Определение биполярных транзисторов
/ Биполярные транзисторы
Как определить выводы транзистора, цоколевка
О транзисторах "на пальцах". В этом цикле статей мы попытаемся просто и доходчиво рассказать о таких непростых компонентах, как транзисторы. Сегодня этот полупроводниковый элемент встречается почти на всех печатных платах, в любом электронном устройстве в сотовых телефонах, в радиоприёмниках, в компьютерах и другой электронике. Транзисторы являются основой для построения микросхем логики, памяти, микропроцессоров Вот давайте и разберёмся, что это чудо из себя представляет, как работает и чем вызвана такая широта его применения. Транзистор - это электронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий с помощью входного сигнала управлять током. Многие считают, что транзистор усиливает входной сигнал. Спешу огорчить, - сами по себе, без внешнего источника питания, транзисторы ничего не усилят закон сохранения энергии ещё никто не отменял. На транзисторе можно построить усилитель, но это лишь одно из его применений, и то, для получения усиленного сигнала нужна специальная схема, которая проектируется и расчитывается под определённые условия, плюс обязательно источник питания. Что нужно знать из самого важного? Транзисторы делятся на 2 большие группы: Эти 2 группы отличаются по структуре и принципу действия, поэтому про каждую из этих групп мы поговорим отдельно. Итак, первая группа - биполярные транзисторы. Эти транзисторы состоят из трёх слоёв полупроводника и делятся по структуре на 2 типа: Первый тип pnp иногда называют транзисторами прямой проводимости, а второй тип npn - транзисторами обратной проводимости. Что означают эти буквы? Чем отличаются эти транзисторы? И почему именно двух проводимостей? Как обычно - истина где-то рядом. N - negative англ. P - positive англ. Это обозначение типов проводимостей полупроводниковых слоёв из которых транзистор состоит. Структура и обозначение биполярных транзисторов на схемах показаны на рисунке справа. У каждого вывода имеется своё название. Э - эмиттер, К - коллектор, Б - база. Как на схеме узнать базовый вывод? Он обозначается площадкой, в которую упираются коллектор и эмиттер. А как узнать эмиттер? Тоже легко, - это вывод со стрелочкой. Оставшийся вывод - это коллектор. Стрелочка на эмиттере всегда показывает направление тока. Соответственно, для npn транзисторов - ток втекает через коллектор и базу, а вытекает из эмиттера, для pnp транзисторов наоборот, - ток втекает через эмиттер, а вытекает через коллектор и базу. Тонем в теории глубже Три слоя полупроводника образуют в транзисторе два pn-перехода. Один - между эмиттером и базой, его обычно называют эмиттерный, второй - между коллектором и базой, его обычно называют коллекторный. На каждом из двух pn-переходов может быть прямое или обратное смещение, поэтому в работе транзистора выделяют четыре основных режима, в зависимости от смещения pn-переходов помним да, что если на стороне с проводимостью p-типа напряжение больше, чем на стороне с проводимостью n-типа, то это прямое смещение pn-перехода, если всё наоборот, то обратное. Ниже, на рисунках, иллюстрирующих каждый режим, стрелочками показано направление от большего напряжения к меньшему это не направление тока! В этом режиме ток коллектора зависит от тока базы и связан с ним следующим соотношением: В этом случае говорят, что транзистор полностью открыт или просто открыт. Ещё скажу, что есть такое понятие, как коэффициент насыщения. Он определяется как отношение реального тока базы того, который у вас есть в данный момент к току базы в пограничном состоянии между активным режимом и насыщением. При этом ток через него не течёт за исключением очень маленьких токов утечки - обратных токов через pn-переходы. В этом случае говорят, что транзистор полностью закрыт или просто закрыт. Этот режим является довольно экзотическим и используется редко. Несмотря на то, что на наших рисунках эмиттер не отличается от коллектора и по сути они должны быть равнозначны посмотрите ещё раз на самый верхний рисунок, - на первый взгляд ничего не изменится, если поменять местами коллектор и эмиттер , на самом деле у них есть конструктивные отличия например в размерах и равнозначными они не являются. Именно из-за этой неравнозначности и существует разделение на "нормальный активный режим" и "инверсный активный режим". Иногда ещё выделяют пятый, так называемый, "барьерный режим". В этом случае база транзистора закорочена с коллектором. По сути правильнее было бы говорить не о каком-то особом режиме, а об особом способе включения. Режим тут вполне обычный - близкий к пограничному состоянию между активным режимом и насыщением. Его можно получить и не только закорачивая базу с коллектором. В данном конкретном случае вся фишка в том, что при таком способе включения, как бы мы не меняли напряжение питания или нагрузку - транзистор всё равно останется в этом самом пограничном режиме. То есть транзистор в этом случае будет эквивалентен диоду. Итак, c теорией пока закончили. Биполярный транзистор управляется током. То есть, для того, чтобы между коллектором и эмиттером мог протекать ток по другому говоря, чтобы транзистор открылся , - должен протекать ток между эмиттером и базой или между коллектором и базой - для инверсного режима. Он равен отношению тока коллектора к току эмиттера: Значение этого коэффициента обычно близко к единице чем ближе к единице - тем лучше. Ничего страшного, обычно можно считать, что все эти коэффициенты равны, а называют их зачастую просто "коэффициент усиления транзистора". Что нам это даёт и зачем нам это надо? На рисунке слева изображены простейшие схемы. Они эквивалентны, но построены с участием транзисторов разных проводимостей. Смотрим на левую схему. Представим себе, что ползунок переменного резистора в верхнем положении. Начинаем опускать ползунок вниз - напряжение на нём начинает опускаться ниже, чем на эмиттере - появляется ток из эмиттера в базу ток базы и одновременно с этим - ток из эмиттера в коллектор транзистор начнёт открываться. Лампа начинает светиться, но не в полный накал. Чем ниже мы будем перемещать ползунок переменного резистора - тем ярче будет гореть лампа. Если мы начнём перемещать ползунок переменного резистора вверх - то транзистор начнёт закрываться, а токи из эмиттера в базу и из эмиттера в коллектор - начнут уменьшаться. На правой схеме всё то же самое, только с транзистором другой проводимости. Рассмотренный режим работы транзистора как раз является активным. То есть для того, чтобы сильно менять ток, протекающий из эмиттера в коллектор, нам достаточно лишь чуть-чуть изменять ток, протекающий из эмиттера в базу. В активном режиме транзистор с соответствующей обвязкой используется в качестве усилителя. Теперь разберёмся с работой транзистора в качестве ключа. Пусть переключатель S будет замкнут в положении 1. При этом база транзистора через резистор R притянута к плюсу питания, поэтому ток между эмиттером и базой отсутствует и транзистор закрыт. Представим, что мы перевели переключатель S в положение 2. Напряжение на базе становится меньше, чем на эмиттере, - появляется ток между эмиттером и базой его величина определяется сопротивлением R. Сразу возникает ток КЭ. Транзистор открывается, лампа загорается. Если мы снова вернём переключатель S в положение 1 - транзистор закроется, лампа погаснет. В этом случае говорят, что транзистор работает в качестве ключа. Транзистор переключается между двумя состояниями - открытым и закрытым. Обычно при использовании транзистора в качестве ключа - стараются, чтобы в открытом состоянии транзистор был близок к насыщению при этом падение напряжения между коллектором и эмиттером, а значит и потери на транзисторе, - минимальны. Для этого специальным образом рассчитывают ограничительный резистор в цепи базы. Состояний глубокого насыщения и глубокой отсечки обычно стараются избежать, потому что в этом случае увеличивается время переключения ключа из одного состояния в другое. Представим себе, что мы управляем лампой накаливания 12В, 50мА через транзистор. Транзистор у нас работает в качестве ключа, поэтому в открытом состоянии должен быть близок к насыщению. Падение напряжения между коллектором и эмиттером учитывать не будем, поскольку для режима насыщения оно на порядок меньше напряжения питания. Открываем справочник и ищем подходящий p-n-p транзистор. В нашем случае по току подходят с буквенными индексами "а, б, в, г", так как максимальное напряжение КЭ у них 20В, а у нас в задаче всего 12В. Предположим, что использовать будем КТА, с коэффициентом усиления от 20 до Какой минимальный ток должен течь между эмиттером и базой, чтобы через КЭ обеспечить ток 50 мА? Токоограничивающий резистор какого номинала нужно поставить, чтобы пустить через БЭ ток 2,5 мА? Так как 2,5 мА - это минимальный ток, который в нашем случае должен протекать из эмиттера в базу, то нужно выбрать из стандартного ряда ближайший резистор меньшего сопротивления. Для зажигания лампы с номинальным током 50 мА нам нужно коммутировать ток всего 2,5 мА. И это при использовании ширпотребовского, копеечного транзистора, с низким Кус, разработанного 40 лет назад. Насколько можно уменьшить габариты выключателей а значит и их стоимость при использовании транзисторов. В рассмотренных выше примерах мы использовали только одну из схем включения транзистора. Всего же, в зависимости от того, куда мы подаём управляющий сигнал и откуда снимаем выходной сигнал от того, какой электрод для этих сигналов является общим выделяют 3 основных схемы включения биполярных транзисторов ну, логично, да? Если считать, что входной ток - это ток базы, входное напряжение - это напряжение на переходе БЭ, выходной ток - ток коллектора и выходное напряжение - это напряжение между коллектором и эмиттером, то можно записать, что: Такая схема включения для краткости её обозначают ОЭ является наиболее распространённой, поскольку позволяет усилить как ток, так и напряжение, то есть позволяет получить максимальное усиление мощности. Замечу, что эта дополнительная мощность у усиленного сигнала берётся не из воздуха и не от самого транзистора, а от источника питания Eпит , без которого транзистор ничего не сможет усилить и вообще никакого тока в выходной цепи не будет. Я думаю, - мы позже, в отдельной статье, про то, как именно работают транзисторные усилители и как их рассчитывать, подробнее напишем. Здесь входной ток - это ток эмиттера, входное напряжение - это напряжение на переходе БЭ, выходной ток - ток коллектора, а выходное напряжение - это напряжение на включенной в цепь коллектора нагрузке. Такая схема ОБ усиливает только напряжение и не усиливает ток. Сигнал в данном случае по фазе не сдвигается. Здесь входной ток - это ток базы, а входное напряжение подключено к переходу БЭ транзистора и нагрузке, выходной ток - ток эмиттера, а выходное напряжение - это напряжение на включенной в цепь эмиттера нагрузке. Как видим, такая схема ОК усиливает ток и не усиливает напряжение. Кроме того, данная схема имеет самое большое входное сопротивление. Оранжевыми стрелками на приведённых выше схемах показаны контура протекания токов, создаваемых источником питания выходной цепи Епит и самим входным сигналом Uвх. Как видите, в схеме с ОБ ток, создаваемый Eпит, протекает не только через транзистор, но и через источник усиливаемого сигнала, а в схеме с ОК, наоборот, - ток, создаваемый входным сигналом, протекает не только через транзистор, но и через нагрузку по этим приметам можно легко отличить одну схему включения от другой. Ну и на последок поговорим о том, как проверить биполярный транзистор на исправность. В большинстве случаев о исправности транзистора можно судить по состоянию pn-переходов. Если рассматривать эти pn-переходы независимо друг от друга, то транзистор можно представить как совокупность двух диодов как на рисунке слева. В общем-то взаимное влияние pn-переходов и делает транзистор транзистором, но при проверке можно с этим взаимным влиянием не считаться, поскольку напряжение к выводам транзистора мы прикладываем попарно к двум выводам из трёх. Соответственно, проверить эти pn-переходы можно обычным мультиметром в режиме проверки диодов. При подключении щупов между коллектором и эмиттером мультиметр будет показывать бесконечно большое сопротивление, независимо от того какой щуп подключен к коллектору, а какой к эмиттеру. Обсудить эту статью на форуме. Сам по себе транзистор может только управлять током. Режимы работы биполярного транзистора: Активный режим используется при построении транзисторных усилителей. Режимы насыщения и отсечки используются при построении транзисторных ключей. Вернёмся опять к теории. Теория Питание Контроллеры Программирование Радио Разное Форум Купить.
Уважаемый пользователь, вы ограничены в правах на публикацию тем и комментариев в форумах забанены. Это произошло по причине того, что вы не соблюдали правила, приведенные ниже. Ru оставляет за собой право удалять комментарии, нарушающие законодательство РФ, в том числе высказывания:. В случае несоблюдения правил пользователь может получить бан и лишиться возможности оставлять комментарии на проекте. Для дальнейшего использования сервиса просим пройти верификацию путем указания номера телефона в настройках. Ru Почта Мой Мир Одноклассники Игры Знакомства Новости Поиск Все проекты Все проекты. Вы не можете размещать сообщения. Ru оставляет за собой право удалять комментарии, нарушающие законодательство РФ, в том числе высказывания: Также редакция оставляет за собой право удалять комментарии, которые: Покупалась машинка в году. Владею машиной 8 лет. Пробег 64 км. Покупал в году в декабре за , тогда были три комплектации, взяли среднюю. Белого цвета, сборка Чехия. Машина достаточно мягко едет, хотя это наверно не добавляет управляемости, с которой у Расскажи о своем авто. Клуб автолюбителей , 27 июня По каким факторам можно определить биполярные транзисторы на пригодность? Комментарии Комментарии Пока ни одного комментария, будьте первым! Николай Буров 27 июня Напряжение коллектор-эмиттер, рабочий ток, рабочая частота, тип корпуса Смотря какие и куда ставить Степан Галичин 27 июня Тестером для проверки транзисторов, можно и обычным. Погугли, может найдёшь схемку или рисунок проверки. Так бы и говорили, я думал параметры какие Наберите в поисковике "как проверить транзистор" - увидите море ответов и даже видео Даташит качаете на интересующий. Биполярник- два диода навстречу, по большому счету. Виктор 27 июня Внешним видом неисправный себя не выдаст. Самый доступный и простой способ определить исправность, даже ничего в этом не понимая - выпаять и проверить на простейшем мультиметре - есть цифирь, транзистор жив, нет цифири - готов цифирь коэффициент передачи показывает, т. Прозвонка на плате целостности переходов обманет, так как прозвонятся цепи. Измерение U на выходе на нагрузке более надежно, но опять же можно обмануться, если неисправность в цепях, а транзистор цел. RU 28 июня Домовёнок Кузя 28 июня Находишь ножку транзистора, которая с двумя другими имеет малое сопротивление но не ноль. Если не базе "-" омметра - транзистор p-n-p. При обратной полярности на базе сопротивление относительно двух других ножек - бесконечность. Эти две другие ножки - коллектор и эмиттер. Сопротивление между ними - бесконечность при любой полярности омметра. В подавляющем большинстве случаев этого достаточно, чтобы проверить транзистор на исправность. Как отличить коллектор от эмиттера. У транзисторов с металлическими корпусами как правило коллектор на корпусе. У транзисторов, предназначенных для установки на радиатор коллектор всегда на корпусе. Однако бывают биполярные транзисторы с четырьмя выводами. Тогда вывод корпуса в схеме "заземляется". Если применяется цифровой мультиметр, его надо включать в режим проверки диодов. В режиме измерения сопротивлений как правило напряжение на щупах мультиметра недостаточно для открытия кремниевого p-n перехода и омметр покажет между любыми выводами и с любой полярностью очень большое сопротивление. Домовёнок Кузя В ответ на Домовёнок Кузя 28 июня Можно ли проверить биполярный транзистор не выпаивая из схемы? Это зависит от конкретной схемы наличие деталей, шунтирующих p-n переходы. Если проверка без выпайки не проходит, тогда придётся выпаять хотя бы две ножки и повторить проверку. Aleksandr Serebrianskiy В ответ на Домовёнок Кузя 29 июня Целый раздел радиотехники изложить в нескольких точных фразах. Seva Losev 28 июня Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться. Про Лёлю 3 День семьи, любви и верности Украина нанесла АвтоВАЗу сокрушительный удар. Самые надежные автомобили по версии экспертов. Цены на автомобили резко изменятся в России. Подпишитесь на нас Новости от Авто Mail. Ru О компании Реклама. Мобильная версия Мы ВКонтакте Мы в Facebook Условия использования материалов Обратная связь.
Понятие общественного порядка и правопорядка
Кари обувь каталог весна
Эреспал инструкция по применению сироп для детей
План на месяц декабрь
Гемангиома шейного позвонка лечение