Table des Matières

Un transistor est un composant électronique qui est également utilisé comme un commutateur numérique. Bien que, il fonctionne de manière similaire à un simple interrupteur mécanique. Mais un signal numérique haute logique contrôle ce commutateur par rapport aux boutons-poussoirs traditionnels. Nous contrôlons manuellement les interrupteurs traditionnels en appliquant une force mécanique.

Transistor Introduction

Nous concevons ce commutateur numérique en connectant des matériaux semi-conducteurs de type P et de type N les uns aux autres., Lorsque nous combinons des matériaux semi-conducteurs de type P et de type N les uns avec les autres, une jonction est formée entre eux. Cette jonction est également connue sous le nom de jonction PN ou transistor. Cette jonction PN contrôle le flux de courant à travers la jonction. Mais cette jonction se brise en appliquant une tension de polarisation appropriée aux broches du transistor.

les Transistors ont deux types tels que des NPN et PNP. C’est un appareil à trois terminaux., Ces bornes sont:

  • Base (lors de l’utilisation en tant que Commutateur, nous appliquons la logique de commande de cette borne)
  • collecteur
  • émetteur

lorsque nous appliquons une tension de polarisation à la borne de base, la jonction PN tombe en panne. Après cela, le courant peut circuler entre les bornes du collecteur et de l’émetteur. Sinon, le courant direct ne peut pas traverser l’appareil.,

vous pouvez vérifier ces pratiques transistor 2N2222, MPSA42, 2N3906

Utilisation d’un transistor comme un interrupteur

Maintenant, nous allons apprendre:

  • Comment utiliser un transistor comme un interrupteur dans les circuits électroniques
  • comment l’utiliser comme un interrupteur dans le microcontrôleur projets.

Où l’utiliser?

dans toute application, nous devons interfacer un transistor avec un microcontrôleur. Mais la question qui peut vous venir à l’esprit, Pourquoi avons-nous besoin d’interfacer transistor avec un microcontrôleur?, Parce que les broches du microcontrôleur ne peuvent pas fournir un courant de sortie supérieur à 3mA et une tension supérieure à 5V. si nous voulons connecter une charge qui nécessite une demande de courant de fonctionnement plus élevée que 3mA, il brûlera le microcontrôleur. De nombreux dispositifs de sortie nécessiteront un circuit de commutation à transistor pour faire fonctionner une charge de courant élevée telle que les relais, les solénoïdes et les moteurs.

Comment l’utiliser?

ce diagramme représente les trois régions de fonctionnement du transistor telles que la région de saturation, la région active et la région de coupure. Dans la région de saturation, il reste entièrement allumé., Dans la région coupée, il reste complètement éteint. À des fins de commutation, nous n’avons besoin que de cet appareil pour fonctionner dans une région entièrement activée ou complètement désactivée. Par conséquent, nous pouvons ignorer le point Q et le basculer entre les zones de saturation et de coupure.

Comment faire transistors comme un interrupteur travail?

Comme nous l’avons vu précédemment, nous ne pouvons utiliser que deux régions. Maintenant, nous allons voir comment un transistor fonctionne dans ces régions.

la région de coupure est également connue sous le nom de mode entièrement éteint. Dans ce mode, il agit comme un interrupteur ouvert., Pour faire fonctionner l’appareil en mode de coupure, nous devons connecter la tension de polarisation inverse aux deux jonctions. Par conséquent, dans cette condition de fonctionnement, le courant ne peut pas circuler entre le collecteur et le terminal émetteur en raison du circuit ouvert entre ces bornes.

Dans la région de saturation, le transistor reste en mode full-on. Le courant maximum peut circuler à travers le collecteur à l’émetteur en fonction de la capacité nominale du transistor. Nous fournissons une tension polarisée vers l’avant entre la base et la borne de l’émetteur., Il fonctionne comme un court-circuit entre le collecteur et l’émetteur. La tension de polarisation est généralement supérieure à 0,7 volt.

exemple de commutateurs logiques numériques

Ce dispositif basé sur la jonction PN a de nombreuses applications telles que l’interfaçage de charge à courant élevé, l’interfaçage de relais et l’interfaçage de moteurs via des microcontrôleurs. Mais dans toutes ces applications, l’objectif de base est la commutation.

Ce diagramme fournit un exemple pour contrôler les charges de puissance élevée telles que les moteurs, les lampes et le chauffage.,

  • Dans ce circuit, nous voulons contrôler la charge de 12 volts à partir d’une logique numérique et d’une porte. Mais la sortie de la porte et n’est que de 5 volts
  • En utilisant un transistor comme interrupteur, nous pouvons piloter des charges 12v ou même haute tension avec un signal logique numérique de 5 volts
  • nous pouvons également utiliser ces appareils pour une commutation plus rapide et un contrôle de modulation de largeur d’impulsion contrairement/div>

    exemple de commande de moteur

    dans cet exemple, nous utilisons la commande de moteur à courant continu via un interrupteur., Un dispositif semi-conducteur agit comme un commutateur. Dans ce diagramme, nous pouvons fournir un signal de commande avec n’importe quel microcontrôleur tel Qu’Arduino, cartes de développement STM32F4.

    Une résistance avec une borne de base est une résistance de limitation de courant. Parce que les broches GPIO de tout microcontrôleur peuvent fournir un courant de conduite de base inférieur à 20mA. De plus, D1 est une diode à roue libre qui contrôle le retour emf du moteur. Il contourne l’effet EMF arrière. Nous pouvons utiliser n’importe quel transistor en fonction de la puissance nominale du moteur.

    En conclusion, si un signal de commande à l’entrée de base est de 0 volts. Il fournira un signal., Parce que nous utilisons un commutateur PNP dans cet exemple de circuit. De même, il restera éteint, son signal de commande est logique élevé.

    Transistor que de passer avec Arduino Exemple

    Ce diagramme montre l’interfaçage d’un Arduino avec un transistor NPN et un moteur. Ce circuit est juste à des fins de démonstration. Parce que nous fournissons de l’énergie à une charge via L’alimentation Arduino. Nous ne pouvons faire fonctionner un moteur de 5 volts à courant continu que grâce à cet exemple., Si vous devez conduire un moteur de grande puissance, vous devez utiliser un transistor de puissance spécial et une alimentation séparée.

    le Transistor comme un interrupteur de simulation Proteus Exemple

    Cet exemple est une réplique exacte de l’état de la circuit. Mais le transistor NPN est utilisé à la place. Par conséquent, les signaux de contrôle fonctionneront à l’opposé.

    le Transistor comme un interrupteur Exemples

    Dans cette section, nous allons voir différents exemples d’utiliser un transistor comme un interrupteur.,

    Deux transistors comme Exemple

    Dans ce circuit, il y a deux transistors. Dans le premier transistor, la base est mise à la terre et aucun courant ne peut y circuler. En conséquence, le transistor est « éteint » et aucun courant ne peut traverser l’ampoule. Dans un autre cas, il y a du courant qui circule dans la base et donc le transistor est « allumé” et le courant peut le traverser, ce qui entraîne l’ampoule allumée.,

    Dans cet exemple, les deux résistances sont définies de sorte que la base du transistor est à une tension suffisamment élevée pour que le courant circule en elle et en conséquence, le transistor est sur. En conséquence, le courant traverse l’ampoule qui émet donc de la lumière.

    contrôle du courant de base du Transistor avec potentiomètre

    dans ce cas, le courant circulant dans la base peut être modifié. Si le courant est grande, le transistor est sur et l’ampoule est allumée., Si le pointeur du potentiomètre est déplacé vers le bas, le courant dans la base diminue jusqu’à ce que le transistor soit éteint et qu’aucun courant ne traverse l’ampoule.

    relais de commande avec transistor comme interrupteur

    dans cet exemple, le principe est le même que dans le dernier exemple de circuit, sauf qu’au lieu d’allumer et d’éteindre une ampoule, une bobine de relais est activée et,

    commande du fonctionnement du commutateur de Transistor avec un condensateur

    cet exemple de circuit utilise un condensateur pour contrôler le flux de courant vers la borne de base d’un trannsistor. Initialement, le condensateur est chargé via la résistance au-dessus. Finalement, la plaque supérieure du condensateur atteint un potentiel tel qu’un courant commence à circuler dans la base du transistor, allumant le transistor et faisant briller l’ampoule.,

    Vous devez également noter que la lampe reste éteinte jusqu’à assez frais des magasins à l’intérieur du condensateur qui peut offrir de courant pour terminal de base du transistor.

    dans cet exemple de circuit, le condensateur se charge jusqu’à ce que sa plaque inférieure soit à un potentiel si faible qu’aucun courant ne peut circuler dans la base du transistor. Le résultat est que le transistor est initialement allumé, puis après une période de temps est éteint. Dans ce circuit et le dernier, il y a un effet de synchronisation., Après une certaine période de temps, qui peut être déterminée par le choix de la résistance et du condensateur, le transistor est allumé ou éteint.

    Cet exemple de circuit de transistor comme un interrupteur est similaire au circuit de l’exemple précédent, sauf qu’en faisant varier la valeur de la résistance variable, il est possible de faire varier le temps qu’il faut avant le transistor est allumé.,

    conférence vidéo

    dans le circuit ci-dessus, une sonde logique est utilisée comme entrée du microcontrôleur et la diode D1 est utilisée comme diode en roue libre pour permettre au courant de circuler lorsque l’appareil est. Rappelez-vous que nous avons utilisé 3904 juste pour une démonstration. Lors de la sélection des transistors, vous devez prendre soin du courant maximum qui peut circuler à travers le transistor dans L’état ON. L’entrée du microcontrôleur est juste utilisée pour faire fonctionner le transistor à l’état on ou à l’état off, comme indiqué dans la figure ci-dessous.,

    Notez qu’il est d’usage de se connecter à une force contre-électromotrice suppression de la diode dans le périphérique de sortie. Ceci est essentiel avec des dispositifs tels que les relais, les solénoïdes et les moteurs qui créent une CEM arrière lorsque l’alimentation reste coupée.

    pratiquement, nous avons utilisé principalement des relais pour des charges exigeantes en courant élevé. Dans ce cas, le transistor utilisé pour faire fonctionner le relais et la charge est connecté à un relais.,mples

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