Структура транзистора
Транзистор
Транзистор. Принцип работы
Приветствую вас дорогие друзья! Сегодня речь пойдет о биполярных транзисторах и информация будет полезна прежде всего новичкам. Транзисторы бывают в основном двух видов: Поэтому в этой статье мы рассмотрим исключительно биполярные транзисторы а о полевых транзисторах я расскажу в одной из следующих статей. Биполярный транзистор это потомок ламповых триодов, тех что стояли в телевизорах 20 -го века. Триоды ушли в небытие и уступили дорогу более функциональным собратьям — транзисторам, а точнее биполярным транзисторам. Но на электрических схемах они выглядят простенько и всегда одинаково. Это изображение транзисторов еще называют УГО Условное графическое обозначение. Причем биполярные транзисторы могут иметь различный тип проводимости. Есть транзисторы NPN типа и PNP типа. Для n-p-n транзистора электроны идут уже от коллектора к эмиттеру и управляются базой. В итоге приходим к тому, что для того чтобы в схеме заменить транзистор одного типа проводимости на другой достаточно изменить полярность приложенного напряжения. Или тупо поменять полярность источника питания. У биполярных транзисторов есть три вывода: Думаю, что по УГО будет сложно запутаться, а вот в реальном транзисторе запутаться проще простого. Выводы транзистора звонятся как два диода, соединенные в общей точке в области базы транзистора. Думаю после экспериментов с мультиметром будет более понятно. А сейчас мы попробуем разобраться как работает транзистор. Я не буду вдаваться в подробности внутреннего устройства транзисторов так как эта информация только запутывает. Лучше взгляните на этот рисунок. На этом изображении человек посредством реостата управляет током коллектора. Он смотрит на ток базы, если ток базы растет то человек так же увеличивает ток коллектора с учетом коэффициента усиления транзистора h21Э. Если ток базы падает, то ток коллектора также будет снижаться — человек подкорректирует его посредством реостата. Эта аналогия не имеет ничего общего с реальной работой транзистора, но она облегчает понимание принципов его работы. Для транзисторов можно отметить правила, которые призваны помочь облегчить понимание. Эти правила взяты из книги П. Из этой формулы можно выразить основное свойство транзистора — небольшой ток базы управляет большим током коллектора. Его также обозначают как. Исходы из выше сказанного транзистор может работать в четырех режимах:. Для понимания того как работает транзистор нужно рассматривать конкретные схемные примеры, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них. Транзистор в ключевом режиме это один из случаев транзисторных схем с общим эмиттером. Схема транзистора в ключевом режиме применяется очень часто. К этой транзисторной схеме прибегают к примеру когда нужно управлять мощной нагрузкой посредством микроконтроллера. Ножка контроллера не способна тянуть мощную нагрузку, а транзистор может. Получается контроллер управляет транзистором, а транзистор мощной нагрузкой. Ну а обо всем по порядку. Основная суть этого режима заключается в том, что ток базы управляет током коллектора. Причем ток коллектора гораздо больше тока базы. Здесь невооруженным взглядом видно, что происходит усиление сигнала по току. Это усиление осуществляется за счет энергии источника питания. Для транзисторных схем напряжения не играют большой роли, важны лишь токи. Поэтому, если отношение тока коллектора к току базы меньше коэффициента усиления транзистора то все окей. В этом случае даже если к базе у нас приложено напряжение в 5 вольт а в цепи коллектора вольт, то ничего страшного не произойдет, транзистор будет покорно переключать высоковольтную нагрузку. Чтож, теперь давайте попробуем рассчитать значение базового резистора. Мы не знаем сопротивления лампочки, но мы знаем рабочий ток лампочки мА. Чтобы транзистор открылся и обеспечил протекание такого тока, нужно подобрать соответствующий ток базы. Ток базы мы можем корректировать меняя номинал базового резистора. Ток который нам нужен известен. Осталось выбрать из ряда резисторов конкретное значение и дело в шляпе. Теперь вы наверное думаете, что транзисторный ключ будет работать так как нужно? Ответ может быть да а может и нет. Лампочка в том случае погаснет, когда потенциал резистора будет равен потенциалу земли. Если же резистор просто отключен от источника напряжения, то здесь не все так однозначно. Чтобы такого эффекта не происходило делают следующее. Когда база подключена к какому-либо напряжению, то транзистор работает как надо, резистор Rбэ ему не мешает. На этот резистор расходуется лишь малая часть базового тока. В случае, когда напряжение к базе не приложено, происходит подтяжка базы к потенциалу земли, что избавляет нас от всяческих наводок. Вот в принципе мы разобрались с работой транзистора в ключевом режиме, причем как вы могли убедиться ключевой режим работы это своего рода усиление сигнала по напряжению. Ведь мы с помощью малого напряжения в 5В управляли напряжением в 12 В. Отличительной чертой схемы с общим коллектором от схемы с общим эмиттером вариант с транзисторным ключем является то, что эта схема не усиливает сигнал по напряжению. Что вошло через базу, то и вышло через эмиттер, с тем же самым напряжением. Действительно допустим приложили к базе мы 10 вольт, при этом мы знаем что на переходе база-эмиттер высаживается где-то 0,,7В. Выходит что на выходе на эмиттере, на нагрузке Rн будет напряжение базы минус 0,6В. Получилось 9,4В, одним словом почти сколько вошло столько и вышло. Убедились, что по напряжению эта схема нам сигнал не увеличит. А вот оказывается эта схема обладает другим очень важным свойством. Схема включения транзистора с общим коллектором усиливает сигнал по мощности. Мощность это произведение тока на напряжение, но так как напряжение не меняется то мощность увеличивается только за счет тока! Ток в нагрузке складывается из тока базы плюс ток коллектора. Но если сравнивать ток базы и ток коллектора то ток базы очень мал по сравнению с током коллектора. Получается ток нагрузки равен току коллектора. И в результате получилась вот такая формула. Эмиттерный повторитель обладает еще одним очень ценным качеством — высоким входным сопротивлением. Это означает, что эта транзисторная схема почти не потребляет ток входного сигнала и не создает нагрузки для схемы -источника сигнала. Для понимания принципа работы транзистора этих двух транзисторных схем будет вполне достаточно. А если вы еще поэкспериментируете с паяльником в руках то прозрение просто не заставит себя ждать, ведь теория теорией а практика и личный опыт ценнее в сотни раз! Если вы живете где-нибудь на окраине и о подобных магазинах не слышали как я раньше то остается последний вариант — заказать транзисторы в интернет- магазине. Я сам частенько заказываю радиодетали через интернет-магазины ведь в обычном оффлайн магазине может чего-нибудь просто не оказаться. Впрочем если вы собираете устройство чисто для себя то можно не париться а добыть из старой, отслужившей свое техники и так сказать вдохнуть в старый радиокомпонет новую жизнь. Чтож друзья, а на этом у меня все. Все, что планировал я сегодня вам рассказал. Если остались какие-либо вопросы, то задавайте их в комментариях, если вопросов нет то все равно пишите комментарии, мне всегда важно ваше мнение. Кстати не забывайте, что каждый кто впервые оставит комментарий получит подарок. Также обязательно подпишитесь на новые статьи, потому что дальше вас ждет много интересного и полезного. Друзья, обязательно подписывайтесь на обновления! Подписавшись вы будете получать новые материалы себе прямо на почту! И кстати каждый подписавшийся получит полезный подарок! Подключения базы-эмиттера-коллектора транзистора остаются прежними. Если кому интересно, могу помочь практическими советами по радиотехнике: You can use these tags: Главная Обратная связь Все статьи блога Реклама Об авторе. Биполярный транзистор 9 сентября, 2 коммент. Узнавайте О Новых Статьях По Почте. Как выпаять микросхему из платы паяльником? Трансформатор напряжения Операционный усилитель для чайников Как работают диоды и что такое диодный мост? Электронный конструктор Знаток — то что нужно новичку. Оставить комментарий Нажмите, чтобы отменить ответ. Как делать платы Как паять Как пользоваться мультиметром Книга "Искусство схемотехники" Программатор громова Мигалка — мультивибратор Электрический ток, напряжение Печатные платы на заказ Операционный усилитель для чайников Биполярный транзистор для чайников. Главная Контакты Все статьи блога Реклама Об авторе. Ру Радиолюбительский сайт Владимира Васильева - Авторский блог посвящённый электронике и радиолюбительскому творчеству. Печатные платы на заказ. Операционный усилитель для чайников. Биполярный транзистор для чайников.
Различают два вида транзисторов: Биполярные транзисторы управляются током, а не напряжением. По рассеиваемой мощности различают маломощные до мВт, средней мощности от 0,1 до 1 Вт и мощные транзисторы больше 1 Вт. Когда говорят о транзисторах, то обычно имеют в виду биполярные транзисторы. Биполярные транзисторы изготавливаются из кремния или германия. Биполярными они названы потому, что их работа основана на использовании в качестве носителей заряда как электронов, так и дырок. Транзисторы на схемах обозначаются следующим образом:. Одну из крайних областей транзисторной структуры называют эмиттером. Промежуточную область называют базой, а другую крайнюю — коллектором. Эти три электрода образуют два p-n перехода: Но это не значит, что они имеют движущиеся или механические части, переключаются они из выключенного состояния во включенное и обратно с помощью электрических сигналов. Транзисторы предназначены для усиления, преобразования и генерирования электрических колебаний. Работу транзистора можно представить на примере водопроводной системы. Представьте смеситель в ванной, один электрод транзистора - это труба до краника смесителя , другой второй — труба после краника, там где у нас вытекает вода, а третий управляющий электрод — это как раз краник, которым мы будем включать воду. Транзистор можно представить как два последовательно соединенных диода, в случае NPN аноды соединяются вместе, а в случае PNP — соединяются катоды. Различают транзисторы типов PNP и NPN, PNP транзисторы открываются напряжением отрицательной полярности, NPN - положительной. В NPN транзисторах основные носители заряда - электроны, а в PNP - дырки, которые менее мобильны, соответственно NPN транзисторы быстрее переключаются. В зависимости от того, в каких состояниях находятся переходы транзистора, различают режимы его работы. Поскольку в транзисторе имеется два перехода эмиттерный и коллекторный , и каждый из них может находиться в двух состояниях: Различают четыре режима работы транзистора. Основным режимом является активный режим, при котором коллекторный переход находится в закрытом состоянии, а эмиттерный — в открытом. Транзисторы, работающие в активном режиме, используются в усилительных схемах. Помимо активного, выделяют инверсный режим, при котором эмиттерный переход закрыт, а коллекторный - открыт, режим насыщения, при котором оба перехода открыты, и режим отсечки, при котором оба перехода закрыты. При работе транзистора с сигналами высокой частоты время протекания основных процессов время перемещения носителей от эмиттера к коллектору становится соизмеримым с периодом изменения входного сигнала. В результате способность транзистора усиливать электрические сигналы с ростом частоты ухудшается. Постоянное напряжение коллектор — база. Постоянное напряжение эмиттер — база. Коэффициент передачи по току Максимально допустимый ток Входное сопротивление Рассеиваемая мощность. Температура окружающей среды и пр…. Граничное напряжение Uкэо гр. Напряжение на коллекторе, меньше Uкэо гр. К биполярным транзисторам могут быть отнесены однопереходные транзисторы, таковым является например КТ Такой транзистор представляет собой трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним р-n переходом. Однопереходный транзистор состоит из двух баз и эмиттера. В последнее время в схемах часто стали применять составные транзисторы, называют их парой или транзисторами Дарлингтона, они обладают очень высоким коэффициентом передачи тока, состоят они из двух или более биполярных транзисторов, но выпускаются и готовые транзисторы в одном корпусе, таким является например TIP Включаются они с общим коллектором, если соединить два транзистора, то они будут работать как один, включение показано на рисунке ниже. Применение нагрузочного резистора R1 позволяет улучшить некоторые характеристики составного транзистора. Некоторые недостатки составного транзистора: Прямое падение напряжения на переходе база-эмиттер почти в два раза больше чем в обычном транзисторе. Ну и само собой, потребуется больше места на плате. Поскольку транзистор состоит из двух переходов, причем каждый из них представляет собой полупроводниковый диод, проверить транзистор можно так же, как проверяют диод. Проверка транзистора обычно осуществляется омметром, проверяют оба p-n перехода транзистора: Для проверки прямого сопротивления переходов p-n-p транзистора минусовой вывод омметра подключается к базе, а плюсовой вывод омметра — поочередно к коллектору и эмиттеру. Для проверки обратного сопротивления переходов к базе подключается плюсовой вывод омметра. При проверке n-p-n транзисторов подключение производится наоборот: Транзисторы так же можно прозванивать цифровым мультиметром в режиме прозвонки диодов. Прибор должен показывать некоторое сопротивление, примерно от до Затем меняем полярность подключения щупов, в этом случае прибор ничего не должен показывать. Для структуры PNP порядок проверки будет обратным. У полевых транзисторов три вывода: G - затвор, D - сток, S — исток. Различают N канальный и Р, в обозначении данных транзисторов имеется диод Шоттки, он пропускает ток от истока к стоку, и ограничивает напряжение сток — исток. Применяются они в основном для коммутации больших токов, управляются они не током, как биполярные транзисторы, а напряжением, и как правило, имеет очень малое сопротивление открытого канала, сопротивление канала величина постоянная и не зависит от тока. Плюсы у данных транзисторов следующие: Минимальная мощность управления и большой коэффициент усиления по току Лучшие характеристики, например большая скорость переключения. Схемы, где применяются такие транзисторы, обычно более простые. Стоят дороже, чем биполярные транзисторы. Наиболее часто для коммутации силовых цепей применяют MOSFET с N-каналом. Напряжение управления должно превышать порог 4 В, вообще, необходимо В для надежного включения MOSFET. Значения большинства параметров транзисторов зависят от реального режима работы и температуры, причем с увеличением температуры параметры транзисторов могут меняться. В справочнике приведены, как правило, типовые усредненные зависимости параметров транзисторов от тока, напряжения, температуры, частоты и т. Для обеспечения надежной работы транзисторов необходимо принимать меры, исключающие длительные электрические нагрузки, близкие к предельно допустимым, например заменять транзистор на аналогичный но меньшей мощности не стоит, это касается не только мощностей, но и других параметров транзистора. В некоторых случаях для увеличения мощности транзисторы можно включать параллельно, когда эмиттер соединяется с эмиттером, коллектор с коллектором и база — с базой. Перегрузки могут быть вызваны разными причинами, например от перенапряжения, для защиты от перенапряжения часто применяют быстродействующие диоды. Что касается нагрева и перегрева транзисторов, температурный режим транзисторов не только оказывает влияние на значение параметров, но и определяет надежность их эксплуатации. Следует стремиться к тому, чтобы транзистор при работе не перегревался, в выходных каскадах усилителей транзисторы обязательно нужно ставить на большие радиаторы. Защиту транзисторов от перегрева нужно обеспечивать не только во время эксплуатации, но и во время пайки. При лужении и пайке следует принимать меры, исключающие перегрев транзистора, транзисторы во время пайки желательно держать пинцетом, для защиты от перегрева. Для добавления Вашей сборки необходима регистрация. Сайт Паяльник существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Призовой фонд на июль г. Регулируемый паяльник 60 Вт. Паяльная станция Hakko Транзисторы на схемах обозначаются следующим образом: Температура окружающей среды и пр… Граничное напряжение Uкэо гр. Проверка биполярных транзисторов Поскольку транзистор состоит из двух переходов, причем каждый из них представляет собой полупроводниковый диод, проверить транзистор можно так же, как проверяют диод. Рекомендации по эксплуатации транзисторов Значения большинства параметров транзисторов зависят от реального режима работы и температуры, причем с увеличением температуры параметры транзисторов могут меняться. Вознаградить Я собрал 0 4 x. В транзисторе геометрические размеры базы меньше коллектора и эмиттера. Для того, чтобы минимальная часть основных носителей эмиттера рекомбинировала в базе. Поэтому транзистор из 2-х диодов никогда не будет усиливать сигнал. Я считаю, что есть неясность в изложении, об ошибке судить не берусь. Уж если нарисовали на схемах стрелочки - и синие и серые, то хотя-бы объясните, что они символизируют. Уж очень много стрелочек. Я на этот сайт залез чтобы удостовериться, у транзисторных схем земля это плюс или минус. Ну вроде как у транзисторных должен быть плюс. Но, честно говоря, пока ответа не нашёл. Хочу уточнить свой вопрос: В обоих схемах NPN и PNP плюс находится сверху, а стрелочки направлены по разному, Может действительно это ошибка? Быть внимательным надо быть и есть! Хотелось бы информацию о том, на какие параметры транзисторов следует обращать внимание и из чего должен исходить их выбор. Примеры с напряжением или силой тока управления, какая в этом случае будет зависимость на выходе? Напряжение коллектор-эмиттер, напряжение базы. Тип основных носителей заряда NPN для положительного напряжения и PNP для отрицательного Более узко используются также параметры: Верхняя рабочая частота связана с паразитной ёмкостью перехода. Сопротивление открытого канала и рассеиваемая мощность Пример использования: К нему на коллектор подаётся основное напряжение, допустим 5 Вольт. Между базой и коллектором ставится переменный резистор. С эмиттера снимается напряжение. На половине ползунка резистора мы получим: Чтобы не пожечь транзистор коротким, лучше добавить последовательно переменному, постоянный резистор с учётом максимального тока транзистора. Как именно - оставлю на домашнее задание. Чтобы не пожечь лишние детали и быстро и удобно тренироваться с электроникой, рекомендую использовать симуляторы схем. PNP транзисторы открываются напряжением отрицательной полярности, NPN - положительной. Как бы читать буквы внимательнее надобно. Перечитай абзац "Проверка биполярных транзисторов" А вообще в документации к любому транзистору будет полнейшее его описание, а переписывать все в одну статью несколько глупо, не находишь? Имелось в виду, что не сказано ни слова о том, как отличить эмиттер от коллектора. Падение напряжения или сопротивление, в случае применения омметра в эмиттерном переходе будет несколько больше, чем в коллекторном. Нагрузка всегда работает, есть земля на базе или нет. Что я делаю не так? Нужен подтягивающий резистор с базы на эмиттер, тогда без минуса на базе переход будет закрыт. К сожалению, в статье очень мало внимания уделено однопереходным и полевым транзисторам почему не путать с полевиками? Я, например, про однопереходные транзисторы вообще читаю впервые. Также я в курсах, что существуют многоэмиттерные транзисторы если ничего не путаю. В чем измеряется электрическое сопротивление? Для выбора нескольких файлов использйте CTRL.
Как нарисовать робота трансформера
Разновидности лишая у человека с фото
Играть азартные игры карта
Выгодно ли открывать интернет магазин в беларуси
Как работает вестерн юнион