Bipolar transistörler katkılı malzemelerden yapılmıştır ve iki tip olabilir - NPN ve PNP. Transistörün emiter (E), baz (B) ve toplayıcı (C) olarak bilinen üç terminali vardır. Aşağıdaki şekil, ana çalışma modlarında (aktif, doygunluk, kesme) kollektörün pozitif potansiyele sahip olduğu, emitörün negatif olduğu ve tabanın transistörün durumunu kontrol etmek için kullanıldığı bir NPN transistörünü göstermektedir.

Bu yazıda yarı iletken fiziğine değinilmeyecek, ancak şunu belirtmekte fayda var. bipolar transistörüç kişiden oluşur ayrı parçalar, ikiye ayrılmış pn bağlantıları. PNP transistörünün iki P bölgesiyle ayrılmış bir N bölgesi vardır:

Bir NPN transistörünün iki N bölgesi arasına sıkıştırılmış bir P bölgesi vardır:

N ve P bölgeleri arasındaki artikülasyonlar içindeki geçişlere benzer ve ayrıca ileri ve geri olabilir. ofset p-n geçiş. Bu cihazlar çalışabilir farklı modlar yer değiştirme türüne bağlı olarak:

• Cutoff: Bu mod, geçiş yaparken de çalışır. Verici ve kollektör arasında akım akmaz, pratik olarak bir "açık devre", yani "kontak açıktır".
• Aktif mod: transistör, amplifikatör devrelerinde çalışır. AT bu modözelliği neredeyse lineerdir. Verici ve toplayıcı arasında değeri, emitör ve baz arasındaki öngerilim (kontrol) voltajının değerine bağlı olan bir akım akar.
• Doygunluk: değiştirildiğinde çalışır. Verici ile kollektör arasında pratik olarak bir "kısa devre" vardır, yani "kontak kapalıdır".
• Ters aktif mod: Aktif modda olduğu gibi, transistör akımı temel akımla orantılıdır ancak ters yönde akar. Çok nadiren kullanılır.

Bir NPN transistöründe, kollektörden emitere akım oluşturmak için kollektöre pozitif bir voltaj uygulanır. Bir PNP transistöründe, emitörden kollektöre akım oluşturmak için emitöre pozitif bir voltaj uygulanır. NPN'de akım kollektörden (K) emitere (E) akar:

Ve PNP'de akım yayıcıdan toplayıcıya akar:

PNP ve NPN'de akım ve gerilim polaritesinin yönlerinin her zaman birbirine zıt olduğu açıktır. NPN transistörleri toprağa pozitif güç gerektirirken, PNP transistörleri negatif güç gerektirir.

PNP ve NPN hemen hemen aynı şekilde çalışır, ancak modları kutuplar nedeniyle farklılık gösterir. Örneğin, NPN'yi doygunluk moduna getirmek için U B, U K ve U E'den daha yüksek olmalıdır. Kısa Açıklama voltajlarına bağlı olarak çalışma modları:

Herhangi bir bipolar transistörün temel prensibi, emitör ve kollektör arasındaki akımın akışını düzenlemek için temel akımı kontrol etmektir. NPN ve PNP transistörlerinin çalışma prensibi aynıdır. Tek fark, N-P-N ve P-N-P bağlantılarına, yani emitör-baz-toplayıcıya uygulanan voltajların polaritesidir.

Bipolar transistörlerin özellikleri

statik mod transistör çalışmasıçıkış devresinde yük olmadığı ve giriş akımı veya voltajındaki bir değişikliğin çıkış voltajında ​​bir değişikliğe neden olmadığı böyle bir mod denir.

Statik özelliklerİki tip transistör vardır: giriş ve çıkış. Şekil 8'de. ile bir devreye göre bağlanmış bir transistörün statik özelliklerini ölçmek için bir kurulum şeması gösterir. ortak yayıcı.

Şekil 8. Şema

statik ölçümler

OE ile transistörün parametreleri.

Giriş statikkarakteristik ben giriş voltajından OLSUN sabit çıkış voltajında CE. Ortak bir emitör devresi için:

Ben B \u003d f (U BE) U EC'de = const.

U KE için giriş statik karakteristiğinin dalları > 0 birbirine çok yakın yerleştirilir ve pratik olarak birleşir, daha sonra pratikte ortalama bir karakteristik yeterli doğrulukla kullanılabilir (Şekil 9). a). Giriş statik karakteristiğinin bir özelliği, büküm alanında doğrusal olmayan bir bölümün alt kısmında bulunmasıdır. 1(germanyum transistörler için yaklaşık 0,2 ... 0,3 V ve silikon için 0,3 ... 0,4 V).

izin günü statik karakteristikçıkış akımının bağımlılığıdır ben Kçıkış voltajından CE sabit giriş akımında ben. Ortak emitörlü bir anahtarlama devresi için:

I K \u003d f (U KE) I B = const.

Şekil 9'dan bçıkış karakteristiklerinin voltaj eksenine neredeyse paralel düz çizgiler olduğu görülebilir. Bunun nedeni, kollektör bağlantısının taban-kollektör voltajından bağımsız olarak kapalı olması ve kollektör akımının yalnızca emitörden taban üzerinden kollektöre geçen yük taşıyıcılarının sayısı, yani emitör akımı tarafından belirlenmesidir. ben.

dinamik mod Bir transistörün çalışmasına, çıkış devresinde bir yük direncinin olduğu bir mod denir. RK, giriş akımı veya voltajındaki değişiklik nedeniyle U VXçıkış voltajının değişmesine neden olur U OUT = U KE(Şek.10).

Şekil 9. OE'li transistörün statik özellikleri: a- giriş; b- hafta sonları.

Giriş dinamiğikarakteristik giriş akımının bağımlılığıdır ben giriş voltajından OLSUN bir yükün varlığında. Ortak bir emitör devresi için:

Ben B \u003d f (U BE)

Çünkü statik mod U CE için > 0 bir ortalama karakteristik kullanıyoruz, o zaman giriş dinamiğiözellikleri ile eşleşir giriş statik(Şek.11 a).

Şekil 10. OE ile dinamik modda transistör anahtarlama devresi.

izin günü dinamik (yük) özelliği, çıkış voltajının bağımlılığıdır CEçıkış akımından ben K giriş akımının sabit değerlerinde ben(Şek.11 b):

U KE \u003d E K - I K R K

Bu denklem lineer olduğundan, çıkış dinamiği karakteristik düz ve hafta sonları inşa statik özelliklerörneğin iki nokta: ANCAK, ATŞekil 11'de b.

nokta koordinatları ANCAK [U KE = 0; ben K = E K⁄ RK] - eksende ben K.

nokta koordinatları AT [ben K = 0; U KE \u003d E K] - eksende KE.

nokta koordinatları R [0K; 0 K] – dinlenme modunda (sinyal yokken) RT'nin çalışma noktasının konumuna karşılık gelir.

Şekil 11. OE'li transistörün dinamik özellikleri: a)- giriş; b)- izin günü.

Yük çizgisi, koordinatları bilinen herhangi iki A, B veya P noktasından çizilir.

Bağlı olarak p-n durumları transistörlerin geçişleri, çalışmasının birkaç türü vardır - kesme modu, doyma modu, sınırlama ve doğrusal modlar (Şekil 11).

Kesme modu. Bu, her iki geçişinin de kapalı olduğu bir moddur - transistör kilitlidir. Bu durumda taban akımı sıfırdır. kollektör akımı olacak ters akımben K0, ve voltaj U KE \u003d E K.

Doygunluk modu- bu, her iki geçişin de olduğu bir moddur - hem verici hem de toplayıcı açık ve transistörde serbest bir yük taşıyıcı geçişi meydana gelir. Bu durumda, taban akımı maksimum olacak, kollektör akımı olacaktır. akıma eşit doygunluk toplayıcı ve toplayıcı ile emitör arasındaki voltaj sıfır olma eğilimindedir.

ben B = maks; I K ≈ I KN; U KE \u003d E K - I KN R N; U KE → 0.

Sınır modları- bunlar, işlemin izin verilen maksimum parametrelerle sınırlandırıldığı modlardır: I K ekleyin, U KE ekleyin, P K ekleyin(Şek.11 b) ve ben biz, sen ekstra ol(Şek.11 a) ve transistörün aşırı ısınması veya arızası ile ilişkilidir.

Hat modu - bu, karakteristiklerin yeterli doğrusallığının sağlandığı ve aktif amplifikasyon için kullanılabileceği bir moddur.

Yani, web sitemizdeki bipolar transistörlerle ilgili hikayenin üçüncü ve son kısmı =) Bugün bunların kullanımı hakkında konuşacağız. harika cihazlar amplifikatörler olarak, olası bipolar transistör anahtarlama devreleri ve bunların ana avantajları ve dezavantajları. Başlayalım!

Bu devre, sinyalleri kullanırken çok iyidir. yüksek frekanslar. Prensip olarak, bunun için ilk etapta böyle bir transistörün dahil edilmesi kullanılır. Çok büyük dezavantajlar, düşük giriş direnci ve elbette akım amplifikasyonunun olmamasıdır. Kendiniz görün, girişte çıkışta bir emitör akımımız var.

Yani emitör akımı, az miktarda baz akımı ile kollektör akımından daha büyüktür. Bu, yalnızca akım kazancı olmadığı anlamına gelmez, ayrıca çıkış akımı giriş akımından biraz daha azdır. Öte yandan, bu devre oldukça büyük bir voltaj transfer katsayısına sahip olsa da) Bunlar avantaj ve dezavantajlar, devam ediyoruz ....

Ortak bir toplayıcı ile bir bipolar transistörü açma şeması

Bipolar transistörü açma devresi şu şekilde görünür: ortak koleksiyoncu. Size bir şey hatırlatmıyor mu?) Devreye biraz farklı bir açıdan bakarsanız, o zaman burada eski dostumuzu tanıyacağız - emitör takipçisi. Onunla ilgili neredeyse bütün bir makale vardı (), bu yüzden bu şema ile ilgili her şeyi zaten düşündük. Bu arada, ortak bir emitör ile en yaygın kullanılan devreyi bekliyoruz.

Ortak bir yayıcı ile bir bipolar transistörü açma şeması.

Bu şema, güçlendirici özellikleri nedeniyle popülerlik kazanmıştır. Tüm devreler arasında sırasıyla akım ve voltajda en büyük kazancı verir, sinyal gücündeki artış da büyüktür. Devrenin dezavantajı, kuvvetlendirme özelliklerinin, sinyalin sıcaklığındaki ve frekansındaki artıştan büyük ölçüde etkilenmesidir.

Tüm devreleri tanıdık, şimdi bipolar transistördeki (ortak bir emitörlü) son (ancak en az önemli olmayan) amplifikatör devresine daha yakından bakalım. Başlamak için, biraz farklı tasvir edelim:

Bir eksi var - topraklanmış bir yayıcı. Transistörün bu dahil edilmesiyle, çıktıda elbette ele alınması gereken doğrusal olmayan bozulmalar vardır. Giriş voltajının emitör-taban bağlantı voltajı üzerindeki etkisinden dolayı doğrusal olmama meydana gelir. Gerçekten de emitör devresinde "ekstra" bir şey yoktur, tüm giriş voltajı tam olarak baz emitör bağlantısına uygulanır. Bu fenomenle başa çıkmak için emitör devresine bir direnç ekliyoruz. Böylece alacağız olumsuz geribildirim.

Ama bu ne?

Kısacası, o zaman negatif geri prensibi inci bağlantılarçıkış voltajının bir kısmının girişe aktarılması ve giriş sinyalinden çıkarılmasıdır. Doğal olarak, bu, geri beslemenin etkisi nedeniyle transistörün girişi alacağı için kazançta bir azalmaya yol açar. düşük değer Geri besleme yokluğundan daha fazla voltaj.

Ancak, olumsuz Geri bildirim bizim için çok faydalıdır. Giriş voltajının taban ve emitör arasındaki voltaj üzerindeki etkisini azaltmaya nasıl yardımcı olacağını görelim.

Bu nedenle, geri besleme olmamasına izin verin, Giriş sinyalini 0,5 V artırmak aynı artışa yol açar. Her şey açık 😉 Ve şimdi geri bildirim ekliyoruz! Aynı şekilde giriş voltajını 0,5 V artırıyoruz. Bunu takiben artar, bu da emiter akımında bir artışa neden olur. Artış, geri besleme direnci boyunca voltajda bir artışa yol açar. Görünüşe göre bu böyle mi? Ancak bu voltaj girişten çıkarılır! Bakın ne oldu:

Giriş voltajı arttı - emitör akımı arttı - negatif geri besleme direnci üzerindeki voltaj arttı - giriş voltajı azaldı (çıkarma nedeniyle) - voltaj azaldı.

Yani, negatif geri besleme, giriş sinyali değiştiğinde baz emitör voltajının değişmesini engeller.

Sonuç olarak, ortak emitörlü amplifikatör devremiz, emitör devresindeki bir dirençle dolduruldu:

Amplifikatörümüzle ilgili başka bir sorun var. Girişte negatif bir voltaj değeri belirirse, transistör hemen kapanacaktır (baz voltajı emiter voltajından daha az olacak ve baz emiter diyotu kapanacaktır) ve çıkışta hiçbir şey olmayacaktır. Bu bir şekilde çok iyi değil) Bu nedenle, oluşturmak gerekiyor ön yargı. Bunu şöyle bir bölücü ile yapabilirsiniz:

Böyle bir güzelliğimiz var 😉 Dirençler ve eşitse, her birinin üzerindeki voltaj 6V'a (12V / 2) eşit olacaktır. Böylece girişte sinyal yokluğunda baz potansiyeli +6V olacaktır. Girişe negatif bir değer, örneğin -4V gelirse, temel potansiyel +2V olur, yani değer pozitiftir ve karışmaz. normal operasyon transistör. Temel zincirde bir ofset oluşturmanın ne kadar yararlı olduğu burada)

Planımızı başka nasıl geliştirebiliriz ...

Hangi sinyali yükselteceğimizi bize bildirin, yani parametrelerini, özellikle frekansı biliyoruz. Girişte yararlı bir güçlendirilmiş sinyalden başka bir şey olmasaydı harika olurdu. Nasıl sağlanır? Tabii ki, bir yüksek geçiren filtre yardımıyla) Bir öngerilim direnci ile birlikte yüksek geçiren bir filtre oluşturan bir kapasitör ekleyelim:

Transistörün kendisi dışında neredeyse hiçbir şeyin olmadığı devre bu şekilde büyümüştür. ek elemanlar😉 Belki orada duracağız, yakında bir bipolar transistöre dayalı bir amplifikatörün pratik hesaplanmasına ayrılmış bir makale olacak. İçinde, sadece yapmayacağız devre şeması amplifikatör, aynı zamanda tüm elemanların değerlerini hesaplayın ve aynı zamanda amaçlarımıza uygun bir transistör seçin. Yakında görüşürüz! =)

Bipolar transistör, sinyalleri yükseltmeye veya değiştirmeye yarayan iki p-n bağlantısı ve üç terminali olan bir yarı iletken elemandır. p-n-p ve n-p-n tiplerinde gelirler. Şekil 7.1, a ve b sembollerini göstermektedir.

Şekil 7.1. Bipolar transistörler ve diyot eşdeğer devreleri: a) p-n-p, b) n-p-n transistörü

Transistör, bir ortak p veya n katmanına sahip, karşılıklı olarak bağlı iki diyottan oluşur. Buna bağlanan elektrot baz B olarak adlandırılır. Diğer iki elektrot ise emiter E ve kollektör K olarak adlandırılır. Diyot eşdeğer devre yanında gösterilen sembol, transistör bağlantılarının anahtarlama yapısını açıklar. Bu diyagram, transistörün işlevini tam olarak karakterize etmese de, içinde hareket eden ters ve ileri voltajları temsil etme fırsatı sağlar. Tipik olarak, emitör-taban bağlantısı ileri yönlüdür (açık) ve baz-toplayıcı bağlantısı ters yönlüdür (mandallı). Bu nedenle, Şekil 7.2'de gösterildiği gibi voltaj kaynakları açılmalıdır.

Şekil 7.2. Anahtarlama polaritesi: a) n-p-n, b) p-n-p transistör

N-p-n tipi transistörler aşağıdaki kurallara uyar (transistörler için pnp türü kurallar kalır, ancak voltaj kutuplarının tersine çevrilmesi gerektiğini unutmayın):

1. Kollektör, emitörden daha pozitif bir potansiyele sahiptir.

2. Baz verici ve baz toplayıcı devreleri diyotlar gibi çalışır (Şekil 7.1). Genellikle baz-yayıcı bağlantısı açıktır ve baz-toplayıcı bağlantısı ters yönde, yani. uygulanan voltaj, akımın içinden akmasını engeller. Bu kuraldan, baz potansiyelinin emiter potansiyelini 0,6 - 0,8 V'tan (diyotun ileri voltajı) daha fazla aşacağı ve çok büyük bir akım ortaya çıkacağı için, baz ile emitör arasındaki voltajın süresiz olarak artırılamayacağı sonucuna varılır. Bu nedenle, çalışan bir transistörde, tabandaki ve emitördeki voltaj aşağıdaki ilişki ile ilişkilidir: UB ≈ UE + 0.6V; (UB = UE + UBE).

3. Her transistör, IK, IB, UKE'nin maksimum değerleri ile karakterize edilir. Bu parametreler aşılırsa, başka bir transistör kullanılmalıdır. Ayrıca, örneğin RC'nin dağılan gücü, sıcaklık, UBE vb. Gibi diğer parametrelerin sınır değerleri hakkında da hatırlanmalıdır.

4. Kural 1-3 karşılanırsa, kollektör akımı temel akımla doğru orantılıdır. Kollektör ve emitör akımlarının oranı yaklaşık olarak eşittir

IK \u003d αIE, burada α \u003d 0.95 ... 0.99, verici akım transfer katsayısıdır. emitör ve arasındaki fark kollektör akımları Kirchhoff'un birinci yasasına göre (ve Şekil 7.2, a'dan görülebileceği gibi) temel akım IB \u003d IE - IK'dir. Kollektör akımı, ifadeye göre baz akımına bağlıdır: IK \u003d βIB, burada β \u003d α / (1-α) temel akım transfer katsayısı, β >> 1'dir.

Kural 4, bir transistörün temel özelliğini tanımlar: küçük bir taban akımı, büyük bir kollektör akımını harekete geçirir.

Transistör çalışma modları. Bipolar transistörün her bir bağlantısı ileri veya geri yönde açılabilir. Buna bağlı olarak, transistörün aşağıdaki dört çalışma modu ayırt edilir.

Güçlendirme veya aktif mod- emitör bağlantısına ileri voltaj ve kollektör bağlantısına ters voltaj uygulanır. Verici akım transfer katsayısının maksimum değerine karşılık gelen transistörün bu çalışma modudur. Kollektör akımı, amplifiye edilmiş sinyalin minimum bozulmasını sağlayarak, baz akımla orantılıdır.

ters mod- kollektör bağlantısına doğrudan bir voltaj uygulanır ve emitör bağlantısına bir ters voltaj uygulanır. Ters mod, transistörün çalışmasına kıyasla, transistörün tabanının akım transfer katsayısında önemli bir azalmaya yol açar. aktif mod ve bu nedenle pratikte sadece anahtar şemalarda kullanılır.

Doygunluk modu- her iki bağlantı (verici ve toplayıcı) doğrudan voltaj altındadır. Bu durumda çıkış akımı, giriş akımına bağlı değildir ve sadece yük parametreleri tarafından belirlenir. Kollektör ve emiter terminalleri arasındaki düşük voltaj nedeniyle, sinyal iletim devrelerini kapatmak için doyma modu kullanılır.

kesme modu- her iki geçişe de ters gerilimler bağlanır. Cutoff modunda transistörün çıkış akımı pratik olarak sıfır olduğundan, bu mod sinyal iletim devrelerini açmak için kullanılır.

Bipolar transistörlerin ana çalışma modu analog cihazlar aktif moddur. AT dijital devreler transistör anahtar modunda çalışır, yani. aktif modu atlayarak yalnızca kesme veya doyma modundadır.

transistör

transistör - yarı iletken cihaz ile izin vermek zayıf sinyal daha güçlü bir sinyal sürün. Bu özellik nedeniyle, genellikle bir transistörün bir sinyali yükseltme yeteneğinden bahsederler. Aslında, hiçbir şeyi yükseltmese de, sadece çok daha zayıf akımlarla büyük bir akımı açıp kapatmanıza izin verir. Transistörler elektronikte çok yaygındır, çünkü herhangi bir denetleyicinin çıkışı nadiren 40 mA'dan daha fazla bir akım üretebilir, bu nedenle 2-3 düşük güçlü LED'e bile artık doğrudan mikro denetleyiciden güç sağlanamaz. Transistörlerin kurtarmaya geldiği yer burasıdır. Makale, ana transistör türlerini tartışıyor, Farklılıklar itibaren N-P-N bipolar transistörler, N-kanal alan etkili transistörlerden P-kanalı, transistörleri bağlamanın ana incelikleri düşünülür ve uygulama kapsamı ortaya çıkar.

Bir transistörü röle ile karıştırmayın. Röle basit bir anahtardır. Metal kontakların kapatılması ve açılması konusundaki çalışmalarının özü. Transistör daha karmaşıktır ve çalışması elektron deliği geçişine dayanır. Bununla ilgili daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, basitten karmaşığa bir transistörün işleyişinde size yol gösteren mükemmel bir videoyu izleyebilirsiniz. Videonun yapım yılı ile karıştırmayın - o zamandan beri fizik yasaları değişmedi ve malzemenin bu kadar yüksek kalitede sunulduğu daha yeni bir video bulunamadı:

Transistör türleri

bipolar transistör

Bipolar transistör, hafif yükleri (düşük güçlü motorlar ve servolar gibi) sürmek için tasarlanmıştır. Her zaman üç çıktısı vardır:

Toplayıcı (İng. toplayıcı) - servis edildi yüksek voltaj transistörün kontrol ettiği

• Baz (İngilizce baz) - transistörü açmak veya kapatmak için akım verilir veya kapatılır

Verici (İngilizce emitör) - transistörün "son" çıkışı. Akım, kollektörden ve tabandan akar.

Bipolar transistör akım tarafından kontrol edilir. Tabana ne kadar fazla akım uygulanırsa, kollektörden emitöre o kadar fazla akım akacaktır. Vericiden kollektöre geçen akımın, transistörün tabanından geçen akıma oranına kazanç denir. olarak belirlenmiş hfe (İngiliz edebiyatında kazanç denir).

örneğin, eğer hfe= 150 ve tabandan 0,2 mA geçerse, transistör kendi içinden maksimum 30 mA geçecektir. 25 mA çeken bir bileşen bağlıysa (örneğin bir LED), 25 mA ile sağlanacaktır. 150 mA çeken bir bileşen bağlanırsa, ona yalnızca maksimum 30 mA sağlanacaktır. Kontak belgeleri, izin verilen maksimum akım ve voltaj değerlerini gösterir. baz-> yayıcı ve kolektör -> yayıcı . Bu değerlerin aşılması transistörün aşırı ısınmasına ve arızalanmasına yol açar.

Komik Resimler:

NPN ve PNP bipolar transistörler

2 tip polar transistör vardır: NPN ve PNP. Katmanların değişiminde farklılık gösterirler. N (negatif - negatif) fazla negatif yük taşıyıcısı (elektron) olan bir katmandır, P (pozitif - pozitiften) fazla pozitif yük taşıyıcısı (delikler) olan bir katmandır. Yukarıdaki videoda elektronlar ve delikler hakkında daha fazla bilgi edinin.

Transistörlerin davranışı, katmanların değişimine bağlıdır. Yukarıdaki animasyon gösteriyor NPN transistör. AT PNP transistör kontrolü tersine çevrilir - akım, taban topraklandığında ve tabandan akım geçtiğinde bloke edildiğinde transistörden akar. diyagramda PNP ve NPN ok yönünde farklılık gösterir. Ok her zaman geçişi gösterir. N ile P:

Şemada NPN (solda) ve PNP (sağda) transistörlerin tanımı

NPN transistörleri daha verimli oldukları için elektronikte daha yaygındır.

FET

Alan etkili transistörler bipolardan farklıdır dahili cihaz. MOS transistörleri amatör elektronikte en yaygın olanıdır. MOS, metal oksit iletkeninin kısaltmasıdır. İngilizce'de aynı: Metal-Oksit-Yarı İletken Alan Etkili Transistör, MOSFET olarak kısaltılır. MOS transistörleri kontrol etmenizi sağlar büyük kapasiteler transistörün kendisinin nispeten küçük bir boyutu ile. Transistör akımla değil voltajla çalıştırılır. Transistör elektrikle kontrol edildiğinden alan, transistör adını aldı - alan uluma.

Alan etkili transistörlerin en az 3 çıkışı vardır:

Tahliye - kontrol etmek istediğiniz yüksek voltaj uygulanır

Kapı (İngiliz kapısı) - transistörü kontrol etmek için voltaj uygulanır

Kaynak (İngilizce kaynak) - transistör "açık" olduğunda akım, drenajdan akar

Alan etkili transistörlü bir animasyon olmalı, ancak transistörlerin kendilerinin şematik gösterimi dışında hiçbir şekilde bipolardan farklı olmayacak, bu yüzden animasyon olmayacak.

N kanalı ve P kanalı FET'leri

Alan etkili transistörler de cihaza ve davranışa bağlı olarak 2 tipe ayrılır. N kanal(N kanalı) kapıya enerji verildiğinde açılır ve kapanır. voltaj olmadığında. P kanalı(P kanalı) tam tersi şekilde çalışır: kapıda voltaj olmadığı sürece akım transistörden geçer. Kapıya voltaj uygulandığında akım durur. Şemada, alan etkili transistörler biraz farklı şekilde gösterilmiştir:

Bipolar transistörlere benzer şekilde, alan etkili transistörlerin polaritesi farklıdır. N-Kanal transistörü yukarıda açıklanmıştır. Onlar en yaygın olanlarıdır.

P-Kanalı, gösterildiğinde ok yönünde farklılık gösterir ve yine "ters çevrilmiş" bir davranışa sahiptir.

Bir FET'in araba kullanabileceğine dair bir yanılgı var alternatif akım. Bu doğru değil. Alternatif akımı kontrol etmek için bir röle kullanın.

Darlington transistör

Darlington transistörüne atıfta bulunmak tamamen doğru değil ayrı tip transistörler. Ancak bu yazıda onlardan bahsetmemek mümkün değil. Darlington transistörü çoğunlukla birkaç transistör içeren bir mikro devre şeklinde bulunur. Örneğin, ULN2003. Darlington transistörü, hızlı bir şekilde açılıp kapanma (bu, birlikte çalışmanıza izin verdiği anlamına gelir) ve aynı zamanda yüksek akımlara dayanma yeteneği ile karakterize edilir. Bu bir tür kompozit transistördür ve önceki aşamanın emitöründeki yükün bir sonraki aşamanın transistörünün taban-yayıcı bağlantısı olacak şekilde bağlanan iki veya nadiren daha fazla transistörün kaskad bağlantısıdır, yani, transistörler kollektörler tarafından bağlanır ve emitör giriş transistörüçıkış tabanına bağlanır. Ek olarak, önceki transistörün emitörünün dirençli yükü, kapanmayı hızlandırmak için devrenin bir parçası olarak kullanılabilir. Bir bütün olarak böyle bir bağlantı, transistörler aktif moddayken mevcut kazancı yaklaşık olarak tüm transistörlerin kazançlarının ürününe eşit olan bir transistör olarak kabul edilir.

Transistör bağlantısı

Arduino kartının, maksimum 40 mA'ya kadar akımla çıkışa 5 V'luk bir voltaj sağlayabildiği bir sır değil. Bu akım, güçlü bir yükü bağlamak için yeterli değildir. Örneğin, çıkışa doğrudan bağlanmaya çalışırken LED şerit veya bir motor, Arduino'nun çıkışına zarar vermeniz garanti edilir. Tüm kurulun başarısız olması mümkündür. Ek olarak, bazı eklenti bileşenlerinin çalışması için 5V'den daha fazla ihtiyaç duyulabilir. Bu sorunların her ikisi de transistör tarafından çözülür. Ayrı bir güç kaynağından gelen güçlü bir akımı kontrol etmek için Arduino çıkışından küçük bir akım kullanmak veya daha büyük bir voltajı kontrol etmek için 5 V'luk bir voltaj kullanmak yardımcı olacaktır (en zayıf transistörlerin bile nadiren 50 V'un altında bir voltaj limiti vardır). Örnek olarak, bir motor bağlamayı düşünün:

Yukarıdaki şemada, motor ayrı bir güç kaynağına bağlanmıştır. Motor pini ile motorun güç kaynağı arasına herhangi bir Arduino dijital pini kullanılarak kontrol edilecek bir transistör yerleştirdik. Denetleyici çıkışından denetleyici çıkışına YÜKSEK bir sinyal uygulandığında, transistörü açmak için çok küçük bir akım alacağız ve transistörden büyük bir akım akacak ve denetleyiciye zarar vermeyecektir. Arduino çıkışı ile transistörün tabanı arasına takılan rezistöre dikkat edin. Mikrodenetleyici - transistör - toprak yolu boyunca akan akımı sınırlamak ve önlemek için gereklidir. kısa devre. Daha önce de belirtildiği gibi, bir Arduino pininden çekilebilecek maksimum akım 40mA'dır. Bu nedenle, en az 125 ohm (5V / 0.04A = 125 ohm) bir dirence ihtiyacımız var. 220 ohm'luk bir direnci güvenle kullanabilirsiniz. Aslında, transistör üzerinden gerekli akımı elde etmek için tabana uygulanması gereken akım dikkate alınarak direnç seçilmelidir. İçin doğru seçim direnç, kazancı hesaba katmanız gerekir ( hfe).

ÖNEMLİ!! eğer bağlanıyorsan güçlü yük ayrı bir güç kaynağından, yük güç kaynağının toprağını ("eksi") ve Arduino'nun toprağını ("GND" pini) fiziksel olarak bağlamak gerekir. Aksi takdirde transistörü kontrol edemezsiniz.

kullanma alan etkili transistör, geçitte akım sınırlayıcı bir direnç gerekli değildir. Transistör yalnızca voltajla çalıştırılır ve geçitten akım geçmez.