигнал, подлежащий усилению, необходимо обеспечить начальный режим работы (статический режим, режим по постоянному току, режим покоя). Начальный режим работы характеризуется постоянными токами электродов транзистора и напряжениями между этими электродами. Используют термин «начальный режим работы транзистора» и фактически равноценный ему термин «начальный режим работы усилителя».

Для определенности обратимся к схеме с общим эмиттером и соответствующим выходным характеристикам транзистора. Тогда начальный режим работы характеризуется положением так называемой начальной рабочей точки (НРТ) с координатами (U_кэн, I_кн), где U_кэн и I_кн — начальное напряжение между коллектором и эмиттером и начальный ток коллектора. Для стабильной работы усилителя стремятся не допускать изменения положения начальной рабочей точки.

Для характеристики проблемы обеспечения начального режима традиционно и вполне оправданно рассматривают следующие три схемы:

• с фиксированным током базы;
• с коллекторной стабилизацией;
• с эмиттерной стабилизацией.

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

На практике первую из этих схем почти никогда не используют. Из остальных двух схем предпочтение часто отдают схеме с эмиттерной стабилизацией. Рассмотрим каждую из этих схем.

Содержание

1. Схема с фиксированным током базы
2. Схема с коллекторной стабилизацией
3. Схема с эмиттерной стабилизацией
4. Различают следующие режимы работы транзистора (классы работы): А, АВ, В, С и D.

Схема с фиксированным током базы

(рис. 2.14). На подобных схемах источник напряжения Е_к обычно не изображают.

В соответствии со вторым законом Кирхгофа i_к· R_к + u_кэ− Е_к = 0
Отсюда находим ток коллектора i_к: i_к= − ( 1 / R_к ) · u_кэ+ ( 1 / R_к ) · Е_к что соответствует линейной зависимости вида у = а · х + b. Это уравнение описывает так называемую линию нагрузки (как и для схемы с диодом).

Изобразим выходные характеристики транзистора и линию нагрузки (рис. 2.15).

В соответствии со вторым законом Кирхгофа i_б · R_б + u_бэ − Е_к = 0

Отсюда находим ток базы i_б:
i_б = − u_бэ / R_б + Е_к / R_б

Будем пренебрегать напряжением u_бэ так как обычно u_бэ << Е_к. Тогда i_б = Е_к / R_б

Таким образом, в рассматриваемой схеме ток i_б задается величинами Е_к и R_б (ток «фиксирован»). При этом i_к= β_ст · i_б + Í_ко

Пусть i_б = i_б2. Тогда HPT займет то положение, которое указано на рис. 2.15. Легко заметить, что самое нижнее возможное положение начальной рабочей точки соответствует точке Y (режим отсечки, i_б = 0), а самое верхнее положение — точке Z (режим насыщения, i_б > i_б4).

Схему с фиксированным током базы используют редко по следующим причинам:

• при воздействии дестабилизирующих факторов (например, температуры) изменяются величины β_ст и Í_ко, что изменяет ток I_кн и положение начальной рабочей точки.
• для каждого значения β_ст необходимо подбирать соответствующее значение R_б, что нежелательно при использовании как дискретных приборов (т. е. приборов, изготовленных не по интегральной технологии), так и интегральных схем.

Схема с коллекторной стабилизацией

(рис. 2.16).

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Эта схема обеспечивает лучшую стабильность начального режима. В схеме имеет место отрицательная обратная связь по напряжению (выход схемы — коллектор транзистора соединен со входом схемы — базой транзистора с помощью сопротивления Rб.). Рассмотрим ее проявление на следующем примере.

Пусть по каким-либо причинам (например, из-за повышения температуры) ток i_к начал увеличиваться. Это приведет к увеличению напряжения u_Rк, уменьшению напряжения u_кэ и уменьшению тока i_б ( i_б = u_кэ/ R_б), что будет препятствовать значительному увеличению тока i_к, т. е. будет осуществляться стабилизация тока коллектора.

Схема с эмиттерной стабилизацией

В зарубежной литературе такую схему называют схемой с Н-смещением (конфигурация схемы соответствует букве Н). Основная идея, реализованная в схеме, состоит в том, чтобы зафиксировать ток i_э и через это ток i_к ( i_к = i_э ). С указанной целью в цепь эмиттера включают резистор R_э и создают на нем практически постоянное напряжение u_Rэ. При этом оказывается, что i_э= u_Rэ/ R_э= const. Для создания требуемого напряжения u_R используют делитель напряжения на резисторах R₁ и R₂. Сопротивления R₁и R₂ выбирают настолько малыми, что величина тока i_б практически не влияет на величину напряжения u_R2. При этом u_R2= Eк · [ R₂/ ( R₁+ R₂)] В соответствии со вторым законом Кирхгофа u_Rэ= u_R2– u_б

При воздействии дестабилизирующих факторов величина u_бэ изменяется мало, поэтому мало изменяется и величина u_Rэ. На практике обычно напряжение u_Rэ составляет небольшую долю напряжения Е_к.

Различают следующие режимы работы транзистора (классы работы): А, АВ, В, С и D.

Рассматриваемые RС-усилители обычно работают в режиме А.

1. В режиме «А» ток коллектора всегда больше нуля (i_к > 0). При этом он увеличивается или уменьшается в зависимости от входного сигнала.
2. В режиме «В» I_кн = 0, поэтому ток коллектора может только увеличиваться. При синусоидальном входном сигнале в цепи коллектора протекают положительные полуволны тока.
3. Режим «АВ» является промежуточным между режимами А и В.
4. В режиме «С» на вход транзистора подается начальное запирающее напряжение, поэтому в цепи коллектора в каждый период входного сигнала ток протекает в течение времени меньшего, чем половина периода.
5. Режимом «D» называют ключевой режим работы (транзистор находится или в режиме насыщения, или в режиме отсечки).

Принцип работы биполярного транзистора

Транзистор

В свое время транзисторы пришли на смену электронным лампах. Это произошло благодаря тому, что они имеют меньшие габариты, высокую надежность и менее затратную стоимость производства. Сейчас, биполярные транзисторы являются основными элементами во всех усилительных схемах.

Биполярный транзистор представляет собой полупроводниковый элемент, имеющий трехслойную структуру, которая образует два электронно-дырочных перехода. Поэтому транзистор можно представить в виде двух встречно включенных диода. В зависимости от того, что будет являться основными носителями заряда, различают p-n-p и n-p-n транзисторы.   

 

База – слой полупроводника, который является основой конструкции транзистора.

Эмиттером называется слой полупроводника, функция которого инжектирование носителей заряда в слой базы.

Коллектором называется слой полупроводника, функция которого собирать носители заряда прошедшие через базовый слой.

Как правило, эмиттер содержит намного большее количество основных зарядов, чем база. Это основное условие работы транзистора, потому что в этом случае, при прямом смещении эмиттерного перехода, ток будет обуславливаться основными носителями эмиттера. Эмиттер сможет осуществлять свою главную функцию – впрыск носителей в слой базы. Обратный ток эмиттера обычно стараются сделать как можно меньше. Увеличение основных носителей эмиттера достигается с помощью высокой концентрации примеси.

Базу делают как можно более тонкой. Это связано с временем жизни зарядов. Носители зарядов должны пересекать базу и как можно меньше рекомбинировать с основными носителями базы, для того чтобы достигнуть коллектора.

Для того чтобы коллектор мог наиболее полнее собирать носители прошедшие через базу его стараются сделать шире.

 

Рассмотрим на примере p-n-p транзистора.

 

В отсутствие внешних напряжений, между слоями устанавливается разность потенциалов. На переходах устанавливаются потенциальные барьеры. Причем, если количество дырок в эмиттере и коллекторе одинаковое, тогда и потенциальные барьеры будут одинаковой ширины.

Для того чтобы транзистор работал правильно, эмиттерный переход должен быть смещен в прямом направлении, а коллекторный в обратном. Это будет соответствовать активному режиму работы транзистора. Для того чтобы осуществить такое подключение, необходимы два источника. Источник с напряжением Uэ подключается положительным полюсом  к эмиттеру, а отрицательным к базе. Источник с напряжением Uк подключается отрицательным полюсом к коллектору, а положительным к базе. Причем Uэ < Uк. 

Под действием напряжения Uэ, эмиттерный переход смещается в прямом направлении. Как известно, при прямом смещении электронно-дырочного перехода, внешнее поле направлено противоположно полю перехода и поэтому уменьшает его.  Через переход начинают проходить основные носители, в эмиттере это дырки 1-5, а в базе электроны 7-8. А так как количество дырок в эмиттере больше, чем электронов в базе, то эмиттерный ток обусловлен в основном ими.

Эмиттерный ток представляет собой сумму дырочной составляющей эмиттерного тока и электронной составляющей базы. 

Так как полезной является только дырочная составляющая, то электронную стараются сделать как можно меньше. Качественной характеристикой эмиттерного перехода является коэффициент инжекции. 

Коэффициент инжекции стараются приблизить к 1.

Дырки 1-5 перешедшие в базу скапливаются на границе эмиттерного перехода. Таким образом, создается высокая концентрация дырок возле эмиттерного и низкая концентрация возле коллекторного перехода, в следствии чего начинается диффузионное движение дырок от эмиттерного к коллекторному переходу. Но вблизи коллекторного перехода концентрация дырок остается равной нулю, потому что как только дырки достигают перехода, они ускоряются его внутренним полем и экстрагируются (втягиваются) в коллектор. Электроны же, отталкиваются этим полем.

Пока дырки пересекают базовый слой они рекомбинируют с электронами находящимися там, например, как дырка 5 и электрон 6. А так как дырки  поступают постоянно, они создают избыточный положительный заряд, поэтому, должны поступать и электроны, которые втягиваются через вывод базы и образуют базовый ток Iбр. Это важное условие работы транзистора – концентрация дырок в базе должна быть приблизительно равна концентрации электронов. Другими словами должна обеспечиваться электронейтральность базы.

Количество дырок дошедших до коллектора, меньше количество дырок вышедших из эмиттера на величину рекомбинировавших дырок в базе. То есть, ток коллектора отличается от тока эмиттера на величину тока базы. 

Отсюда появляется коэффициент переноса носителей, который также стараются приблизить к 1. 

Коллекторный ток транзистора состоит из дырочной составляющей Iкр и обратного тока коллектора. 

Обратный ток коллектора возникает в результате  обратного смещения коллекторного перехода, поэтому он состоит из неосновных носителей дырки 9 и электрона 10. Именно потому, что обратный ток образован неосновными носителями, он зависит только от процесса термогенерации, то есть от температуры. Поэтому его часто называют тепловым током.

От величины теплового тока зависит качество транзистора, чем он меньше, тем транзистор качественнее.

Коллекторный ток связан с эмиттерным коэффициентом передачи тока.  

Токи в транзисторе можно представить следующим образом

 

Основное соотношение для токов транзистора 

Ток коллектора можно выразить как 

Из вышесказанного можно сделать вывод, что изменяя ток в цепи база – эмиттер, мы можем управлять выходным током коллектора. Причем незначительное изменение тока базы, вызывает значительное изменение тока коллектора.

 

Просмотров:

Основы транзисторов

Основы транзисторов

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ УКАЗАТЕЛЬНУЮ СТРАНИЦУ
ТРАНЗИСТОРЫ
В. Райан 2002 — 2022
PDF-ФАЙЛ — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПЕЧАТЬ РАБОЧАЯ ТАБЛИЦА НА ОСНОВЕ УПРАЖНЕНИЯ НИЖЕ
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ РАБОТУ В POWERPOINT
Транзисторы можно рассматривать как тип переключателя, т. к. может много электронных компонентов. Они используются в различных схемах и вы обнаружите, что схема, построенная в школе, редко Технологический отдел не содержит хотя бы одного транзистора. Они есть занимает центральное место в электронике, и есть два основных типа; НПН и ПНП. Самый схемы, как правило, используют NPN. Есть сотни транзисторов, которые работают при разных напряжениях, но все они попадают в эти две категории.
		ДВА ПРИМЕРА РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМЫ ТРАНЗИСТОРА
Транзисторы изготавливаются различной формы, но у них три вывода (ножки). BASE — вывод, отвечающий за активацию транзистора. КОЛЛЕКТОР — это положительный провод. ИЗЛУЧАТЕЛЬ — отрицательный вывод. На приведенной ниже схеме показано условное обозначение транзистора NPN . Они не всегда располагайте, как показано на схемах слева и справа, хотя вкладка на типе, показанном слева, обычно находится рядом с эмиттер.
Выводы на транзисторе могут не всегда располагаться таким образом. При покупке транзистора в инструкциях обычно четко указывается, какой вывод является БАЗОЙ, ЭМИТТЕРОМ или КОЛЛЕКТОРОМ.
ПРОСТОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРА
На диаграмме «A» показан NPN-транзистор, часто используется как тип переключателя. Небольшой ток или напряжение на базе позволяет большему напряжению протекать через два других вывода. (от коллектора до эмиттера ).
Диагама «А»
Схема «В»
Схема, показанная на схеме B , основана на транзисторе NPN. При нажатии переключателя ток проходит через резистор в база транзистора. Затем транзистор позволяет току поток от +9 вольт к 0vs, и лампа загорается. Транзистор должен получать напряжение на его « база » и до тех пор, пока такое бывает лампа не горит. Резистор присутствует для защиты транзистора, так как он может быть поврежден легко из-за слишком высокого напряжения/тока. Транзисторы — вещь необходимая. компонент во многих цепях и иногда используются для усиления сигнала.
ПРОГРАММНАЯ ВЕРСИЯ CIRCUIT WIZARD ТРАНЗИСТОРНОЙ / СВЕТОДИОДНОЙ ЦЕПИ
ИЗОБРАЖЕНИЕ ТРАНЗИСТОРНОЙ / СВЕТОДИОДНОЙ ЦЕПИ
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОДРОБНЕЕ О ТРАНЗИСТОРЫ (ПАРЫ ДАРЛИНГТОНА)
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ УКАЗАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ СТРАНИЦА

 

Как работает транзисторная схема

Давайте узнаем, как работает транзисторная схема. Хотя транзистор очень старый прибор. И в настоящее время мы часто предпочитаем использовать вместо этого IC. Но транзистор по-прежнему играет важную роль в общих электронных схемах. Почему? Потому что транзистор большой, прочный и может пропускать большие токи.

И для многих людей, привыкающих использовать транзисторы в общих схемах, я тоже.

Как работает транзистор

Тип транзистора

Эквивалентный транзистор

Принцип работы транзистора в качестве водяного клапана

Изучение тока транзистора

Эксперимент с базовой схемой транзистора

Рабочая модель и структура транзистора NPN транзистор в качестве переключателя

Защищенный диод

Когда следует использовать реле

Соединение транзистора с выходом ИС

10 Пример схемы транзистора

Похожие сообщения

Как работает транзистор

Есть ли у вас какие-либо причины. Позвольте мне объяснить вам, как работает транзисторная схема простым способом. Кроме того, я научусь этому вместе с вами.

Вы готовы?

Транзистор является активным устройством. Он усиливает. Существует множество типов транзисторов, более 20 000 различных типов от сотен производителей.

Тип транзистора

Мы можем поместить их в два типа стандартных транзисторов, NPN и PNP. Какие у них разные символы транзистора .

Символ показывает класс полупроводниковых материалов, используемых для изготовления транзистора.

В настоящее время в основном используются транзисторы типа NPN. Так как он сделан легко из силиконовых материалов. Итак, большая часть этой статьи так упоминает транзистор NPN-типа.

А если мы новички в электронике. Хорошо начать с обучения. О применении транзисторов сначала.

Вывод транзистора состоит из базы (B), коллектора (C) и эмиттера (E).

Слово, которым называется эта нога. Представляет функцию внутри транзистора. Но это не поможет вам понять, как использовать транзисторы. Следовательно, он знает только, что это вывод транзистора.

В дополнение к стандартным транзисторам (биполярным) имеется полевой транзистор. Они часто представлены акронимами FET. Символы и свойства разные. Но еще не обсуждали детали в этой статье.

Рекомендуется: Транзисторы — для усилителя или коммутационной схемы

Эквивалентный транзистор

Тип, который мы будем изучать, также называется малосигнальным транзистором. Мы можем назвать их моделью ТО-92. Посмотрите на рисунок. Мы часто используем транзистор в группе с 3 номерами.

Какие ножки используются по-разному. Следует быть осторожным при использовании.

• BC547: Для NPN можно использовать BC546, BC547, BC549, BC550 и т. д. Если вам нужен более высокий ток Ic, используйте BC337 (Ic = 0,8 А). Для типов PNP используйте BC556, BC557, BC558, BC559., BC560 и т. д. И более высокий ток BC327(Ic=0.8A)
• C9013 : Для NPN можно использовать 2N3904. Если вам нужен более высокий ток коллектора (Ic), используйте C9013 (Ic = 0,8 A). Для типов PNP используйте 2N3906 и C9012 (более высокий ток)
• C1815: Для NPN используется 2SC1815, эквиваленты: C945, C829. Для PNP — A561

. Аналогичный список для MPS9682 — BC557. Но распиновка другая. Так что будьте осторожны. Сначала проверьте!

Посмотрите на часто используемые силовые транзисторы ниже. Будем учиться дальше.

Как транзистор работает как водяной клапан

Мы сравниваем транзисторы как водяные клапаны. Мы можем контролировать высокую мощность подачи воды на выходе при низком уровне воды.

• Происхождение водопроводной трубы (Ввод) похоже на Коллектор.
• Конец водопроводной трубы(Вход) похож на Излучатель.
• Контрольная (маленькая) труба похожа на Базу.

Во-первых, паводок доходит до значения входной стороны. Затем маловодье доходит до контрольного значения. Включает главное значение. Далее паводок может течь по трубе к выходу.

Во-вторых, напротив, нет низкого уровня воды в регулирующем клапане. Он не поворачивает клапан, чтобы контролировать высокий уровень воды. Так что воды на выходе нет.

Узнать базовый ток транзистора

Что еще? мы узнаем ток в базовой схеме транзистора.

Посмотрите на рисунок. Транзистор NPN представляет собой простую схему.

Когда мы подаем небольшой ток на базу транзистора. И тогда большой ток течет через нагрузку на выводы коллектор-эмиттер.

Нам часто звонили Нагрузка у коллектора ведет к нагрузочному резистору. Иногда нагрузкой является динамик.

Меня беспокоит, как вы понимаете простые транзисторы. Раньше мне было трудно это понять. Прочитайте текст много раз, но не поймите его.

Базовый рабочий диапазон

В общем случае рабочий диапазон транзистора можно разделить на 3 диапазона:

1. Отсечка (остановка транзистора).

Отсутствие тока, как тока базы (IB), так и тока коллектора (IC), протекающего через транзистор. Но будут некоторые токи утечки, очень низкие.

2. Насыщенный диапазон.

Через транзистор полностью проходит электричество, пока он не насыщается. И ток больше не увеличится. Что мы можем ограничить этот ток с подключением резисторов.

3. Активный диапазон

Это период, в течение которого транзистор работает или проводит ток. За счет управления током коллектора (IC), пропорциональным току базы (IB).

Итак, при использовании транзисторного усилителя звука схема работает в активной фазе.

Вы понимаете?

Эксперимент с базовой схемой транзистора

Кроме того, я систематически понимаю транзисторы посредством экспериментов. Возможно, я тебе нравлюсь. Начнем эксперимент с . Простая схема токового транзистора .

Смотри:

Простая схема на токовом транзисторе

Это простая схема. Который мы используем для проверки тока, протекающего через транзистор. В этой схеме мы используем красные светодиоды размером 0,5 мм. И транзисторы NPN малой мощности (например, BC108, BC182 или BC548).

Вот пошаговый процесс работы транзисторной схемы.

Небольшой ток базы управляет большим током коллектора.

S1 замкнут. Ток течет через R1 и LED1 на базу транзистора.

Это базовая валюта. При этом LED1 тоже тускнеет.

Затем транзистор будет усиливать слабый ток, так что ток течет через коллектор (C) к эмиттеру (E).

Этот ток коллектора достаточно высок, чтобы сделать светодиод C очень ярким.

При размыкании переключателя S1. Базовые токи отсутствуют. Таким образом, транзистор отсекает ток коллектора. Оба светодиода погаснут.

Часто мы используем транзистор для усиления тока и переключателей.

Схема с эмиттером (Э) в токе базы и в токе коллектора. Мы назвали эмиттер синфазным. Транзисторная схема работает так и широко используется. Таким образом, мы должны изучить это в первую очередь.

Рабочая модель и структура транзистора NPN

Я расстроен, потому что не могу легко объяснить вам внутреннюю структуру NPN-транзистора.

Однако попробую сравнить с диодом и переменным резистором. Это может помочь вам легче понять.

Смотрите ниже.

Вот пошаговый процесс.

• Соединение база-эмиттер похоже на диод.
• Базовый ток IB протекает только тогда, когда напряжение VBE между базой и эмиттером составляет 0,7 В или более.
• Малый ток базы (IB) управляет большими токами коллектора.
• IC = hFE × IB (кроме полностью активных и насыщенных транзисторов)

• hFE — коэффициент усиления по току (усиление по постоянному току). Нормальное значение для hFE равно 100 (единицы измерения нет, поскольку это отношение).
• Сопротивление между коллектором и эмиттером (RCE) регулируется током базы (IB) по формуле:
  • IB = 0 RCE = бесконечное значение. Транзистор (выкл.)
  • Меньше IB, RCE ниже, транзистор включается только частично
  • IB добавлен. RCE = 0. The transistor runs (on) fully (saturated)

Additional Notes:

Learn more about transistor circuits HERE

Darlington Transistor pair

The Darlington transistor or Darlington pair is два биполярных транзистора, соединенных вместе, как показано на рисунке ниже.

Почему транзистор Дарлингтона называется ? – Потому что эта конфигурация была изобретена Сиднеем Дарлингтоном в Bell Labs в 1953. С этой конфигурацией мы можем добиться более высокого коэффициента усиления, чем у обычного транзистора. Его также можно интегрировать в микросхему, такую ​​как ULN2003

В большинстве случаев мы предпочитаем использовать ее в виде обычной транзисторной схемы, чем микросхему. Каждая схема может содержать или не содержать более двух транзисторов.

Это приводит к тому, что ток, усиленный первым транзистором, усиливается вторым транзистором.

Текущий коэффициент усиления равен коэффициенту усиления каждого из них, умноженному на:

Коэффициент усиления по току пары Дарлингтона hFE = hFE1 × hFE2
(hFE1 и hFE2 — коэффициенты усиления каждого транзистора).

По этой причине пара Дарлингтона имеет очень высокий коэффициент усиления по току, например 10000. Поэтому мы используем только небольшой базовый ток, чтобы позволить паре Дарлингтона переключаться.

Пара Дарлингтона вместо одного транзистора с очень высоким коэффициентом усиления по току. Также имеет три ножки (B, C и E), что эквивалентно ножкам одного транзистора.

Мы можем использовать пару Дарлингтона.

Поставив напряжение 0,7В между базой-эмиттером (VBE) обоих транзисторов последовательно внутр. Поэтому для их включения требуется напряжение 1,4 В.

Эксперимент со схемой сенсорного выключателя

Транзисторная схема работает по принципу пары Дарлингтона и весьма чувствительна к малым токам, протекающим через нашу кожу. Таким образом, можно использовать для создания схемы сенсорного переключателя, как показано на схеме.

Для этой схемы используйте два маломощных транзистора общего назначения.

Когда мы касаемся его, загорается светодиод.

Резистор 100K используется для ограничения тока базы.

Эти схемы на транзисторах Дарлингтона используются во многих схемах.

• Аудиоусилители
• Water Alam: измеряет очень маленькое течение, протекающее через воду.
• Бесконтактный детектор переменного напряжения: это усилитель с высоким коэффициентом усиления, использующий 3 транзистора.
• Сенсорный переключатель: если мы соединим его с куском металла, мы можем сделать сенсорную кнопку.

Check out these related articles(using Darlington), too:

• 555 PWM LED dimmer circuit diagram
• High impedance small amplifier circuits
• бесконтактный тестер напряжения с использованием транзисторов

Использование транзистора в качестве переключателя

Когда мы используем транзистор в качестве переключателя. Он выключится (OFF) или включится (ON).

При напряжении (ВКЛ) напряжение VCE на транзисторе почти равно нулю. и мы называем его насыщенным транзистором. Потому что он не может иметь больший ток коллектора (IC).

Посмотрите на простую схему переключения транзисторов ниже.

Выходное устройство, которое переключается этим транзистором, называется нагрузкой

Мощность, генерируемая переключающим транзистором, очень мала:

• В выключенном состоянии: мощность = IC × VCE, но IC = 0, поэтому мощность нуль.
• Во включенном состоянии: мощность = IC × VCE, но VCE = 0 (большинство), поэтому мощность очень низкая.

Это означает, что используемый транзистор не нагревается. Так что не учитывайте максимальный показатель мощности.

Но важным показателем в схеме включения является максимальный ток коллектора IC (max). А, минимальный коэффициент усиления по току hFE (мин).

 Напряжение транзистора не следует учитывать. За исключением случаев использования с источником питания выше 15 В.

Читайте также: Схема переключения транзисторов в цифровых схемах

Защищенный диод

Если нагрузкой является двигатель, реле или соленоид (или другие устройства, то есть катушка). Подключим диод через нагрузку. Для защиты схемы работает транзистор (и ИС), поврежденный при отключении нагрузки.

Посмотрите на принципиальную схему.

На схеме показано подключение обратносмещенного диода. Который обычно не проводит токи.

Он будет проводить ток только при отключении нагрузки.

В это время ток, собирающий энергию в катушке, попытается пройти через катушку.

А, т. к. транзистор находится в состоянии отсечки. Таким образом, вместо этого ток течет через диод.

Если нет диода, ток не течет. Эта катушка будет производить высокое пиковое напряжение. Это опасно и пытается течь.

Когда следует использовать реле

Мы не можем использовать транзистор для переключения напряжения переменного тока или высокого напряжения (например, сеть переменного тока). И он не подходит для переключения слишком высокого тока (> 5A). ในกรณีนี้ нам нужно использовать реле.

Но нам также нужно использовать маломощный транзистор для подачи тока на катушку реле.

Преимущества реле:

• Реле может переключать питание переменного и постоянного тока, транзистор может переключать только питание постоянного тока.
• Он может включать высоковольтное питание, транзистор — нет.
• Реле лучше подходят для переключения на большой ток (> 5А).
• Реле может переключать несколько контактов одновременно.

Недостатки реле:

• Реле слишком велико по сравнению с транзистором в переключателе малого тока.
• Реле не может переключаться со скоростью, транзистор может переключаться много раз в секунду.
• Реле требуют большей мощности Посмотрите на ток, протекающий через катушку.
• Реле требуют больше тока, чем может управлять ИС. Поэтому нам нужно использовать маломощный транзистор для переключения тока катушки реле.

Кредит: https://electronicsclub.info Большое спасибо. Этот контент делает меня более понятным.

Соединение транзистора с выходом ИС

Большинство выходов ИС не могут обеспечивать большие токи. Итак, необходимо использовать транзистор. Для переключения токов, достаточно высоких для выходных устройств. Например, лампочки, двигатели, реле и т. д.

За исключением таймера 555 IC, он обычно может подавать ток до 200 мА.

Этого достаточно для выходных устройств, требующих небольшого тока. Например, маленькая лампочка, зуммер или реле. Без помощи транзистора.

Посмотрите на основную схему. Подключите транзистор к выходу микросхемы.

Резистор R1 предназначен для ограничения тока, протекающего в базу транзистора. И предотвратить повреждение.

Однако сопротивление R1 должно быть достаточно низким, чтобы обеспечить насыщение транзистора и предотвратить перегрев.

Это важно при переключении транзистора с большим током (>100мА). Самый безопасный способ, ток базы (IB) должен быть в 5 раз выше, чем ток, который делает транзистор насыщенным.

Вы понимаете? Читайте больше, вы будете чувствовать себя более ясно.

Правильный выбор NPN-транзистора

На принципиальной схеме показано подключение NPN-транзистора. Эта схема переключится на нагрузку, когда на выходе микросхемы будет высокий уровень (+ V).

С другой стороны, если вы хотите продолжить загрузку, когда выходное напряжение микросхемы низкое (0 В), посмотрите на схему транзистора PNP ниже.

Приведенные ниже шаги объясняют, как выбрать подходящий переключающий транзистор.

• Максимальный ток коллектора (IC max) транзистора должен превышать ток нагрузки.

  Мы можем найти ток нагрузки (LC) = напряжение питания (VS) / сопротивление нагрузки. или

  Например, мы используем лампочку 12V 3W. Он использует ток
  = 1 Вт / 12 В = 0,083 А. Поэтому мы используем IC max более 0,1 А или 100 мА.

• Минимальный ток усиления, hFE (min) транзистора, должен быть как минимум в 5 раз больше тока нагрузки IC, деленного на максимальный выходной ток IC (чипа).
• Рассчитайте приблизительное значение базового резистора:
  R1 = 0,2 × RL × hFE или
  R1 = (Vs × hFE) (5 × IC)

Выбор подходящего PNP-транзистора подключение транзистора PNP.

Эта схема переключается на нагрузку, когда на выходе микросхемы низкий уровень (0 В).

Процедура выбора подходящего транзистора PNP аналогична процедуре выбора транзистора NPN, описанной выше.

Кроме того, мы можем использовать транзисторы по-разному. Узнать больше:

• Использование переключающего транзистора с датчиком
• Изучение схемы делителя напряжения
• Транзистор инвертора (НЕ затвор)

…

10 Пример схемы транзистора

Прочтите принцип, вы, наверное, начинаете понимать. Далее давайте рассмотрим пример транзисторной схемы. Надеюсь, это будет полезно для вас.

1# Простая схема внутренней связи

См. простую схему внутренней связи, использующую транзисторы и несколько деталей. Так легко построить и дешевле, чем ИС. Для небольшого дома и обучения. Подробнее

2# 4-транзисторная схема усилителя звука

Это схема 4-транзисторного усилителя звука. Это комплементарный двухтактный усилитель с 4 транзисторами, демонстрирующий основы конструкции аудиоусилителя. Подробнее

3# Простой транзистор | полиция | сирена скорой помощи (звуковая сигнализация) схемы

Я хотел бы представить простой и экономичный простой схемы сирены . Он подходит для начинающих. Мой сын будет постепенно строить эту схему на макете печатной платы.

4# Цепь постоянного тока с использованием транзисторов

Вот схема постоянного тока с использованием транзисторов. Потому что аккумулятор Ni-HM следует заряжать только постоянным током. Нашим друзьям это нужно. Кроме того, я и моя дочь заинтересованы в изучении/опробовании этой схемы.

5# Небольшой высоковольтный разряд с использованием транзистора

Это небольшая схема высоковольтного разряда , давление слабого тока.