tranzistor bipolar

Salutări dragi prieteni! Astăzi vom vorbi despre tranzistoarele bipolare și informațiile vor fi utile în primul rând pentru începători. Deci, dacă vă interesează ce este un tranzistor, principiul său de funcționare și, în general, cu ce se mănâncă, atunci luăm un scaun confortabil și ne apropiem.

Să continuăm, și avem conținut aici, va fi mai convenabil să navighezi în articol ????

Tipuri de tranzistoare

Tranzistoarele sunt în principal de două tipuri: tranzistoare bipolare și tranzistoare cu efect de câmp. Desigur, a fost posibil să luați în considerare toate tipurile de tranzistori într-un singur articol, dar nu vreau să vă gătesc terci în cap. Prin urmare, în acest articol vom lua în considerare exclusiv tranzistoarele bipolare și voi vorbi despre tranzistoarele cu efect de câmp într-unul din articolele următoare. Nu vom interfera cu totul într-o singură grămadă, dar vom acorda atenție fiecăruia, individual.

tranzistor bipolar

Tranzistorul bipolar este un descendent al triodelor cu tuburi, cele care au fost în televizoarele secolului XX. Triodele au intrat în uitare și au făcut loc unor frați mai funcționali - tranzistoare, sau mai degrabă tranzistoare bipolare.

Triodele, cu rare excepții, sunt folosite în echipamente pentru iubitorii de muzică.

Tranzistoarele bipolare pot arăta așa.

După cum puteți vedea, tranzistoarele bipolare au trei terminale și pot arăta complet diferit în design. Dar pe circuitele electrice, ele arată simplu și întotdeauna la fel. Și toată această splendoare grafică arată cam așa.

Această imagine a tranzistorilor se mai numește și UGO (Desemnare grafică condiționată).

Mai mult, tranzistoarele bipolare pot avea un tip diferit de conductivitate. Există tranzistoare de tip NPN și de tip PNP.

Diferența dintre un tranzistor n-p-n și un tranzistor p-n-p este doar că este un „purtător” de sarcină electrică (electroni sau „găuri”). Acestea. pentru un tranzistor p-n-p, electronii se deplasează de la emițător la colector și sunt controlați de bază. Pentru un tranzistor npn, electronii merg de la colector la emițător și sunt controlați de bază. Ca urmare, ajungem la concluzia că pentru a înlocui un tranzistor de un tip de conductivitate cu altul în circuit, este suficient să schimbați polaritatea tensiunii aplicate. Sau schimbați prostește polaritatea sursei de alimentare.

Tranzistoarele bipolare au trei terminale: colector, emițător și bază. Cred că va fi greu să te încurci de UGO, dar într-un tranzistor adevărat este ușor să te încurci.

De obicei, unde ieșirea este determinată din director, dar puteți pur și simplu. Ieșirile tranzistorului sună ca două diode conectate la un punct comun (în regiunea de bază a tranzistorului).

În stânga este o poză pentru un tranzistor de tip p-n-p, la formare se creează senzația (prin citirile unui multimetru) că aveți în față două diode care sunt conectate la un moment dat prin catozii lor. Pentru un tranzistor de tip n-p-n, diodele de la punctul de bază sunt conectate prin anozii lor. Cred că după ce am experimentat cu un multimetru va fi mai clar.

Principiul de funcționare al unui tranzistor bipolar

Și acum vom încerca să ne dăm seama cum funcționează tranzistorul. Nu voi intra în detalii despre structura internă a tranzistorilor, deoarece aceste informații nu fac decât să încurce. Ar fi bine să aruncați o privire la această poză.

Această imagine explică cel mai bine cum funcționează un tranzistor. În această imagine, o persoană controlează curentul colectorului printr-un reostat. El se uită la curentul de bază, dacă curentul de bază crește, atunci persoana crește și curentul colectorului, ținând cont de câștigul tranzistorului h21E. Dacă curentul de bază scade, atunci și curentul colectorului va scădea - persoana îl va corecta cu un reostat.

Această analogie nu are nimic de-a face cu modul în care funcționează de fapt un tranzistor, dar face mai ușor de înțeles cum funcționează.

Pentru tranzistori, pot fi observate reguli care au scopul de a facilita înțelegerea. (Aceste reguli sunt preluate din carte).

1. Colectorul este la un potenţial mai pozitiv decât emiţătorul.
2. După cum am spus, circuitele de bază-colector și bază-emițător funcționează ca diode.
3. Fiecare tranzistor este caracterizat de limite precum curentul colectorului, curentul de bază și tensiunea colector-emițător.
4. În cazul în care sunt respectate regulile 1-3, atunci curentul colectorului Ik este direct proporțional cu curentul de bază Ib. Acest raport poate fi scris ca o formulă.

Din această formulă, puteți exprima proprietatea principală a tranzistorului - un curent de bază mic conduce un curent mare de colector.

Câștig curent.

Este denumit și ca

Rezultate din cele de mai sus, tranzistorul poate funcționa în patru moduri:

1. Modul de întrerupere a tranzistorului- în acest mod, joncțiunea bază-emițător este închisă, acest lucru se poate întâmpla atunci când tensiunea bază-emițător este insuficientă. Ca urmare, nu există curent de bază și, prin urmare, curent de colector.
2. Mod activ tranzistor este modul normal de funcționare al tranzistorului. În acest mod, tensiunea bază-emițător este suficientă pentru a deschide joncțiunea bază-emițător. Curentul de bază este suficient și este disponibil și curentul de colector. Curentul colectorului este egal cu curentul de bază înmulțit cu câștigul.
3. Modul de saturație a tranzistorului - tranzistorul comută în acest mod atunci când curentul de bază devine atât de mare încât puterea sursei de alimentare pur și simplu nu este suficientă pentru a crește în continuare curentul colectorului. În acest mod, curentul colectorului nu poate crește în urma creșterii curentului de bază.
4. Mod inversat tranzistor- Acest mod este rar folosit. În acest mod, colectorul și emițătorul tranzistorului sunt inversate. Ca urmare a unor astfel de manipulări, câștigul tranzistorului suferă foarte mult. Tranzistorul nu a fost conceput inițial pentru a funcționa într-un mod atât de special.

Pentru a înțelege cum funcționează un tranzistor, trebuie să vă uitați la exemple de circuite specifice, așa că să ne uităm la unele dintre ele.

Tranzistor în modul cheie

Tranzistorul cu modul comutator este unul dintre circuitele tranzistorului cu emițător comun. Circuitul tranzistorului în modul cheie este folosit foarte des. Acest circuit tranzistor este utilizat, de exemplu, atunci când trebuie să controlați o sarcină puternică printr-un microcontroler. Piciorul controlerului nu este capabil să tragă o sarcină puternică, dar tranzistorul poate. Se pare că controlerul controlează tranzistorul, iar tranzistorul controlează sarcina puternică. Ei bine, primul lucru în primul rând.

Esența principală a acestui mod este că curentul de bază controlează curentul colectorului. În plus, curentul colectorului este mult mai mare decât curentul de bază. Aici, cu ochiul liber, se poate observa că are loc amplificarea curentă a semnalului. Această amplificare se realizează în detrimentul energiei sursei de alimentare.

Figura prezintă o diagramă a funcționării unui tranzistor într-un mod cheie.

Pentru circuitele cu tranzistori, tensiunile nu joacă un rol important, doar curenții sunt importanți. Prin urmare, dacă raportul dintre curentul colectorului și curentul de bază este mai mic decât câștigul tranzistorului, atunci totul este OK.

În acest caz, chiar dacă avem o tensiune de 5 volți aplicată la bază și 500 de volți în circuitul colectorului, atunci nu se va întâmpla nimic rău, tranzistorul va comuta cu respect sarcina de înaltă tensiune.

Principalul lucru este că aceste tensiuni nu depășesc valorile limită pentru un anumit tranzistor (setate în caracteristicile tranzistorului).

Din câte știm, valoarea curentă este o caracteristică a sarcinii.

Nu știm rezistența becului, dar știm că curentul de funcționare al becului este de 100mA. Pentru ca tranzistorul să se deschidă și să asigure fluxul unui astfel de curent, trebuie să selectați curentul de bază corespunzător. Putem ajusta curentul de bază prin modificarea valorii rezistenței de bază.

Deoarece valoarea minimă a câștigului tranzistorului este 10, curentul de bază trebuie să devină 10 mA pentru a deschide tranzistorul.

Curentul de care avem nevoie este cunoscut. Tensiunea pe rezistorul de bază va fi Această valoare a tensiunii pe rezistor sa dovedit datorită faptului că 0,6V-0,7V este scăzut la joncțiunea bază-emițător și nu trebuie uitat să se țină cont.

Ca rezultat, putem găsi destul de mult rezistența rezistorului

Rămâne să alegeți o anumită valoare dintr-un număr de rezistențe și este gata.

Acum probabil crezi că un comutator cu tranzistor va funcționa așa cum ar trebui? Că atunci când rezistența de bază este conectată la +5 V, lumina se aprinde, când este stins, lumina se stinge? Răspunsul poate fi da sau nu.

Chestia este că există o mică nuanță aici.

Becul se va stinge când potențialul rezistorului este egal cu potențialul de masă. Dacă rezistorul este pur și simplu deconectat de la sursa de tensiune, atunci totul nu este atât de simplu aici. Tensiunea pe rezistorul de bază poate apărea în mod miraculos ca urmare a pickup-urilor sau a unui alt rău de pe altă lume????

Pentru a evita acest efect, procedați în felul următor. Un alt rezistor Rbe este conectat între bază și emițător. Acest rezistor este ales cu o valoare de cel puțin 10 ori rezistența de bază Rb (În cazul nostru, am luat un rezistor de 4,3 kOhm).

Când baza este conectată la orice tensiune, tranzistorul funcționează așa cum ar trebui, rezistorul Rbe nu interferează cu acesta. Doar o mică parte din curentul de bază este consumată de acest rezistor.

În cazul în care nu se aplică nicio tensiune pe bază, baza este trasă până la potențialul de masă, ceea ce ne salvează de tot felul de interferențe.

Aici, în principiu, ne-am dat seama de funcționarea tranzistorului în modul cheie și, după cum ați putut vedea, modul de funcționare cheie este un fel de amplificare a semnalului prin tensiune. La urma urmei, cu ajutorul unei mici tensiuni de 5V, am controlat o tensiune de 12 V.

adept emițător

Urmatorul emițătorului este un caz special al circuitelor de tranzistori cu colector comun.

O trăsătură distinctivă a unui circuit colector comun de un circuit emițător comun (varianta întrerupător tranzistor) este că acest circuit nu amplifică semnalul de tensiune. Ce a intrat prin bază a ieșit prin emițător, cu aceeași tensiune.

Într-adevăr, să presupunem că am aplicat 10 volți la bază, în timp ce știm că la joncțiunea bază-emițător se plantează undeva în jur de 0,6-0,7V. Se pare că ieșirea (la emițător, la sarcina Rn) va avea o tensiune de bază de minus 0,6V.

A ieșit 9,4V, într-un cuvânt, aproape cât a intrat și a ieșit. Ne-am asigurat că acest circuit nu va crește semnalul către noi în ceea ce privește tensiunea.

„Atunci, ce rost are să pornești tranzistorul așa?” - întrebi. Dar se dovedește că această schemă are o altă proprietate foarte importantă. Circuitul de comutare a tranzistorului cu colector comun amplifică semnalul de putere. Puterea este produsul dintre curent și tensiune, dar din moment ce tensiunea nu se modifică, atunci puterea crește doar datorită curentului! Curentul de sarcină este suma curentului de bază plus curentul colectorului. Dar dacă comparăm curentul de bază și curentul colectorului, atunci curentul de bază este foarte mic în comparație cu curentul colectorului. Curentul de sarcină este egal cu curentul colectorului. Și rezultatul este această formulă.

Acum cred că este clar care este esența circuitului de urmărire a emițătorului, dar asta nu este tot.

Adeptul emițătorului are o altă calitate foarte valoroasă - impedanță mare de intrare. Aceasta înseamnă că acest circuit tranzistor nu atrage aproape niciun curent de semnal de intrare și nu pune nicio sarcină pe circuitul sursei de semnal.

Pentru a înțelege principiul de funcționare al tranzistorului, aceste două circuite de tranzistor vor fi destul de suficiente. Și dacă încă experimentezi cu un fier de lipit în mâini, atunci perspicacitatea pur și simplu nu te va face să aștepți, deoarece teoria este teorie și practica și experiența personală sunt de sute de ori mai valoroase!

De unde să cumpăr tranzistori?

Ca toate celelalte componente radio, tranzistoarele pot fi cumpărate de la orice magazin de piese radio cel mai apropiat. Dacă locuiți undeva la periferie și nu ați auzit de astfel de magazine (cum am făcut înainte), atunci rămâne ultima opțiune - comandați tranzistori într-un magazin online. Eu însumi comand adesea componente radio prin magazine online, pentru că într-un magazin offline obișnuit este posibil să nu existe ceva.

Cu toate acestea, dacă asamblați un dispozitiv exclusiv pentru dvs., atunci nu puteți să faceți o baie de aburi, ci să o luați de la cea veche și, ca să spunem așa, să dați o viață nouă vechii componente radio.

Ei bine, prieteni, asta e tot pentru mine. Tot ce am plănuit să vă spun astăzi. Dacă aveți întrebări, atunci puneți-le în comentarii, dacă nu sunt întrebări, atunci scrieți comentarii oricum, părerea dumneavoastră este întotdeauna importantă pentru mine. Apropo, nu uitați că toți cei care lasă un comentariu pentru prima dată vor primi un cadou.

De asemenea, asigurați-vă că vă abonați la articole noi, pentru că o mulțime de lucruri interesante și utile vă așteaptă în continuare.

Vă doresc mult succes, succes și stare de spirit însorită!

N/A Vladimir Vasiliev

P.S. Prieteni, asigurați-vă că vă abonați la actualizări! Abonându-vă, veți primi conținut nou direct în căsuța dvs. de e-mail! Și apropo, fiecare abonat va primi un cadou util!