Paano Mag-configure ng Mga Resistor, Capacitor at Transistor sa Mga Elektronikong Circuits

Sa post na ito sinubukan naming suriin kung paano i-configure o ikonekta ang mga elektronikong sangkap tulad ng resistors, capacitors withing electronic circuit sa pamamagitan ng tamang pagkalkula

Mangyaring basahin ang aking nakaraang post patungkol ano ang boltahe at kasalukuyang , upang maunawaan ang nasa ibaba na ipinaliwanag ang pangunahing mga elektronikong katotohanan na mas epektibo.

Ano ang isang Resistor

- Ito ay isang elektronikong sangkap na ginagamit para sa paglaban sa daloy ng mga electron o ng kasalukuyang. Ginagamit ito upang mapangalagaan ang mga elektronikong sangkap sa pamamagitan ng paghihigpit sa daloy ng kasalukuyang kapag tumataas ang boltahe. Ang mga LED ay nangangailangan ng mga resistor sa serye para sa parehong dahilan upang maaari silang mapatakbo sa mga voltase na mas mataas kaysa sa tinukoy na rating. Ang iba pang mga aktibong bahagi tulad ng transistors, mosfets, triacs, SCRs ay nagsasama din ng resistors para sa parehong dahilan.

Ano ang isang Capacitor

Ito ay isang elektronikong sangkap na nag-iimbak ng isang tiyak na halaga ng singil sa kuryente o simpleng ang inilapat na boltahe / kasalukuyang, kapag ang mga lead nito ay konektado sa kabuuan ng mga nauugnay na mga punto ng supply. Ang sangkap ay karaniwang na-rate ng isang pares ng mga yunit, microfarad at boltahe. Ang 'microfarad' ay nagpapasya sa dami ng kasalukuyang maaari nitong maiimbak at ang boltahe ay tumutukoy kung magkano ang maximum na boltahe na maaaring mailapat sa ito o nakaimbak dito. Kritikal ang rating ng boltahe, kung lumampas ito sa pagmamarka, ang capacitor ay sasabog lamang.

Ang pag-iimbak ng kakayahan ng mga sangkap na ito ay nangangahulugan na ang nakaimbak na enerhiya ay magagamit, samakatuwid ang mga ito ay ginagamit bilang mga filter kung saan ang nakaimbak na boltahe ay ginagamit para sa pagpuno ng mga blangko na puwang o boltahe na depression sa mapagkukunan ng mapagkukunan, sa gayon pagpuno o pag-aayos ng mga kanal sa linya.

Nalalapat din ang nakaimbak na enerhiya kapag ito ay dahan-dahang inilabas sa pamamagitan ng isang naghihigpit na sangkap tulad ng isang risistor. Dito, ang oras na natupok ng capacitor upang ganap na singilin o ganap na mag-debit ay perpekto para sa mga application ng timer, kung saan ang halaga ng capacitor ay nagpapasya sa saklaw ng tiyempo ng yunit. Samakatuwid ang mga ito ay ginagamit sa mga timer, oscillator atbp.

Ang isa pang tampok ay, sa sandaling ang isang kapasitor ay ganap na sisingilin tumanggi itong pumasa sa anumang mas kasalukuyang / boltahe at ititigil ang daloy ng kasalukuyang sa mga lead nito, nangangahulugang ang inilapat na kasalukuyang pumasa sa mga lead nito lamang sa kurso ng pagsingil at na-block sa sandaling ang singilin ang proseso ay nakumpleto.

Ang tampok na ito ay pinagsamantalahan para sa pagpapagana ng paglipat ng isang partikular na aktibong sangkap sandali. Halimbawa kung ang isang nagpapalitaw na boltahe ay inilalapat sa base ng isang transistor sa pamamagitan ng isang kapasitor, mapapagana lamang ito para sa isang partikular na bahagi ng oras, hanggang sa ganap na masingil ang capacitor, at pagkatapos ay huminto ang transistor sa pagsasagawa. Ang parehong bagay ay maaaring masaksihan ng isang LED kapag pinalakas sa pamamagitan ng isang kapasitor na ito ay nag-iilaw para sa isang maliit na bahagi ng isang segundo at pagkatapos ay patayin.

Ano ang isang Transistor

Ito ay isang bahagi ng semiconductor na mayroong tatlong mga lead o binti. Ang mga binti ay maaaring i-wire tulad ng isang binti ay nagiging isang karaniwang outlet para sa mga voltages na inilapat sa iba pang dalawang mga binti. Ang karaniwang binti ay tinatawag na emitter, habang ang iba pang dalawang mga binti ay pinangalanan bilang base at ang kolektor. Natatanggap ng base ang trigger ng paglipat na may sanggunian sa emitter at nagbibigay-daan ito sa medyo malaking boltahe at kasalukuyang para sa pagpasa mula sa kolektor hanggang sa emitter.

Ginagawa itong pag-aayos na tulad ng isang switch. Samakatuwid ang anumang pagkarga na konektado sa kolektor ay maaaring ilipat ON o OFF na may medyo maliit na mga potensyal sa base ng aparato.

Ang mga voltages na inilapat sa base at ang kolektor sa wakas ay maabot ang karaniwang patutunguhan sa pamamagitan ng emitter. Ang emitter ay konektado sa ground para sa uri ng NPN at sa positibo para sa mga uri ng transistor ng PNP. Ang NPN at PNP ay komplementaryo sa bawat isa at tumatakbo nang eksakto sa parehong pamamaraan ngunit sa pamamagitan ng paggamit ng mga kabaligtaran na direksyon o polarity na may voltages at alon.

Ano ang isang Diode:

Mangyaring mag-refer Ang artikulong ito para sa kumpletong impormasyon.

Ano ang SCR:

Maaari itong maikumpara sa isang transistor at ginagamit din bilang isang switch sa mga electronic circuit. Ang tatlong mga lead o binti ay tinukoy bilang ang gate, ang anode at ang code. Ang cathode ay ang karaniwang terminal na kung saan ay nagiging path ng pagtanggap para sa mga voltages na inilapat sa gate at sa anode ng aparato. Ang gate ay ang triggering point na lilipat sa kuryente na konektado sa anode sa karaniwang leg ng cathode.

Gayunpaman hindi katulad ng mga transistors ang gate ng isang SCR ay nangangailangan ng mas mataas na dami ng boltahe at kasalukuyang at saka ang aparato ay maaaring magamit para sa paglipat ng eksklusibong AC sa kanyang anode at cathode. Samakatuwid ito ay naging kapaki-pakinabang para sa paglipat ng mga karga ng AC bilang tugon sa mga nag-trigger na natanggap sa gate nito ngunit ang gate ay kakailanganin ng pulos isang potensyal sa DC para sa pagpapatupad ng mga operasyon.

Pagpapatupad ng mga sangkap sa itaas sa isang praktikal na circuit:

Paano i-configure ang mga Resistors, Capacitor at Transistor sa Mga Elektronikong Circuits ......?

Ang paggamit at pagpapatupad ng mga elektronikong bahagi ng praktikal sa mga elektronikong circuit ay ang panghuli na bagay na nilalayon upang malaman at makabisado ng anumang elektronikong libangan. Bagaman mas madaling sabihin kaysa tapos na, ang mga sumusunod na ilang halimbawa ay makakatulong sa iyo na maunawaan tungkol sa kung paano maaaring i-set up ang mga resistor, capacitor, transistor para sa pagbuo ng isang partikular na circuit ng aplikasyon:

Dahil ang paksa ay maaaring masyadong malaki at maaaring punan ang dami, tatalakayin lamang namin ang isang solong circuit na binubuo ng transistor, capacitor, resistors at LED.

Karaniwan ang isang aktibong sangkap ay tumatagal ng gitnang yugto sa isang elektronikong circuit, habang ang mga passive na bahagi ay ginagampanan ang sumusuporta sa papel.

Sabihin nating nais nating gumawa ng isang circuit ng sensor ng ulan. Dahil ang transistor ay ang pangunahing aktibong sangkap, dapat na gawin ang gitna yugto. Kaya't inilalagay namin ito mismo sa gitna ng eskematiko.

Ang tatlong mga lead ng transistors ay bukas at kailangan ang kinakailangang pag-set up sa pamamagitan ng mga passive na bahagi.

Tulad ng ipinaliwanag sa itaas, ang emitter ay ang karaniwang outlet. Dahil gumagamit kami ng isang NPN na uri ng transistor, ang emitter ay dapat pumunta sa lupa, kaya't ikinonekta namin ito sa lupa o sa negatibong supply rail ng circuit.

Ang batayan ay ang pangunahing sensing o ang nagpapalitaw na input, kaya't ang input na ito ay kailangang maiugnay sa elemento ng sensor. Ang elemento ng sensor dito ay isang pares ng mga terminal ng metal.

Ang isa sa mga terminal ay konektado sa positibong supply at ang iba pang mga terminal ay kailangang konektado sa base ng transistor.

Ginagamit ang sensor upang makita ang pagkakaroon ng tubig ulan. Ang sandaling pag-ulan ay nagsisimula ang mga droplet ng tubig na tulay sa dalawang mga terminal. Dahil ang tubig ay may mababang paglaban, nagsisimula sa pagtulo ng positibong boltahe sa mga terminal nito, sa base ng transistor.

Ang leak boltahe na ito ay nagpapakain sa base ng transistor at sa kurso ay umabot sa lupa sa pamamagitan ng emitter. Sa sandaling nangyari ito, alinsunod sa pag-aari ng aparato, binubuksan nito ang mga pintuan sa pagitan ng maniningil at ng emitter.

Nangangahulugan ito na ngayon kung ikonekta namin ang isang positibong mapagkukunan ng boltahe sa kolektor, agad itong makakonekta sa lupa sa pamamagitan ng emitter nito.

Samakatuwid ikinonekta namin ang kolektor ng transistor sa positibo, gayunpaman ginagawa namin ito sa pamamagitan ng pag-load upang ang load ay gumana sa paglipat, at iyon mismo ang hinahanap namin.

Ang paggaya ng pagpapatakbo sa itaas nang mabilis, nakita natin na ang positibong supply ng tagas ay tumutulo sa mga metal terminal ng sensor, hinahawakan ang base at dinadala sa kurso nito upang tuluyang maabot ang lupa sa pagkumpleto ng base circuit, subalit ang operasyong ito ay agad na hinihila ang boltahe ng kolektor sa lupa sa pamamagitan ng emitter, paglipat sa ON ng pag-load na isang buzzer dito. Tumunog ang buzzer.

Ang set up na ito ay ang pangunahing pag-set up, subalit kailangan nito ng maraming pagwawasto at maaari ding mabago sa maraming iba't ibang paraan.

Sa pagtingin sa eskematiko nakita natin na ang circuit ay hindi nagsasama ng isang base risistor sapagkat ang tubig mismo ay gumaganap bilang isang risistor, ngunit kung ano ang mangyayari kung ang mga terminal ng sensor ay hindi sinasadyang naikli, ang buong kasalukuyang ay itatapon sa base ng transistor, iprito ito agad

Samakatuwid para sa mga kadahilanang pangkaligtasan nagdagdag kami ng isang risistor sa base ng transistor. Gayunpaman ang desisyon ng halaga ng resistor ay nagpapasya kung magkano ang nagpapalit ng kasalukuyang maaaring pumasok sa kabuuan ng mga pin ng base / emitter, at samakatuwid ay nakakaapekto sa kasalukuyang kolektor. Sa kabaligtaran, ang base resistor ay dapat na tulad nito na pinapayagan ang sapat na kasalukuyang mahila mula sa kolektor patungo sa emitter, na pinapayagan ang perpektong paglipat ng load ng kolektor.

Para sa mas madaling mga kalkulasyon, bilang panuntunan sa hinlalaki, maaari naming ipalagay ang halagang halaga ng resistor na 40 beses na higit pa sa pagtutol ng pagkarga ng kolektor.

Kaya, sa aming circuit, sa pag-aakalang ang load ng kolektor ay isang buzzer, sinusukat namin ang paglaban ng buzzer na kung saan ay sasabihin na 10K. Ang 40 beses na 10K ay nangangahulugang ang paglaban sa base ay dapat na nasa isang lugar sa paligid ng 400K, subalit nalaman namin na ang paglaban ng tubig ay nasa paligid ng 50K, kaya binabawas ang halagang ito mula sa 400K, nakakakuha kami ng 350K, iyon ang pangunahing halaga ng resistor na kailangan nating piliin.

Ngayon ipagpalagay na nais naming ikonekta ang isang LED sa circuit na ito sa halip na isang buzzer. Hindi namin makakonekta ang LED nang direkta sa kolektor ng transistor dahil ang mga LED ay mahina rin at mangangailangan ng isang kasalukuyang nililimitahan risistor kung ang operating boltahe ay mas mataas kaysa sa tinukoy na pasulong na boltahe.

Samakatuwid kinokonekta namin ang isang LED sa serye na may isang resistor ng 1K sa buong kolektor at positibo ng nasa itaas na circuit, pinapalitan ang buzzer.

Ngayon ang risistor sa serye na may LED ay maaaring isaalang-alang bilang pagtutol ng pagkarga ng kolektor.

Kaya ngayon ang base resistensya ay dapat na 40 beses ang halagang ito, na umaabot sa 40K, subalit ang paglaban mismo ng tubig ay 150K, nangangahulugang ang base resistensya ay masyadong mataas, ibig sabihin kapag ang tubig ng ulan ay nag-tulay ng sensor, hindi magawa ng transistor lumipat sa LED nang maliwanag, sa halip ay iilawan ito ng sobrang kalabo.

Kaya paano natin malulutas ang problemang ito?

Kailangan naming gawing mas sensitibo ang transistor, kaya kumonekta kami ng isa pang transistor upang tulungan ang mayroon nang isang pagsasaayos ng Darlington. Sa pag-aayos na ito ang pares ng transistor ay nagiging lubos na sensitibo, hindi bababa sa 25 beses na mas sensitibo kaysa sa nakaraang circuit.

25 beses na higit na pagkasensitibo ay nangangahulugang maaari kaming pumili ng isang base na paglaban na maaaring 25 + 40 = 65 hanggang 75 beses ang paglaban ng kolektor nakukuha namin ang maximum na saklaw na mga 75 hanggang 10 = 750K, kaya maaari itong makuha bilang kabuuang halaga ng base risistor

Ang pagbawas ng 150K na paglaban ng tubig mula sa 750K nakakakuha kami ng 600K, kaya't iyon ang pangunahing halaga ng resistor na maaari nating mapili para sa kasalukuyang pagsasaayos. Tandaan na ang risistor ng kaso ay maaaring maging anumang halaga hangga't natutupad nito ang dalawang kundisyon: hindi nito pinainit ang transistor at nakakatulong itong lumipat nang buong kasiyahan. Ayan yun.

Ngayon ipagpalagay na nagdagdag kami ng isang capacitor sa kabuuan ng base ng transistor at sa lupa. Ang capacitor, tulad ng ipinaliwanag sa itaas ay mag-iimbak ng una ilang kasalukuyang kapag umuulan ay nagsisimula sa pamamagitan ng mga pagtulo sa mga terminal ng sensor.

Ngayon matapos ang pag-ulan, at ang sensor ng tulay ng tulay ay naka-disconnect, ang transistor ay patuloy na nagsasagawa ng tunog ng buzzer ... paano? Ang nakaimbak na boltahe sa loob ng capacitor ngayon ay pinapakain ang base ng transistor at pinapanatili itong nakabukas hanggang sa maalis ito sa ibaba ng boltahe ng switching ng base. Ipinapakita nito kung paano maaaring maghatid ang isang kapasitor sa isang electronic circuit.