Transistör geçiş yapar. devre çalışma prensibi

Karmaşık şemalar ile çalışırken kullanışlı bu hedefe az çaba elde edebilirsiniz çeşitli teknik hileler kullanılmasıdır. Bunlardan biri yarı iletken anahtarların yaratılmasıdır. Bunlar nelerdir? Neden oluşturmalıdır? Neden "elektronik anahtarlar" denir? Ne bu sürecin özellikleri olan, ve ne aramak için?

Ne transistör anahtarları yapılan

Sahadaki veya kullanımı ile yürütülür Bipolar transistör. Bundan başka, kontrol, p-n-kavşak sahip birinci ve TIR şifreler ayrılmıştır. Bipolar ayırım arasında / doymuş. Transistör 12 V amatör radyodan temel taleplerini tatmin edecek geçin.

Statik mod

İçinde anahtarın kapalı ve açık durumları analiz eder. Birinci giriş mantıksal sıfır sinyali temsil düşük bir voltaj seviyesi vardır. Böyle bir modda, hem geçiş (kesim elde edilir) ters yönde. Ve akım toplayıcı üzerine sadece ısı etkileyebilir. tuş girişine açık durumda mantık, bir sinyale karşılık gelen bir yüksek voltaj seviyesidir. Operasyon aynı anda iki modda mümkündür. Bu işlem, doygunluk bölgesi veya çıkış karakteristiğinin doğrusal bölgede olabilir. Biz daha ayrıntılı olarak tartışacağız.

doygunluk anahtar

Bu gibi durumlarda, transistör geçişleri ileri yönde eğimlidir. Eğer taban akımını değiştirmek nedenle, kolektörün değeri değişmeyecektir. Genel bir doygunluk ulaşıldığında germanyum gerilim 0.2-0.4 V bir anahtar içinde dalgalanır yaklaşık 0.8 V önyargı silikon transistörler de, gerekli olduğu? Bu, baz akım artar yapmak. Ama her şey onun sınırları, hem de doygunluk bir artış vardır. Belirli bir akım değerine ulaştığında Yani, bu büyümeye sona erer. Ama neden bir anahtarın doygunluk geçirmek? işlerin durumunu yansıtır özel oran vardır. transistör anahtarları var onun artan yük kapasitesi arttıkça, ile, istikrar bozucu etkenler daha küçük bir kuvvet etkilemeye başlar, ancak bozulma performansında yoktur. Bu nedenle, doygunluk faktörü değeri yapılması gereken sorun odaklı, uzlaşmacı hususlar seçilen.

Dezavantajları doymamış anahtar

optimum değer elde değildi Ve eğer ne olur? Sonra bu tür eksiklikler vardır:

1. Gerilim düşüşü açık anahtar yaklaşık 0.5 V a kadar kaybetmek
2. dokunulmazlık kötüleştirebilir. Bu, açık olduğunda şifreler gözlenir artan giriş empedansına, kaynaklanmaktadır. Bu nedenle böyle ve gerilim ani olarak parazit transistör parametrelerinde bir değişikliğe yol açacaktır.
3. Doymuş anahtar belirgin bir sıcaklık dengesine sahiptir.

Gördüğünüz gibi, bu süreç, yürütmek için nihayetinde mükemmel bir cihaz almak için hala daha iyidir.

hız

Bu parametre, maksimum izin verilen frekansa bağlıdır, sviçleme sinyalleri gerçekleştirilebilir. Bu da transistörün atalet yanı sıra parazit parametrelerin etkisi ile belirlenir geçiş sürecinin süresine bağlıdır. Performans mantık elemanı karakterize etmek çoğu zaman bir sinyal transistörü anahtarı kendi iletim gecikme oluşur ortalama süre göstermektedir. Diyagram, normal olarak, tam da bu tepki aralığı ve gösterir ortalama gösteren,.

diğer anahtarlar ile Etkileşimi

Bunu yapmak için, bağlantı elemanları kullanılmaktadır. birinci anahtar çıktısı yüksek bir voltaj seviyesinde ise, Bu durumda, daha sonra, önceden belirlenmiş bir durumda ikinci giriş deliği ve çalıştıran en vardır. Ve tersi de doğrudur. Bu tür bir iletişim devresi esas anahtarlama sırasında meydana gelen geçici süreçleri ve şifreler hızını etkiler. nasıl bir transistör anahtarı burada. En yaygın etkileşim sadece iki transistör arasındaki meydana geldiği düzenidir. Ama üç ya da dört ya da daha fazla eleman kullanılacak bir cihaz yapmak imkansız olduğu anlamına gelmez. Ama pratikte bu transistör anahtarı bu tip çalışma kullanılmaz böylece bir kullanım bulmak zor olabilir.

Ne seçim

Ne iyi çalışır? en basit bir transistör anahtarı, değişikliklerin tümünü yakalayabilir bir osiloskop kullanarak, 0,5 V. Sonra bir gerilim kaynağı olduğunu düşünelim. bir hız set 0.5 mA arasında kollektör akımı, voltaj mV 40 düşerse (yaklaşık 0.8 V olacaktır dayalı olarak). Sorunun standartlarına göre bu örnek, anahtarlar, için düzenleri dizi, kullanımına kısıtlamalar getirir oldukça önemli bir sapma olduğunu söyleyebiliriz analog sinyalleri. Bu nedenle, özel tabi alan-etkili transistör, bir kontrol p-n-kavşak sahiptir. Bipolar karşıtları üzerinde Onların avantajları şunlardır:

1. gönderme durumunda tuş üzerinde kalıntı gerilme hafif değer.
2. yüksek direnç ve sonuç olarak - kapalı akmaktadır küçük akım.
3. Bu küçük güç tüketir, bu nedenle kontrol voltajının önemli kaynağını gerekmez.
4. Mikrovolt birimlerini oluştururlar elektrik düşük seviyeli sinyalleri, değiştirmek mümkündür.

transistör şalteri - Bu alan için ideal bir uygulamadır. Elbette bu mesajı kendi kullanımı hakkında bir fikir okuyuculara münhasıran sahip yerleştirilir. bilgi ve marifet Biraz - transistör anahtarları vardır ve uygulanması olasılığı, bolluk içinde basılmak üzere.

operasyon,

en fazla ayrıntı ne kadar basit transistör anahtarı içinde düşünelim. Bir giriş sinyali geçiş geçirilir ve diğer çıkış kaldırılır. den büyük 2-3 V. Ancak bir değere kaynağı ve drenaj değerlerinden daha yüksek bir gerilim kullanılarak transistörünün kapısına anahtar kilitlemek için, izin verilen aralığın ötesine geçmeme konusunda dikkatli olmalıdır. 10 ohm'dan daha büyük - şalter kapandığında, direnci nispeten büyüktür. Bu değerin daha pn geçişi daha geri biyas akımının etki aslında elde edilir. sinyal geçiş devresi ve kapı elektrodu arasında aynı durumu kapasitans ise 3-30 pF aralığındadır. Şimdi transistör anahtarını açın. Sürüş ve pratik kapı gerilimi kuvvetle sıfır yaklaşıyor ve eğer yük direnci ve bir anahtarlamalı gerilim özelliklerine bağlı olduğunu gösterecektir. Bu etkileşimler kapısı, kaynak ve transistörün çekmesine tüm sisteme kaynaklanmaktadır. Bu helikopter modunda kullanmak için bazı sorunlar yaratır.

Bu soruna bir çözüm olarak, çeşitli şemalar kanal ve kapı arasındaki oluşan bir sabitleme gerilimi sağlamak geliştirilmiştir. Dahası, diyot fiziksel özelliklerinden dolayı bu tür olarak kullanılabilir. Bu amaçla, ters yön engelleme gerilimi dahil edilmelidir. Gerekli bir durum yaratacaktır ise diyot kapatır ve p-n-geçiş açar. anahtarlamalı gerilim açık kalmıştır zamanı değiştirmek için, ve kanal direnci değişmez, kaynak ve giriş anahtarı arasında yüksek direnç direnç dahil etmek mümkündür. Ve kondansatör kapasitanslann varlığı önemli ölçüde şarj sürecini hızlandırmak.

transistör anahtarı hesaplanması

anlayış hesaplama örnek vermek gerekirse, kendi ayrıntıları yerini alabilir:

1) kolektör emiter voltajı - 45 V toplam güç dağılımı - 500 mw. kolektör emiter voltajı - 0.2 V işlemin kesici frekansı - 100 MHz. baz emiter voltajı - 0.9 V akım toplayıcı - 100 mA. İstatistiksel akım aktarım oranı - 200.

akımı 60 mA 5-1,35-0,2 = 3.45 2) direnci.

3), toplama direnç değeri: 3.45 0.06 \ ohm = 57.5.

3.45 \ 62 = 0,0556 mA: 4), kolaylık sağlamak için, 62 ohm nominal değerini alır.

56, 200 \ = 0.28 mA (0.00028 A): 5) geçerli temel varsayalım.

6) ne kadar direnç taban yapacaktır: 5-0,9 = 4,1V.

7) taban direnç mukavemetini belirlemek: 4.1 \ = 0.00028 ohm 14,642,9.

Sonuç

Ve son olarak, adı "elektronik anahtarlar" hakkında. devlet akımı tarafından değiştirilir gerçeği. Ve bu nedir? Yani, elektronik ücretleri bir dizi doğru. ve bu ikinci bir isim var. Ancak genel ve tüm. Gördüğünüz gibi, çalışma prensibi ve cihaz devre transistör anahtarları böylece bunu anlamak, karmaşık bir şey değil - mümkündür. Onun hafızasını tazelemek için bu makalenin bile yazar o ödünç biraz referans kitapları aldığını belirtmek gerekir. Eğer terminoloji sorular varsa, bu nedenle, ben transistör orada anahtarları hakkında teknik sözlükler ve yeni bilgilerin arama varlığını hatırlamak öneriyoruz.