Paano Gumamit ng Transistors

Kung naintindihan mo nang tama, kung paano gamitin ang mga transistor sa mga circuit, maaaring nasakop mo na ang kalahati ng electronics at mga prinsipyo nito. Sa post na ito nagsusumikap kami sa direksyon na ito.

Panimula

Ang mga transistor ay 3 mga aparato ng semiconductor na terminal na kung saan ay magagawang magsagawa ng medyo mataas na kapangyarihan sa kanilang dalawang mga terminal, bilang tugon sa isang makabuluhang mababang pag-input ng kuryente sa pangatlong terminal.

Ang mga Transistor ay karaniwang may dalawang uri: bipolar junction transistor (BJT), at metal-oxide – semiconductor patlang na epekto transistor ( MOSFET )

Para sa isang BJT, ang 3 mga terminal ay itinalaga bilang base, emitter, collector. Ang isang mababang signal ng kuryente sa kabuuan ng terminal ng base / emitter ay nagbibigay-daan sa transistor na lumipat ng isang medyo mataas na pag-load ng kuryente sa terminal ng kolektor nito.

Para sa MOSFETs ito ay itinalaga bilang Gate, Source, Drain. Ang isang mababang signal ng kuryente sa kabuuan ng Gate / Source terminal ay nagbibigay-daan sa transistor na lumipat ng isang medyo mataas na pag-load ng kuryente sa terminal ng kolektor nito.

Alang-alang sa pagiging simple tatalakayin namin ang mga BJT dito, dahil ang kanilang mga charcaeritics ay hindi gaanong kumplikado kumpara sa MOSFETs.

Ang Transistors (BJTs) ang mga bloke ng lahat mga aparato ng semiconductor natagpuan ngayon Kung walang mga transistors ay walang anumang ICs o anumang iba pang bahagi ng semiconductor. Kahit na ang mga IC ay binubuo ng 1000s ng malapit na knit transistors na binubuo ng mga tampok ng partikular na maliit na tilad.

Karaniwang nahihirapan ang mga bagong elektronikong libangan na hawakan ang mga kapaki-pakinabang na sangkap na ito at i-configure ang mga ito bilang mga circuit para sa isang nilalayon na application.

Pag-aaralan namin dito ang mga pagpapaandar at paraan ng paghawak at pagpapatupad ng bipolar transistors sa mga praktikal na circuit.

Paano gamitin ang mga Transistor tulad ng isang Lumipat

Mga bipolar transistor sa pangkalahatan ay isang tatlong nangungunang aktibong elektronikong sangkap na sa panimula ay gumagana bilang isang switch para sa alinman sa paglipat ng ON o paglipat ng OFF power sa isang panlabas na pagkarga o isang nauugnay na elektronikong yugto ng circuit.

Ang isang klasikong halimbawa ay makikita sa ibaba, kung saan ang isang transistor ay konektado bilang a karaniwang emitter amplifier :

Ito ang karaniwang pamamaraan ng paggamit ng anumang transistor tulad ng isang switch para sa pagkontrol sa isang naibigay na pagkarga. Maaari mong makita kapag ang isang maliit na panlabas na boltahe ay inilalapat sa base, ang transistor ay lumilipat ON at nagsasagawa ng mas mabibigat na kasalukuyang sa mga terminal ng emitter ng kolektor, na lumilipat sa isang mas malaking karga.

Ang base resistor na halaga ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

R_b= (Base Supply V_b- Base-Emitter Forward Voltage) x hFE / Kasalukuyang Pag-load

Tandaan din na, ang negatibo o ang linya ng lupa ng panlabas na boltahe ay dapat na konektado sa linya ng transistor ground o ng emitter, kung hindi man ang panlabas na boltahe ay walang epekto sa transistor.

Paggamit ng Transistor bilang isang Relay Driver

Naipaliwanag ko na sa isa sa aking naunang mga post tungkol sa kung paano gumawa ng circuit ng driver ng transistor .

Karaniwan ginagamit nito ang parehong pagsasaayos tulad ng ipinakita sa itaas. Narito ang karaniwang circuit para sa pareho:

Kung nalilito ka tungkol sa relay, maaari kang mag-refer sa komprehensibong artikulong ito na nagpapaliwanag lahat tungkol sa mga configure ng relay .

Paggamit ng Transistor sa Light Dimmer

Ipinapakita ng sumusunod na pagsasaayos kung paano magagamit ang isang transistor bilang isang light dimmer gamit ang a emitter tagasunod circuit .

Maaari mong makita bilang variable ang risistor o ang palayok ay iba-iba, magkakaiba rin ang intensity ng lampara. Tinatawag namin ito tagasunod ng emitter , dahil ang boltahe sa emitter o sa buong bombilya ay sumusunod sa boltahe sa base ng transistor.

Upang maging tumpak ang boltahe ng emitter ay magiging 0.7 V lamang sa likod ng boltahe ng base. Halimbawa, kung ang base boltahe ay 6 V, ang emitter ay 6 - 0.7 = 5.3 V at iba pa. Ang pagkakaiba-iba ng 0.7 V ay dahil sa minimum na rate ng drop ng drop ng boltahe ng transistor sa kabila ng base emitter.

Dito, ang paglaban ng palayok kasama ang 1 K risistor ay bumubuo ng isang resistive divider network sa base ng transistor. Habang inililipat ang pot slider, ang boltahe sa base ng transistor ay binago, at nararapat na binabago nito ang boltahe ng emitter sa buong ilawan, at ang lakas ng lampara ay nagbabago nang naaayon.

Paggamit ng Transistor bilang isang Sensor

Mula sa mga talakayan sa itaas maaari mong napansin na ang transistor ay gumagawa ng isang mahalagang bagay sa lahat ng mga application. Karaniwan nitong pinalalaki ang boltahe sa base nito sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa isang malaking kasalukuyang mailipat sa kolektor ng emitter nito.

Ang amplifying tampok na ito ay pinagsamantalahan din kapag ang isang transistor ay ginamit bilang isang sensor. Ipinapakita ng sumusunod na halimbawa kung paano ito maaaring magamit upang maunawaan ang pagkakaiba sa ilaw ng paligid, at i-ON / OFF ang isang relay nang naaayon.

Narito din ang LDR at ang 300 ohm / 5 k preset bumubuo ng isang potensyal na divider sa base ng transistor.

Ang 300 ohm ay talagang hindi kinakailangan. Kasama ito upang matiyak na ang base ng transistor ay hindi kailanman ganap na nakabatay sa lupa, at sa gayon hindi ito ganap na hindi pinagana o nakasara. Tinitiyak din nito na ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LDR ay hindi maaaring lumagpas sa isang tiyak na minimum na limitasyon, gaano man kalinaw ang ilaw ng ilaw sa LDR.

Kapag madilim, ang LDR ay may mataas na paglaban na maraming beses na mas mataas kaysa sa pinagsamang halaga ng 300 ohm at ng 5 K preset.

Dahil dito ang base ng transistor ay nakakakuha ng mas maraming boltahe sa ground side (negatibo) kaysa sa positibong boltahe, at ang conduction ng kolektor / emitter nito ay mananatiling naka-OFF.

Gayunpaman kapag ang sapat na ilaw ay nahuhulog sa LDR, ang paglaban nito ay bumaba sa ilang kilo-ohm na halaga.

Pinapayagan nito ang base boltahe ng transistor na tumaas nang maayos sa marka na 0.7 V. Ang transistor ngayon ay nakakakuha ng bias at lumilipat SA load ng kolektor, iyon ang relay.

Tulad ng nakikita mo, sa application na ito din ang mga transistors ay karaniwang nagpapalaki ng maliit na boltahe ng base na tulad ng isang mas malaking load sa kolektor nito ay maaaring ma-ON.

Ang LDR ay maaaring mapalitan ng iba pang mga sensor tulad ng a thermistor para sa sensing ng init, a water sensor para sa pandama ng tubig, a photodiode para sa IR beam sensing, at iba pa.

Tanong para sa iyo: Ano ang mangyayari kung ang posisyon ng LDR at ang 300/5 K preset ay ipinagpapalit sa bawat isa?

Mga Pakete ng Transistor

Ang mga transistor ay karaniwang kinikilala ng kanilang panlabas na pakete kung saan maaaring naka-embed ang partikular na aparato. Ang pinakakaraniwang uri ng pakete kung saan ang mga kapaki-pakinabang na aparato ay nakapaloob, ay ang T0-92, TO-126, TO-220 at TO-3. Susubukan naming maunawaan ang lahat ng mga pagtutukoy na ito ng mga transistor at alamin din kung paano gamitin ang mga ito sa mga praktikal na circuit.

Pag-unawa sa Maliit na Signal TO-92 Transistors:

Ang mga transistor tulad ng BC547, BC557, BC546, BC548, BC549, atbp lahat ay nasa ilalim ng kategoryang ito.

Ito ang pinaka elementarya sa pangkat at ginagamit para sa mga aplikasyon na kinasasangkutan ng mababang boltahe at alon. Kagiliw-giliw na ang kategoryang ito ng mga transistors ay ginagamit nang mas malawak at pangkalahatan sa mga elektronikong circuit dahil sa kanilang maraming nalalaman na mga parameter.

Karaniwan ang mga aparatong ito ay dinisenyo upang mahawakan ang mga voltages saanman sa pagitan ng 30 hanggang 60 volts sa kabuuan ng kanilang kolektor at emitter.

Ang boltahe sa base ay hindi hihigit sa 6, ngunit maaari silang madaling ma-trigger ng a antas ng boltahe na mas mababa sa 0.7 volts sa kanilang base. Gayunpaman ang kasalukuyang ay dapat na limitado sa 3 mA humigit-kumulang.

Ang tatlong mga lead ng isang TO-92 transistor ay maaaring makilala sa sumusunod na pamamaraan:

Ang pagpapanatili ng naka-print na bahagi patungo sa amin, ang kanang bahagi ng lead ay ang emitter, ang gitna isa ay ang base at ang kaliwang paa sa gilid ng paa ay ang kolektor ng aparato.

UPDATE: Nais bang malaman kung paano gumamit ng mga transistor kasama ng Arduino? Basahin ito dito

Paano i-configure ang isang TO-92 Transistor sa Praktikal Ang Mga Disenyo

Ang mga transistor ay pangunahin sa dalawang uri, isang uri ng NPN at isang uri ng PNP, kapwa komplementaryo sa bawat isa. Karaniwan pareho silang kumilos sa parehong paraan ngunit sa kabaligtaran na mga sanggunian at direksyon.

Halimbawa, ang isang aparato ng NPN ay mangangailangan ng isang positibong gatilyo patungkol sa lupa habang ang isang aparato ng PNP ay mangangailangan ng isang negatibong pag-uudyok na may pagsangguni sa isang positibong linya ng supply para sa pagpapatupad ng tinukoy na mga resulta.

Ang tatlong mga lead ng transistor na ipinaliwanag sa itaas ay kailangang italaga na may tinukoy na mga input at output para sa paggawa nito para sa isang partikular na application na malinaw naman ay para sa paglipat ng isang parameter.

Ang mga lead ay kailangang italaga sa mga sumusunod na parameter ng pag-input at output:

Ang ang emitter ng anumang transistor ay ang sanggunian na pinout ng aparato , nangangahulugang kailangang italaga sa tinukoy na karaniwang sanggunian ng supply upang ang natitirang dalawang lead ay maaaring gumana na may sanggunian dito.

Ang isang transistor ng NPN ay palaging mangangailangan ng isang negatibong supply bilang sanggunian, na konektado sa emitter lead nito para sa wastong paggana, habang para sa isang PNP, ito ang magiging positibong linya ng supply para sa emitter nito.

Ang kolektor ay ang pagdadala ng tingga ng isang transistor at ang pagkarga na kailangang ilipat ay ipinakilala sa kolektor ng isang transistor (tingnan ang pigura).

Ang base ng isang transistor ay ang terminal ng pag-trigger na kinakailangan upang mailapat sa isang maliit na antas ng boltahe upang ang kasalukuyang sa pamamagitan ng pag-load ay maaaring dumaan, sa linya ng emitter na ginagawa ang circuit na kumpleto at pinapatakbo ang pag-load.

Ang pag-aalis ng suplay ng pag-trigger sa base ay agad na lumilipat sa OFF ng pag-load o simpleng ang kasalukuyang sa buong kolektor at mga emitter terminal.

Pag-unawa sa TO-126, TO-220 Power Transistors:

Ang mga ito ay katamtamang uri ng mga transistors ng kuryente na ginagamit para sa mga application na nangangailangan ng paglipat ng malakas na medyo malakas na pag-load ng mga kasinungalingan na mga transformer, lampara atbp at para sa pagmamaneho ng mga TO-3 na aparato, karaniwang mga eg ay BD139, BD140, BD135 atbp

Kinikilala ang mga pinout ng BJT

Ang nakilala ang pinout sa sumusunod na pamamaraan:

Hawak ang aparato gamit ang naka-print na ibabaw na nakaharap sa iyo, ang kanang bahagi ng lead ay ang emitter, ang center lead ay ang kolektor at ang left side lead ay ang base.

Ang paggana at ang prinsipyong nagpapalitaw ay eksaktong kapareho ng ipinaliwanag sa nakaraang seksyon.

Pinapatakbo ang aparato na may mga paglo-load saanman mula sa 100 mA hanggang 2 amps sa buong kanilang kolektor upang mag-emitter.

Ang base trigger ay maaaring maging kahit saan mula 1 hanggang 5 volts na may mga alon na hindi hihigit sa 50 mA depende sa lakas ng mga load na maililipat.

Pag-unawa sa TO-3 Power Transistors:

Makikita ang mga ito sa mga metal na pakete tulad ng ipinakita sa pigura. Ang karaniwang mga halimbawa ng TO-3 power transistors ay 2N3055, AD149, BU205, atbp.

Ang mga lead ng isang TO-3 na pakete ay maaaring makilala bilang mga sumusunod:

Hawak ang lead side ng aparato patungo sa iyo tulad ng bahagi ng metal sa tabi ng mga lead na mayroong mas malaking lugar ay gaganapin paitaas (tingnan ang figure), ang kanang bahagi ng lead ay ang base, ang kaliwang bahagi ng lead ay ang emitter habang ang metal na katawan ng aparato bumubuo ng kolektor ng pakete.

Ang prinsipyo ng pag-andar at pagpapatakbo ay halos kapareho lamang ng ipinaliwanag para sa maliit na transistor ng signal gayunpaman ang mga spec ng kuryente ay tumataas nang katimbang tulad ng ibinigay sa ibaba:

Ang boltahe ng kolektor-emitter ay maaaring kahit saan sa pagitan ng 30 hanggang 400 volts at kasalukuyang nasa pagitan ng 10 hanggang 30 Amps.

Ang Base gatilyo ay dapat na optimal sa paligid ng 5 volts, na may kasalukuyang mga antas mula 10 hanggang 50 mA depende sa laki ng load na mai-trigger. Ang kasalukuyang nagpapalit ng kasalukuyang ay direktang proporsyonal sa kasalukuyang pag-load.

Mayroon bang mas tiyak na mga katanungan? Mangyaring tanungin sila sa pamamagitan ng iyong mga komento, narito ako upang malutas ang lahat para sa iyo.