Első tranzisztor
A jobb oldali fotón látható az első működő tranzisztor, amelyet 1947-ben három tudós - Walter Brattain, John Bardeen és William Shockley - készített el.
Annak ellenére, hogy az első tranzisztor nem volt túl reprezentatív, ez nem akadályozta meg abban, hogy forradalmasítsa az elektronikát.
Nehéz elképzelni, milyen lenne a jelenlegi civilizáció, ha nem találták volna meg a tranzisztort.
A tranzisztor az első olyan szilárdtest-eszköz, amely képes elektromos jel erősítésére, előállítására és átalakítására. Nincsenek rezgésre hajlamos alkatrészei és kompakt méretűek. Ez nagyon vonzóvá teszi az elektronikai alkalmazások számára.
Ez egy apró bevezetés volt, de most nézzük meg közelebbről, mi is a tranzisztor.
Először is érdemes felidézni, hogy a tranzisztorokat két nagy osztályra osztják. Az első magában foglalja az úgynevezett bipoláris, a második - mezőt (ezek szintén egypólusúak). Mind a mezőhatású, mind a bipoláris tranzisztorok alapja egy félvezető. A félvezetők gyártásának fő anyaga a germánium és a szilícium, valamint a gallium és az arzén vegyülete - a gallium arsenid ( GaAs).
Érdemes megjegyezni, hogy a szilícium alapú tranzisztorok vannak a legelterjedtebbek, bár ez a tény hamarosan megrendülhet, mivel a technológiák fejlesztése folyamatos.
Ez csak úgy történt, de a félvezető technológia fejlesztésének kezdetén a bipoláris tranzisztor vette át a vezetést. De nem sokan tudják, hogy kezdetben a tétet egy tranzisztor létrehozása jelentette. Később jutott eszembe. Olvassa el a MOSFET terepi tranzisztorokat.
Nem térünk ki a tranzisztor készülékének fizikai szintű részletes leírására, de először megtudjuk, hogyan van feltüntetve a sematikus ábrákon. Az elektronika kezdőinek ez nagyon fontos.
Először is el kell mondani, hogy a bipoláris tranzisztorok két különböző szerkezetűek lehetnek. Ez a P-N-P és N-P-N szerkezete. Amíg az elméletbe nem jutunk, ne feledjük, hogy a bipoláris tranzisztor lehet P-N-P vagy N-P-N.
A sematikus ábrákon a bipoláris tranzisztorokat így jelöljük.
Mint látható, az ábra két hagyományos grafikus szimbólumot mutat. Ha a kör belsejében lévő nyíl a középvonalra mutat, akkor ez egy P-N-P tranzisztor. Ha a nyíl kifelé irányul, akkor N-P-N szerkezetű.
Egy kis tanács.
Annak érdekében, hogy ne jegyezze meg a hagyományos jelölést, és azonnal meghatározza a bipoláris tranzisztor vezetőképességének típusát (p-n-p vagy n-p-n), alkalmazhatja ezt a hasonlatot.
Először megnézzük, hova mutat a nyíl a hagyományos képen. Továbbá azt képzeljük, hogy a nyíl irányába haladunk, és ha egy „falnak” - egy függőleges vonalnak ütközünk -, akkor ez azt jelenti: Hem "! " Hem "- jelentése p- n-p (n- H-P).
Nos, ha megyünk, és nem futunk be a "falba", akkor a diagram egy n-p-n tranzisztort mutat. Hasonló analógia alkalmazható a terepi tranzisztorok esetében is a csatorna típusának (n vagy p) meghatározásakor. Olvassa el a különféle térhatású tranzisztorok jelölését a diagramon
Általában diszkrét, azaz egy külön tranzisztor három terminállal rendelkezik. Korábban még félvezető triódának is hívták. Néha négy csapja lehet, de a negyediket arra használják, hogy a fém házat egy közös vezetékhez kössék. Árnyékoló és nem kapcsolódik más vezetékekhez. Ezenkívül az egyik következtetés, általában gyűjtő (erről később beszélünk), lehet egy karima, amely a hűtő radiátorhoz rögzíthető, vagy egy fém ház része lehet.
Nézd meg. A fotó a különböző szovjet gyártású tranzisztorokat, valamint a 90-es évek elejét mutatja.
De ez egy modern import.
A tranzisztor mindegyik termináljának megvan a maga célja és neve: bázis, emitter és kollektor. Ezeket a neveket általában rövidítik és egyszerűen B ( Bázis), E ( Kibocsátó), K ( Gyűjtő). Idegen áramkörökön a kollektor kimenetét betűvel jelölik C, ez a szóból származik Gyűjtő - "gyűjtő" (ige Gyűjt - "gyűjt"). Az alapkimenetet a következővel jelöltük meg B, a szóból Bázis (az angol bázisról - "main"). Ez a vezérlő elektróda. Nos, és az emitter kimenetét betű jelöli E, a szóból Kibocsátó - "kibocsátó" vagy "kibocsátási forrás". Ebben az esetben az emitter elektronforrásként szolgál, úgymond szállítóként.
A tranzisztorok kapcsait be kell forrasztani az elektronikus áramkörbe, szigorúan a pinout betartásával. Vagyis a kollektor kimenete pontosan az áramkör azon részéhez van forrasztva, ahol azt csatlakoztatni kell. Az alapkimenet helyett lehetetlen a kollektor vagy az emitter kimenetét forrasztani. Ellenkező esetben az áramkör nem fog működni.
Hogyan lehet megtudni, hogy a sematikus diagramon hol van a tranzisztor kollektora, és hol van az emitter? Ez egyszerű. A nyíllal ellátott kimenet mindig az emitter. A középvonalra merőlegesen (90 0 szögben) húzott alaptű. Ami pedig megmaradt, az a gyűjtő.
A sematikus ábrákon is a tranzisztort szimbólummal jelöltük VT vagy Q... Régi szovjet elektronikai könyvekben megtalálható a megjelölés levél formájában V vagy T... Ezután az áramkör tranzisztorának sorszámát jelzik, például Q505 vagy VT33. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a VT és Q betűk nemcsak a bipoláris tranzisztorokat, hanem a terepi tranzisztorokat is jelölik.
A valódi elektronikában könnyű összekeverni a tranzisztorokat más elektronikus alkatrészekkel, például triakokkal, tirisztorokkal, integrált stabilizátorokkal, mivel ugyanaz a csomagolásuk van. Különösen könnyű összezavarodni, ha ismeretlen jelöléseket alkalmaznak egy elektronikus alkatrészen.
Ebben az esetben tudnia kell, hogy sok nyomtatott áramköri lapon meg van jelölve a pozícionálás és az elem típusa. Ez az úgynevezett szitanyomás. Tehát a Q305 írható az alkatrész melletti NYÁK-ra. Ez azt jelenti, hogy ez az elem tranzisztor, és a kapcsolási rajzon a sorozatszáma 305. Előfordulhat az is, hogy a terminálok mellett a tranzisztor elektróda neve szerepel. Tehát, ha a terminál mellett E betű van, akkor ez a tranzisztor emitter elektródája. Így pusztán vizuálisan meghatározhatja, hogy mi van telepítve a táblára - tranzisztor vagy egy teljesen más elem.
Mint már említettük, ez az állítás nemcsak a bipoláris tranzisztorokra, hanem a terepi tranzisztorokra is igaz. Ezért az elem típusának meghatározása után tisztázni kell a tranzisztor osztályát (bipoláris vagy mező) az esetére alkalmazott jelölések szerint.
FR5305 mezőhatású tranzisztor a készülék nyomtatott áramköri lapján. Az elem típusa szerepel mellette - VT
Bármely tranzisztornak megvan a maga típusa vagy jelölése. Jelölési példa: KT814. Ezzel megtudhatja az elem összes paraméterét. Rendszerint az adatlapon vannak feltüntetve. Ez egyben referencia lap vagy műszaki dokumentáció is. Lehetnek ugyanabba a sorozatba tartozó tranzisztorok is, de kissé eltérő elektromos paraméterekkel. Ezután a név további karaktereket tartalmaz a jelölés végén, vagy ritkábban a jelölés elején. (például A vagy D betű).
Miért kell bajlódni mindenféle kiegészítő jelölésekkel? Az a tény, hogy a gyártási folyamatban nagyon nehéz minden tranzisztorra azonos tulajdonságokat elérni. A paraméterekben mindig van egy bizonyos, bár kicsi, de különbség. Ezért csoportokra (vagy módosításokra) vannak felosztva.
Szigorúan véve a különböző kötegű tranzisztorok paraméterei meglehetősen jelentősen eltérhetnek. Ez különösen korábban volt észrevehető, amikor tömeggyártásuk technológiáját csak finomították.
Most megtudhatjuk, mi a terepi tranzisztor. A terepi tranzisztorok mind a régi áramkörökben, mind a modernekben nagyon gyakoriak. Manapság a szigetelt kapuval ellátott eszközöket használják nagyobb mértékben, ma a terepi tranzisztorok típusairól és azok jellemzőiről beszélünk. A cikkben összehasonlítást teszek a bipoláris tranzisztorokkal, külön helyeken.
Meghatározás
A terepi tranzisztor egy teljesen vezérelt félvezető kapcsoló, amelyet elektromos mező vezérel. Ez a fő különbség a gyakorlatban a bipoláris tranzisztoroktól, amelyeket áram vezérel. Az elektromos teret a kapura a forráshoz viszonyított feszültség hozza létre. A vezérlőfeszültség polaritása a tranzisztorcsatorna típusától függ. Itt jó analógia van az elektronikus vákuumcsövekkel.
A terepi tranzisztorok másik neve unipoláris. Az "UNO" egyet jelent. A terepi tranzisztorokban, a csatorna típusától függően, az áramot csak egyetlen típusú hordozó, lyuk vagy elektron hajtja végre. A bipoláris tranzisztorokban az áram kétféle töltéshordozóból alakult ki - elektronokból és furatokból, az eszközök típusától függetlenül. A terepi tranzisztorok általában a következőkre oszthatók:
tranzisztorok vezérlő p-n-csatlakozással;
szigetelt kaputranzisztorok.
Mindkettő lehet n-csatornás és p-csatornás, az előbbi kapujára pozitív vezérlő feszültséget kell alkalmazni a kulcs megnyitásához, utóbbi esetében pedig a forráshoz képest negatív.
Minden típusú terepi tranzisztor három vezetékkel rendelkezik (néha 4, de ritkán csak szovjeteken találkoztam, és ez kapcsolódott az esethez).
1. Forrás (töltéshordozók forrása, bipoláris emitter analógja).
2. Drain (töltéshordozók vevője a forrásból, egy bipoláris tranzisztor kollektorának analógja).
3. Redőny (vezérlő elektróda, a lámpák rácsának és a bipoláris tranzisztorok alapjának analógja).
Pn kereszteződésű tranzisztor
A tranzisztor a következő területekből áll:
4. Redőny.
A képen látható egy ilyen tranzisztor sematikus felépítése, a vezetékek a kapu, a forrás és a lefolyó fémezett szakaszaihoz vannak kötve. Egy adott áramkörben (ez egy p-csatornás eszköz) a kapu n-rétegű, kisebb az ellenállása, mint a csatorna-régiójának (p-réteg), és a p-n-csatlakozási régió ezért inkább a p-régióban helyezkedik el.
a - n típusú terepi tranzisztor, b - p típusú terepi tranzisztor
A könnyebb emlékezés érdekében emlékezzen a dióda jelölésére, ahol a nyíl a p-régiótól az n-régióig mutat. Itt is.
Az első állapot a külső feszültség alkalmazása.
Ha egy ilyen tranzisztorra, a lefolyó pluszra és a forrás mínuszára feszültséget vezetünk, akkor nagy áram folyik át rajta, azt csak a csatorna ellenállása, a külső ellenállások és az áramforrás belső ellenállása korlátozza. Hasonlatot lehet tenni egy normálisan zárt kulccsal. Ezt az áramot Istartnak hívjuk, vagy a kezdeti lefolyó áramnak Uzi \u003d 0 értéknél.
A terepi hatású tranzisztor vezérlő pn csatlakozással, a kapura alkalmazott vezérlőfeszültség nélkül, a lehető legnyitottabb.
A feszültség a lefolyóra és a forrásra a következőképpen vonatkozik:
A fő töltéshordozókat a forráson keresztül vezetik be!
Ez azt jelenti, hogy ha a tranzisztor p-csatornás, akkor a tápegység pozitív kapcsa csatlakozik a forráshoz, mivel a fő hordozók lyukak (pozitív töltéshordozók) - ez az úgynevezett furat vezetőképesség. Ha a tranzisztor n csatornás, csatlakoztassa a tápegység negatív kapcsait a forráshoz, mert benne a fő töltéshordozók az elektronok (negatív töltéshordozók).
Forrás - a fő töltéshordozók forrása.
Itt vannak egy ilyen helyzet szimulációs eredményei. Bal oldalon egy p-csatornás, a jobb oldalon egy n-csatornás tranzisztor található.
A második állapot - feszültséget alkalmazunk a kapun
Ha a kapura pozitív feszültséget adunk a p-csatorna forrásához (Uzi) és negatív n-csatornához képest, akkor az ellentétes irányba tolódik el, a p-n-kereszteződés területe a csatorna felé tágul. Ennek eredményeként a csatorna szélessége csökken, az áram csökken. A kapufeszültséget, amelynél a kapcsolón átáramló áram leáll, cutoff feszültségnek nevezzük.
Elérte a határértéket és a kulcs teljesen zárva van. A szimulációs eredményekkel ellátott kép ezt az állapotot mutatja egy p-csatornás (bal) és n-csatornás (jobb) kapcsoló esetén. Egyébként angolul egy ilyen tranzisztort JFET-nek hívnak.
A tranzisztor üzemmódja Uzi feszültség mellett nulla vagy fordított. A fordított feszültség miatt "lefedheti a tranzisztort", az A osztályú erősítőkben és más áramkörökben használják, ahol zökkenőmentes szabályozásra van szükség.
A cutoff üzemmód akkor következik be, amikor Uzi \u003d Ucutoff minden tranzisztor esetében különbözik, de mindenesetre ellenkező irányban alkalmazzák.
Jellemzők, VAC
A kimeneti karakterisztikát grafikonnak nevezzük, amely megmutatja a lefolyó áram Ussitól való függését (a lefolyó és a forrás sorkapcsokra alkalmazva), különböző kapufeszültségeken.
Három területre bontható. Eleinte (a grafikon bal oldalán) látjuk az ohmos tartományt - ebben a résben a tranzisztor úgy viselkedik, mint egy ellenállás, az áram szinte lineárisan növekszik, elérve egy bizonyos szintet, a telítettségi tartományba megy (a grafikon közepén).
A grafikon jobb oldalán látjuk, hogy az áram újra emelkedni kezd, ez a bontási terület, a tranzisztornak nem szabad itt lennie. Az ábrán látható legfelső elágazás a nulla Uzi értékű áram, látjuk, hogy itt az áram a legnagyobb.
Minél nagyobb az Uzi feszültség, annál alacsonyabb a lefolyó áram. Mindegyik ág 0,5 V-os különbséggel rendelkezik a kapuban. Amit modellezéssel megerősítettünk.
Itt látható a lefolyó-kapu jellemzője, azaz a lefolyóáram függése a kapu feszültségétől ugyanazon lefolyó-forrás feszültségnél (ebben a példában 10V), itt a rácslépés is 0,5V, ismét látjuk, hogy minél közelebb van az Uzi feszültség 0-hoz, annál nagyobb a lefolyóáram.
A bipoláris tranzisztorokban olyan paraméter volt, mint az áramátviteli együttható vagy az erősítés, ezt B vagy H21e vagy Hfe jelölésnek nevezték el. A mezőben a meredekséget S betű jelöli, jelezve a feszültség erősítésének képességét.
Vagyis a meredekség megmutatja, hogy a lefolyóáram mennyi milliAmpere (vagy Ampere) emelkedik a kapu-forrás feszültségének az állandó lefolyási forrás-feszültséggel számított Voltok számával történő növekedésével. Kiszámítható a lefolyó-kapu jellemzői alapján, a fenti példában a meredekség körülbelül 8 mA / V.
Csatlakozási diagramok
A bipoláris tranzisztorokhoz hasonlóan három tipikus kapcsolási áramkör létezik:
1. Közös forrással (a). Leggyakrabban használják, erősítést ad áramban és teljesítményben.
2. Közös redőnnyel (b). Ritkán használt, alacsony bemeneti impedancia, nincs erősítés.
3. Közös lefolyóval (c). A feszültségerősítés közel 1, a bemeneti impedancia nagy és a kimeneti impedancia alacsony. Egy másik név a forráskövető.
Tulajdonságok, előnyök, hátrányok
- gyakorlatilag nem fogyaszt vezérlőáramot,ez csökkenti a vezérlés veszteségét, a jel torzulását,jelforrás túláram ...
A terepi tranzisztor fő előnye nagy bemeneti impedancia... A bemeneti impedancia az áram és a kapu-forrás feszültség aránya. A működési elv az elektromos teret használó vezérlésben rejlik, és akkor jön létre, amikor feszültséget adnak. Azaz a terepi tranzisztorok feszültségvezéreltek.
Átlagos gyakoriság a terepi tranzisztorok jellemzői jobbak, mint a bipolárisak, ez annak a ténynek köszönhető, hogy kevesebb időbe telik a töltéshordozók "eloszlatása" a bipoláris tranzisztor régióiban. Néhány modern bipoláris tranzisztor felülmúlhatja a terepi hatású tranzisztorokat, ennek oka a fejlettebb technológiák alkalmazása, az alapszélesség csökkentése stb.
A terepi tranzisztorok alacsony zajszintje a töltésinjekció hiányának tudható be, mint a bipoláris tranzisztorokban.
Stabilitás hőmérséklet-változásokkal.
Alacsony energiafogyasztás vezető állapotban - készülékeinek nagyobb hatékonysága.
A nagy bemeneti impedancia használatának legegyszerűbb példája az illesztő eszközök, amelyek összekapcsolják az elektroakusztikus gitárokat piezo hangszedőkkel és az elektromos gitárokat elektromágneses hangszórókkal az alacsony bemeneti impedanciájú vonalbemenetekhez.
Az alacsony bemeneti impedancia a jel csökkenését okozhatja, alakját a jel frekvenciájától függően különböző mértékben torzíthatja. Ez azt jelenti, hogy ezt el kell kerülni egy nagy bemeneti impedanciájú szakasz bevezetésével. Itt található egy ilyen eszköz legegyszerűbb rajza. Alkalmas elektromos gitárok csatlakoztatásához a számítógépes hangkártya vonalához. Ezzel a hang fényesebb és a hangszín gazdagabb lesz.
A fő hátrány az, hogy az ilyen tranzisztorok félnek a statikától. Felvehet egy elemet felvillanyozott kézzel, és ez azonnal meghiúsul, ez annak a következménye, hogy a kulcsot a mezővel vezérli. Javasoljuk, hogy dielektromos kesztyűben dolgozzanak velük, egy speciális karszalagon keresztül a földhöz csatlakoztatva, szigetelt csúcsú kisfeszültségű forrasztópáka segítségével, és a tranzisztor kapcsai beköthetők rövidzárlatra a telepítés során.
A modern eszközök gyakorlatilag nem tartanak ettől, mivel a bejáratnál olyan védőeszközök építhetők be beléjük, mint a zener diódák, amelyek a feszültség túllépésekor aktiválódnak.
Előfordul, hogy a kezdő rádióamatőröknek vannak olyan félelmeik, amelyek elérik az abszurditást, például fóliasapkákat tesznek a fejükre. Bár a fentiekben leírt minden kötelező, a feltételek be nem tartása nem garantálja az eszköz meghibásodását.
Szigetelt kapu terepi tranzisztorok
Ezt a típusú tranzisztort aktívan félvezető által vezérelt kapcsolóként használják. Ráadásul leggyakrabban kulcs módban működnek (két állás "be" és "ki"). Több nevük van:
1. MIS-tranzisztor (fém-dielektromos-félvezető).
2. MOS tranzisztor (fém-oxid félvezető).
3. MOSFET-tranzisztor (fém-oxid-félvezető).
Ne feledje - ezek csak egy név variációi. A dielektrikum vagy más néven oxid a kapu szigetelőjeként működik. Az alábbi ábrán a szigetelő a kapu közelében lévő n-régió és a kapu között látható, fehér, pontokkal ellátott terület formájában. Szilícium-dioxidból készül.
A dielektrikum kiküszöböli a kapuelektróda és az aljzat közötti elektromos érintkezést. A vezérlő pn csomóponttól eltérően nem a csomópont tágulásának és a csatorna blokkolásának elvén működik, hanem azon az elven, hogy a félvezető töltéshordozóinak koncentrációját külső elektromos tér hatására megváltoztassák. A MOSFET kétféle lehet:
1. Beépített csatornával.
2. Indukált csatornával
Az ábrán egy tranzisztor látható beágyazott csatornával. Abból már sejteni lehet, hogy működésének elve egy p-n-kereszteződésű vezérlőpályás terepi tranzisztorra hasonlít, azaz amikor a kapu feszültsége nulla, az áram átfolyik a kapcsolón.
A megnövekedett vezetőképességű szennyező töltéshordozók (n +) tartalmának két régiója jön létre a forrás és a lefolyó közelében. Az aljzatot P típusú alapnak nevezzük (ebben az esetben).
Felhívjuk figyelmét, hogy a kristály (szubsztrát) kapcsolódik a forráshoz, sok hagyományos grafikus szimbólumban így rajzolják ki. A kapu feszültségének növekedésével egy keresztirányú elektromos mező jelenik meg a csatornában, amely taszítja a töltéshordozókat (elektronokat), és a csatorna bezárul, amikor elérte az Uzi küszöböt.
Negatív kapu-forrás feszültség alkalmazása esetén a lefolyó áram csökken, a tranzisztor elkezd záródni - ezt nevezzük kimerítési módnak.
Ha pozitív feszültséget adunk a kapu-forrásra, akkor ezzel ellentétes folyamat következik be - az elektronok vonzódnak, az áram növekszik. Ez a dúsítási rendszer.
A fentiek mindegyike igaz a beágyazott N-csatornás MOSFET-ekre. Ha egy p típusú csatorna az "elektronok" szavakat "furatokkal" helyettesíti, akkor a feszültség polaritása megfordul.
Ennek a tranzisztornak az adatlapja szerint a kapu-forrás küszöbfeszültsége egy volt körül van, és tipikus értéke 1,2 V, ellenőrizzük.
Az áram mikroamperekben lett. Ha még egy kicsit növeli a feszültséget, az teljesen eltűnik.
Véletlenszerűen választottam egy tranzisztort, és meglehetősen érzékeny eszközre bukkantam. Megpróbálom megváltoztatni a feszültség polaritását, hogy pozitív kapu legyen a kapun, ellenőrizzük a dúsítási módot.
1 V kapufeszültségnél az áram négyszeresére nőtt ahhoz képest, ami 0 V-nál volt (az első kép ebben a szakaszban). Ebből az következik, hogy az előző típusú tranzisztorokkal és bipoláris tranzisztorokkal ellentétben ez mind az áram növelésére, mind pedig további hevederek csökkentésére képes. Ez az állítás nagyon durva, de első közelítésként joga van létezni.
Itt szinte minden megegyezik egy tranzisztorral, vezérlés átmenettel, kivéve a dúsítási mód jelenlétét a kimeneti karakterisztikában.
A lefolyó-kapu karakterisztikája egyértelműen azt mutatja, hogy a negatív feszültség okozza a kulcs kimerülését és záródását, a kapunál lévő pozitív feszültség pedig a kulcs dúsulását és nagyobb nyitását.
Az indukált csatornával rendelkező MOS tranzisztorok nem vezetnek áramot a kapu feszültségének hiányában, vagy inkább van áram, de rendkívül kicsi, mivel ez a szubsztrát és az erősen adalékolt lefolyó- és forrásrészek közötti fordított áram.
A szigetelt kapuval és indukált csatornával rendelkező terepi tranzisztor analóg egy normálisan nyitott kapcsolóval, áram nem áramlik.
Kapu-forrás feszültség jelenlétében, mivel figyelembe vesszük az indukált csatorna n-típusát, akkor a feszültség pozitív, a mező hatására negatív töltéshordozók vonzódnak a kaputérséghez.
Így jelenik meg egy "folyosó" az elektronok számára a forrástól a lefolyásig, ezáltal megjelenik egy csatorna, a tranzisztor kinyílik, és az áram folyni kezd rajta. Van p típusú szubsztrátumunk, benne a fő pozitív töltéshordozók (furatok), nagyon kevés negatív hordozó van, de a mező hatására leválnak atomjaikról, és megindul a mozgásuk. Ezért a vezetőképesség hiánya feszültség hiányában.
A kimeneti karakterisztika pontosan megismétli az előzőeket, az egyetlen különbség az, hogy az Uzi feszültségek pozitívakká válnak.
A lefolyó-kapu karakterisztikája ugyanazt mutatja, a különbségek ismét a kapu feszültségeiben vannak.
Az áramfeszültség jellemzőinek mérlegelésekor rendkívül fontos alaposan megvizsgálni a tengelyek mentén írt értékeket.
A kulcsra 12 V feszültséget adtunk, a kapunál pedig 0. Ez az áram nem folyik át a tranzisztoron.
Ez azt jelenti, hogy a tranzisztor teljesen nyitva van, ha nem lenne ott, akkor az áram ebben az áramkörben 12/10 \u003d 1,2 A lenne. Később tanulmányoztam, hogyan működik ez a tranzisztor, és megtudtam, hogy 4 voltos feszültségnél nyitni kezd.
Mindegyik 0,1 V-ot hozzáadva azt vettem észre, hogy minden volt tizedével az áram egyre jobban növekszik, és 4,6 V-tal a tranzisztor szinte teljesen nyitva van, a lefolyóáram 20V-os kapufeszültségével a különbség csak 41 mA, 1,1 A-nál ostobaság.
Ez a kísérlet azt a tényt tükrözi, hogy az indukált csatorna tranzisztor csak a küszöbfeszültség elérésekor nyílik meg, ami lehetővé teszi, hogy tökéletesen működjön kapcsolóként az impulzusos áramkörökben. Valójában az IRF740 az egyik leggyakoribb.
A kapuáram mérési eredményei azt mutatták, hogy a terepi tranzisztorok valóban nem fogyasztják el a vezérlőáramot. 4,6 volt feszültség mellett az áram csak 888 nA volt (nano !!!).
20 V-nál 3,55 μA (mikro) volt. Egy bipoláris tranzisztor 10 mA nagyságrendű lenne, az erősítéstől függően, ami több tízezerszer nagyobb, mint egy terepi tranzisztoré.
Nem minden billentyű nyitott ilyen feszültséggel, ez annak köszönhető, hogy a készülékek áramköre felépítésének és tulajdonságainak köszönhető, ahol használják őket.
Az első pillanatban lemerült kapacitás nagy töltőáramot igényel, és még a ritka vezérlőeszközök (PWM vezérlők és mikrovezérlők) is erős kimenettel rendelkeznek, ezért a terepi kapukhoz meghajtókat használnak, mind a terepi tranzisztorokban, mind a (bipoláris szigetelt kapuval). Ez egy erősítő, amely a bemeneti jelet olyan nagyságú és áramerősségű kimenetté alakítja, amely elegendő a tranzisztor be- és kikapcsolásához. A töltőáramot a kapuval soros ellenállás is korlátozza.
Ugyanakkor néhány kaput a mikrokontroller portjáról egy ellenálláson keresztül is lehet vezérelni (ugyanaz az IRF740). Érintettük ezt a témát.
Hasonlítanak a terepi effektusú tranzisztorokhoz egy vezérlő kapuval, de különböznek abban, hogy az UGO-n, mint magában a tranzisztorban, a kapu el van választva az aljzattól, és a középen lévő nyíl jelzi a csatorna típusát, de az aljzatról a csatornára irányul, ha ez n csatornás mosfet - a redőny felé és fordítva.
Indukált csatornával rendelkező billentyűk esetén:
Ez így nézhet ki:
Ügyeljen a csapok angol nyelvű nevére, ezeket gyakran feltüntetik az adatlapokon és az ábrákon.
Beágyazott csatornával rendelkező kulcsok esetén:
Tranzisztor (angol szavakból tran (sfer) - transzfer és (újra) nővér - ellenállás) - félvezető eszköz, amelyet elektromos rezgések erősítésére, előállítására és átalakítására terveztek. A leggyakoribbak az ún bipoláris tranzisztorok... Az emitter és a kollektor elektromos vezetőképessége mindig azonos (p vagy n), az alap ellentétes (n vagy p). Más szavakkal, egy bipoláris tranzisztor két pn csomópontot tartalmaz: az egyik összeköti az alapot az emitterrel (emitter csatlakozás), a másik - a kollektorral (kollektor csomópont).
A tranzisztorok betűkódja a latin VT betű. Az ábrákon ezeket a félvezető eszközöket az ábra szerint jelöljük ábra. 8.1 ... Itt egy rövid középvonalból álló vonallal szimbolizáljuk az alapot, két ferde vonalat, amelyek széleihez 60 ° -os szögben húzódnak - az emitter és a kollektor. Az alap elektromos vezetőképességét az emitter szimbóluma alapján ítéljük meg: ha nyílja az alap felé irányul (lásd. ábra. 8.1, VT1), ez azt jelenti, hogy az emitter villamos vezetőképessége p típusú és az n típusú alapja; ha a nyíl ellentétes irányba irányul (VT2), akkor az emitter és az alap elektromos vezetőképessége megfordul.
A bázisemisszió és a kollektor vezetőképességének ismerete szükséges a tranzisztor és az áramforrás megfelelő csatlakoztatásához. A kézikönyvekben ezeket az információkat szerkezeti képlet formájában adják meg. Egy tranzisztort, amelynek bázisa n típusú vezetőképességű, pnp képlettel jelöljük, és egy tranzisztort, amelynek bázisa p típusú vezetőképességgel rendelkezik, npn képlettel jelöljük. Az első esetben az emitterhez képest negatív feszültséget kell alkalmazni az alapra és a kollektorra, a másodikban - pozitív.
Az egyértelműség kedvéért a diszkrét tranzisztor hagyományos grafikus jelölését általában egy körbe helyezzük, amely az esetét szimbolizálja. Néha egy fém ház csatlakozik a tranzisztor egyik termináljához. Az ábrákon ezt egy pont jelöli a megfelelő csap és a csomag szimbólum metszéspontjában. Ha a tok külön terminállal van felszerelve, a terminálvezeték pont nélküli körhöz köthető (VT3 be ábra. 8.1). Az áramkörök információtartalmának növelése érdekében a tranzisztor helymeghatározása mellett megengedett annak típusának feltüntetése.
Az emitter és a kollektor elektromos kommunikációs vezetékeit a két irány egyikében hajtják végre: merőlegesen vagy párhuzamosan az alap kimenettel (VT3-VT5). Az alapcsap törése csak egy bizonyos távolságban megengedett a test szimbólumtól (VT4).
Egy tranzisztornak több emitter régiója lehet (emitter). Ebben az esetben az emitter szimbólumokat általában az alapszimbólum egyik oldalán ábrázolják, és a testjelölési kört oválisra cserélik ( ábra. 8.1, VT6).
A szabvány lehetővé teszi, hogy a tranzisztorokat esetszimbólum nélkül ábrázolják, például csomagolatlan tranzisztorok ábrázolásakor, vagy amikor meg kell mutatni azokat a tranzisztorokat, amelyek a tranzisztorok együttesének vagy az integrált áramkörnek a részei.
Mivel a VT betűkódot egy független eszköz formájában készült tranzisztorok jelölésére adjuk meg, az egységek tranzisztorait a következő módszerek egyikével jelöljük ki: vagy használjuk a VT kódot, és sorszámot rendelünk hozzájuk más tranzisztorokkal együtt (Ebben az esetben egy ilyen bejegyzést az áramköri mezőre helyezünk: VT1-VT4 K159NT1), vagy használja az analóg mikrokapcsolások (DA) kódját, és jelezze a tranzisztorok tartozékát az összeállításban a referencia jelölésben ( ábra. 8.2, DA1.1, DA1.2). Az ilyen tranzisztorok kapcsainál általában feltételes számozás van rendelve ahhoz az esethez, amelyben a mátrix készült.
A tok szimbóluma nélkül az áramkörökön analóg és digitális mikrokapcsolatok tranzisztorai is megjelennek (például ábra. 8.2 a p-p-p szerkezet tranzisztorai láthatóak három és négy emitterrel).
Bizonyos típusú bipoláris tranzisztorok grafikus szimbólumait úgy kapjuk meg, hogy speciális karaktereket vezetünk be a fő szimbólumba. Tehát egy lavina-tranzisztor ábrázolásához a lavina-lebontó hatás jele kerül az emitter és a kollektor szimbólumai közé (lásd. ábra. 8.3, VT1, VT2). Az UGO elfordításakor ennek a jelnek a helyzetének változatlannak kell maradnia.
Az egycsatlakozós tranzisztor UGO-ja másképp van felépítve: van egy pn-csomópontja, de két alapkimenete van. A tranzisztor UGO-jában az emitter szimbólumot az alapszimbólum közepéig ( ábra. 8.3, VT3, VT4). Ez utóbbi elektromos vezetőképességét az emitter szimbóluma (nyíl iránya) alapján ítélik meg.
A p-n-kereszteződésű tranzisztorok nagy csoportjának, az ún terület... Az ilyen tranzisztor alapja egy n vagy p típusú elektromos vezetőképességű csatorna, amelyet félvezető hoz létre, és két terminállal (forrás és lefolyó) van felszerelve. A csatorna ellenállását a harmadik elektróda - a kapu - vezérli. A csatornát ugyanúgy ábrázolják, mint a bipoláris tranzisztor alapját, de a test kör közepére helyezik ( ábra. 8.4, VT1), a forrás és a lefolyó szimbólumok az egyik oldalon, a kapu - a másik oldalon a forrásvonal folytatásán vannak összekötve. A csatorna vezetőképességét egy nyíl jelzi a kapu szimbólumán (be ábra. 8.4 a hagyományos grafikus jelölés: a VT1 egy n típusú csatornával, a VT1 - egy p típusú csatornával rendelkező tranzisztort jelképez.
A szigetelt kapuval ellátott terepi tranzisztorok hagyományos grafikai megnevezésében (ezt a csatorna szimbólumával párhuzamos kötőjel ábrázolja, amelynek kimenete a forrásvonal folytatásában van), a csatorna elektromos vezetőképességét a forrás és a lefolyó szimbólumai közé helyezett nyíl mutatja. Ha a nyíl a csatornára irányul, ez azt jelenti, hogy a tranzisztort n típusú csatornával ábrázolják, és ha ellentétes irányban vannak (lásd. ábra. 8.4, VT3) - p típusú csatornával. Ugyanez történik a szubsztrát kimenetének jelenlétében (VT4), valamint egy úgynevezett indukált csatornával rendelkező mező tranzisztor megjelenítésekor, amelynek szimbóluma három rövid kötőjel (lásd. ábra. 8.4, VT5, VT6). Ha az aljzat az egyik elektródához van csatlakoztatva (általában a forráshoz), akkor ez az UGO-n belül pont nélkül látható (VT1, VT8).
A terepi tranzisztornak több kapuja lehet. Rövidebb kötőjelekkel vannak ábrázolva, és az első kapu kimeneti vonala szükségszerűen a forrásvonal folytatására kerül (VT9).
A terepi hatású tranzisztor vezetővezetékei csak számított távolságban megengedhetik a száműzetést [cenzúra] (lásd. ábra. 8.4, VT2). Bizonyos típusú terepi tranzisztorok esetében a tok csatlakoztatható az egyik elektródához, vagy független kimenettel rendelkezik (például a KPZ03 típusú tranzisztorok).
A külső tényezők által vezérelt tranzisztorok közül széles körben használják őket fototranzisztorok... Példaként a ábra. 8.5 a fototranzisztorok hagyományos grafikai jelöléseit mutatja alapkimenettel (FT1, VT2) és anélkül (K73). A fototranzisztorok más félvezető eszközökkel együtt, amelyek fotoelektromos effektuson alapulnak, részei lehetnek az optocsatolóknak. Ebben az esetben a fototranzisztor UGO-ja, az emitter UGO-jával (általában egy LED) együtt egy ház szimbólummal van ellátva, amely egyesíti őket, és a fotoelektromos effektus jel - két ferde nyíl helyett az alapszimbólumra merőleges nyíl található.
Például a ábra. 8.5 a kettős optocsatoló egyik optocsatolóját ábrázolja (ezt az U1.1 helyzetjelölés jelzi). Hasonlóképpen az UHO kompozit tranzisztorral (U2) ellátott optocsatoló is fel van építve.
Ha most kezdte megérteni a rádiótechnikát, erről ebben a cikkben fogok beszélni, hogyan jelzik a rádió komponenseket a diagram, hogyan hívják őket és milyen megjelenésűek.
Itt megtudhatja, hogyan jelennek meg egy tranzisztor, dióda, kondenzátor, mikrokapcsolás, relé stb.
Kattintson a részletekért.
Hogyan jelöljük a bipoláris tranzisztort?
Valamennyi tranzisztor három terminállal rendelkezik, és ha ez bipoláris, akkor két típus létezik, amint az a PNP átmenet és a PNN átmenet képéből látható. Három csap pedig e-emitter, k-gyűjtő és b-bázis. Hol található a tranzisztor melyik tűje a könyvtárban, vagy írja be a tranzisztor + terminálok nevét a keresésbe.
A tranzisztor megjelenése a következő, és ez csak egy kis része a megjelenésüknek, a meglévő megnevezések teljesek.
Hogyan jelzik a poláris tranzisztort
Már három csap van, amelyek a következő nevekkel rendelkeznek: ezek s-gate, i-source, s-drain
De a megjelenés vizuálisan alig különbözik egymástól, vagy inkább ugyanaz az alapja.
Hogyan jelenik meg a kondenzátor
A kondenzátorok mind polárisak, mind nem polárisak.
Megnevezésük közötti különbség az, hogy az egyik terminált a sarkon "+" jelöli, és a kapacitást mikrofaradákban "mikrofaradok" méri.
És ilyen megjelenésűek, nem szabad megfeledkezni arról, hogy ha a kondenzátor poláris, akkor a lábak egyik oldalán lévő alapon egy kimenetet jeleznek, csak ezúttal alapvetően a "-" jel
Hogyan jelzik a dióda és a LED
A diagramon a LED és a dióda megnevezése abban különbözik, hogy a LED zárt és két nyíl jelenik meg. De a szerepük más - a dióda az áram kiegyenlítésére szolgál, a LED pedig már fénykibocsátásra szolgál.
A LED-eknek pedig ilyen a megjelenésük.
És például ilyen típusú egyenirányító és impulzus diódák:
Hogyan jelzik a mikrokapcsolást.
A mikrokapcsolások redukált áramkörök, amelyek egy adott funkciót látnak el, miközben nagyszámú tranzisztorral rendelkezhetnek.
És ilyen megjelenésűek.
Relé megnevezése
Először is gondolok rájuk az autósokra, különösen a Zhiguli sofőrjeire.
Mióta nem voltak injektorok és a tranzisztorok nem terjedtek el széles körben, a fényszórókat, a szivargyújtót, az önindítót és mindent, ami benne volt, szinte bekapcsolták és egy autóban lévő relén keresztül irányították.
Ez a legegyszerűbb relé áramkör.
Itt minden egyszerű, egy bizonyos feszültségű áramot táplálnak az elektromágneses tekercsbe, és ez viszont bezárja vagy megnyitja az áramkör egy részét.
Ezzel a cikk befejeződik.
Ha azt szeretné, hogy a következő cikkben milyen rádióalkatrészeket szeretne látni, írjon a megjegyzésekbe.
Az elektromos áramkörök olvasásának képessége fontos összetevő, amely nélkül lehetetlen szakembergé válni az elektromos munka területén. Minden kezdő villanyszerelőnek tudnia kell, hogy a csatlakozási aljzatok, kapcsolók, kapcsolóeszközök és még egy villanyóra is fel van-e tüntetve a kábelezési projektben a GOST szerint. Továbbá ellátjuk a webhely olvasóit az elektromos áramkörökben szereplő szimbólumokkal, grafikus és betűs egyaránt.
Grafikus
Ami a diagramban használt összes elem grafikai megnevezését illeti, ezt az áttekintést táblázatok formájában közöljük, amelyekben a termékeket rendeltetésszerűen csoportosítjuk.
Az első táblázatban láthatja, hogy az elektromos dobozok, táblák, szekrények és konzolok hogyan vannak jelölve a kapcsolási rajzokon:
A következő dolog, amit tudnia kell, az elektromos csatlakozók és kapcsolók (beleértve a bejárható kapcsolókat is) hagyományos megnevezése az apartmanok és a magánházak egysoros diagramjain:
Ami a világító elemeket illeti, a GOST szerinti lámpák és lámpák a következőket jelzik:
Bonyolultabb áramkörökben, ahol elektromos motorokat használnak, olyan elemek, mint:
Hasznos tudni azt is, hogy a transzformátorok és a fojtók miként vannak grafikusan feltüntetve az alapvető kapcsolási rajzokon:
A GOST-nak megfelelő elektromos mérőműszerek a következő grafikus jelöléseket tartalmazzák a rajzokon:
És itt van egyébként egy kezdő villanyszerelők számára hasznos táblázat, amely megmutatja, hogyan néz ki a földhurok a vezetékezési terven, valamint magát az elektromos vezetéket:
Ezenkívül az ábrákon látható egy hullámos vagy egyenes vonal, "+" és "-", amelyek jelzik az áram típusát, a feszültséget és az impulzus alakját:
Összetettebb automatizálási sémákban érthetetlen grafikus szimbólumokkal találkozhat, például kontakt kapcsolatokkal. Ne feledje, hogy ezek az eszközök hogyan vannak feltüntetve a kapcsolási rajzokon:
Ezenkívül tisztában kell lennie azzal, hogy a rádióelemek hogyan néznek ki a projektekben (diódák, ellenállások, tranzisztorok stb.):
Ennyi a hagyományos grafikus szimbólum az áramkörök és a világítás elektromos áramkörében. Amint azt már maga is láthatta, elég sok összetevő létezik, és csak tapasztalattal emlékezhet arra, hogy mindegyiket kijelölik. Ezért azt javasoljuk, hogy ezeket a táblázatokat tartsa meg magának, hogy egy ház vagy lakás huzalozásának elrendezésének projektjét elolvasva azonnal meghatározhassa, hogy egy adott helyen milyen áramköri elem található.
Érdekes videó
