Tranzistorul - un jack pentru toate meseriile
Dar de ce un tranzistor? Am putea comuta dioda emițătoare de lumină direct prin buton și un rezistor de 470 Ohm.
Pentru ca tranzistorul să-și facă treaba, are nevoie și de anumite tensiuni. Cele mai importante două tensiuni sunt tensiunea de bază-emițător (Ube) și tensiunea colector-emițător (Uce). Tensiunea BE este întotdeauna de aproximativ 0,7 V când tranzistorul este pornit. Dacă această valoare nu este atinsă, tranzistorul devine „strâns”. Tensiunea BE este setată automat de îndată ce curge un curent de bază.
A doua tensiune importantă este tensiunea CE. Acest lucru este deosebit de important dacă doriți să determinați pierderea de putere a tranzistorului. Cu cât este mai mare curentul colectorului, cu atât este mai mare această tensiune. Tensiunea CE și curentul colectorului trebuie să fie întotdeauna luate în considerare atunci când se dezvoltă un circuit. În caz contrar, se poate întâmpla rapid ca tranzistorul să fie supraîncărcat.
 |
Trebuie doar să vă asigurați că această energie este disipată și că tranzistorul funcționează numai atunci când un curent mai puternic curge în bază. Acest lucru se realizează aici utilizând un rezistor suplimentar care merge de la bază la polul minus. Dacă atingi baza, D1 rămâne întunecat. Se aprinde numai atunci când butonul este apăsat.
| Așa cum se arată într-un grafic de mai sus, tranzistorul în sine are nevoie de unele tensiuni pentru a putea funcționa. Una dintre tensiuni este cea de pe calea colector-emițător (tensiune CE). Dacă măsurăm aici, stabilim o valoare de aproximativ 0,15 V. Cu o sarcină mai mare, această valoare crește puțin. Împreună cu curentul colectorului, acest lucru are ca rezultat o mare parte din pierderea de energie. Ar trebui să fii mereu cu ochii pe acest lucru, pentru că altfel tranzistorul s-ar putea supraîncălzi și ar putea fi distrus în consecință. |
| A doua tensiune importantă este tensiunea de bază a emițătorului. Dacă tranzistorul urmează să fie controlat complet, acesta trebuie să atingă aproximativ 0,7 V. Dacă baza este furnizată cu un rezistor de serie, ca în exemplul nostru, această tensiune este setată automat. O măsurătoare demonstrează acest lucru. |
| Dacă coborâți sub acest 0,7 V, tranzistorul se blochează foarte repede. Pentru a testa acest lucru o dată, acest circuit este configurat. Dacă rotim aparatul de tuns, putem observa că tensiunea rămâne la aprox 0,7 V pentru o perioadă foarte lungă de timp și apoi scade foarte repede și astfel dioda emițătoare de lumină se stinge repede. |
De două ori mai bine amplificarea - scena Darlington
După cum puteți vedea în această schemă, emițătorul T1 este conectat direct la baza T2. Colecționarii sunt grupați împreună. Dacă butonul este apăsat aici, LED-ul se aprinde. Până acum nimic special. Dar să schimbăm rezistențele R1 și R2 cu valori care sunt de multe ori mai mari, de ex. R1 = 1 MOhm, R2 = 470 kOhm și, dacă apăsați butonul din nou, se aprinde și D1. Dacă aceste rezistențe ar fi utilizate într-un singur tranzistor, dioda emițătoare de lumină ar străluci doar slab. Ce s-a intamplat aici?
Calea emițătorului de bază al T2 joacă un rol major aici. Deoarece tensiunea BE se ajustează întotdeauna la 0,7 V, această tensiune este măsurată și în tensiunea totală de la colector-emițător.
| Dacă măsurăm această tensiune prin rezistorul R2, descoperim aici că este de aproximativ 1,4 V. Deci, cu adevărat măsurăm ambele linii BE una după alta. Acest fapt ar trebui luat în considerare atunci când se utilizează scena Darlington ca amplificator. |
Primul tranzistor amplifică 1 µA la 300 µA. Deoarece curenții emițătorului se adună, un curent de 301 µA curge acolo. Baza celui de-al doilea tranzistor este acum alimentată cu acest curent și îl amplifică din nou de 300 de ori și apoi permite un curent de curent de 90,3 mA.
Deoarece cei doi colectoare ai tranzistoarelor sunt conectați împreună, curenții se adună și aici și rezultă un curent total de 90,6 mA dacă acest lucru nu este limitat de o sarcină conectată.
Etapa Darlington mai bună - Circuitul complementar Darlington
Un alt circuit poate fi utilizat aici: circuitul complementar Darlington. Acest circuit, cunoscut și sub numele de circuitul Sziklai sau perechea Szilkai, combină câștigul mare de curent și tensiunea scăzută a emițătorului de bază.
| În circuitul PNP, tranzistorul PNP acționează ca o etapă de intrare. Dacă aici vine de ex. Dacă un curent de 1 µA curge din bază, calea EC a tranzistorului PNP va lăsa 300 µA să ajungă la NPN. Tranzistorul NPN amplifică acest 300 µA din nou de 300 de ori și astfel, un curent de 90,3 mA părăsește tranzistorul NPN, format din curentul amplificat de 90 mA și curentul de bază de 300 µA. |
Tranzistorul devine un amplificator de semnal
Să ne luăm circuitul de la începutul acestui curs și să-i adăugăm un potențiometru de tăiere. Dacă circuitul este pus în funcțiune și porniți tunderea, LED-ul se aprinde puternic pentru o lungă perioadă de timp și apoi se stinge relativ repede.
Setarea punctului de operare al tranzistorului
Este adesea necesar să se amplifice semnalele care constau dintr-o tensiune alternativă. Există două posibilități pentru comutarea tranzistorului, astfel încât să poată face acest lucru. O posibilitate ar fi să alimentați circuitul amplificatorului cu o tensiune de funcționare simetrică și să lăsați alimentarea circuitului să treacă numai peste polul pozitiv sau negativ. Acest lucru nu este foarte util pentru amplificatoarele mici. Acolo recurgi la o altă opțiune. Pur și simplu ridicați domeniul de lucru al tranzistorului și dați tranzistorului posibilitatea de a controla în sus sau în jos.
| Diagrama opusă arată cum se realizează acest lucru. Dacă puneți acest circuit în funcțiune, dioda emițătoare de lumină se aprinde. Dar pentru o lungă perioadă de timp nu luminozitatea completă cu care suntem obișnuiți de la un LED. Acum există doar aproximativ 3,8 V la dioda emițătoare de lumină și la rezistor. Ca rezultat, curge mai puțin curent prin D1 și se aprinde mai întunecat. |
| Dacă adăugăm un condensator la intrare sau ieșire în circuit, avem un amplificator LF cu un singur stadiu. Condensatorii se asigură că tensiunea de curent alternativ se potrivește cu tensiunea de funcționare continuă a circuitului. |
Avantajele și dezavantajele circuitelor de bază
Acest circuit este caracterizat de următoarele proprietăți:
- Sarcină redusă pe tranzistor
- Tensiune ridicată pe sarcină
Acest circuit este caracterizat de următoarele proprietăți.
- Este posibilă amplificarea tensiunilor alternative
Există un al treilea circuit printre tipurile de circuite pentru tranzistoare. Circuitul de bază. Acest lucru este utilizat în principal în tehnologia HF și este mai puțin potrivit pentru aplicațiile LF și de comutare.
Tranzistor PNP - tipul nu uitat în totalitate
Chiar dacă tranzistorul NPN acoperă majoritatea cerințelor din electronica de astăzi, PNP este încă necesar din când în când.