cuprins

un tranzistor este o componentă electronică care este de asemenea utilizată ca comutator digital. Deși funcționează similar cu un simplu comutator mecanic. Dar un semnal digital de înaltă logică controlează acest comutator în comparație cu butoanele tradiționale. Controlăm întrerupătoarele tradiționale manual prin aplicarea unei forțe mecanice.

Introducere tranzistor

proiectăm acest comutator digital conectând materialele semiconductoare de tip P și N între ele., Când combinăm un material semiconductor de tip P și N unul cu celălalt, se formează o joncțiune între ele. Această joncțiune este cunoscută și sub denumirea de joncțiune PN sau tranzistor. Această joncțiune PN controlează fluxul de curent peste joncțiune. Dar această joncțiune se rupe prin aplicarea unei tensiuni de biasing corespunzătoare pe pinii tranzistorului.

Tranzistori au două tipuri, cum ar fi NPN și PNP. Este un dispozitiv cu trei terminale., Aceste terminale sunt:

  • bază (atunci când se utilizează ca un comutator, vom aplica logica de control Acest terminal)
  • colector
  • emițător

când vom aplica o tensiune biasing la terminalul de bază, joncțiunea PN descompune. După ce curentul poate curge între bornele colectorului și emițătorului. În caz contrar, curentul înainte nu poate curge prin dispozitiv.,

puteți verifica aceste practice tranzistori: 2N2222, MPSA42, 2N3906

Folosind tranzistorul ca un comutator

Acum vom învăța:

  • Cum să utilizați un tranzistor ca un comutator în circuite electronice
  • cum să-l folosească ca un comutator în proiecte microcontroler.

unde se utilizează?

în orice aplicație, trebuie să interfațăm un tranzistor cu un microcontroler. Dar întrebarea care vă poate veni în minte, de ce trebuie să interfațăm tranzistorul cu un microcontroler?, Pentru microcontroler ace nu poate furniza un curent de ieșire mai mult decât 3mA și tensiune mai mult de 5V. Dacă doriți să conectați o sarcină care necesită o mai mare curent de cerere de mai mult de 3mA, se va arde microcontroler. Multe dispozitive de ieșire vor necesita un circuit de comutare a tranzistorului pentru a opera o sarcină de cerință ridicată a curentului, cum ar fi relee, solenoizi și motoare.

cum să-l utilizați?

această diagramă prezintă cele trei regiuni de operare ale tranzistorului, cum ar fi regiunea de saturație, regiunea activă și regiunea tăiată. În regiunea de saturație, rămâne pe deplin., În regiunea tăiată, rămâne complet oprită. În scopuri de comutare, avem nevoie doar de acest dispozitiv pentru a funcționa fie în regiunea complet pornită, fie complet oprită. Prin urmare, putem ignora punctul Q și îl putem comuta între zonele de saturație și tăiere.

cum funcționează tranzistoarele ca comutator? după cum vedem mai devreme, putem folosi doar două regiuni. Acum, vom vedea cum funcționează un tranzistor în aceste regiuni.

Cut off regiune este, de asemenea, cunoscut sub numele de modul complet oprit. În acest mod, acționează ca un comutator deschis., Pentru a opera dispozitivul în modul de întrerupere, ar trebui să conectăm tensiunea de biasare inversă la ambele intersecții. Prin urmare, în această stare de funcționare, curentul nu poate curge între colector și terminalul emițător datorită circuitului deschis între aceste terminale.

În regiunea de saturație, tranzistorul rămâne în întregime pe modul. Curentul maxim poate curge prin colector la emițător în funcție de capacitatea nominală a tranzistorului. Noi oferim tensiune părtinitoare înainte între bază și terminal emițător., Funcționează ca un scurtcircuit între colector și emițător. Tensiunea de biasing este de obicei mai mare decât 0.7 volt.

Exemplu de logică digitală comutatoare

Această joncțiune PN dispozitiv pe baza a numeroase aplicații, cum ar fi curent mare de încărcare de interfațare, releu interfață, și motoare de interfațare prin microcontrolere. Dar în toate aceste aplicații, scopul de bază este schimbarea.această diagramă oferă un exemplu pentru a controla sarcini de mare putere, cum ar fi motoare, lămpi și sisteme de încălzire.,în acest circuit, dorim să controlăm încărcarea de 12 volți dintr-o logică digitală și o poartă. Dar de ieșire a ȘI poarta este la numai 5 volți

  • folosind un tranzistor ca un comutator, putem conduce 12v sau chiar de înaltă tensiune sarcini cu 5 volți logică digitală de semnal
  • de asemenea, putem utiliza aceste dispozitive de comutare mai repede și modulația lățimii impulsului de control spre deosebire de tradiționale mecanice, switch-uri
  • Motor Controlul Exemplu

    În acest exemplu, vom folosi motor de curent continuu de comandă printr-un comutator., Un dispozitiv semiconductor acționează ca un comutator. În această diagramă, putem furniza un semnal de control cu orice microcontroler, cum ar fi plăcile de dezvoltare Arduino, STM32F4.

    un rezistor cu un terminal de bază este un rezistor de limitare a curentului. Deoarece pinii GPIO ai oricărui microcontroler pot oferi un curent de conducere de bază mai mic de 20MA. În plus, D1 este o diodă freewheeling care controlează înapoi emf de la motor. Ea ocolește efectul EMF din spate. Putem folosi orice tranzistor în funcție de puterea nominală a motorului.în concluzie ,dacă un semnal de control la intrarea de bază este de 0 volți. Acesta va oferi un semnal ON., Pentru că folosim un comutator PNP în acest circuit de exemplu. În mod similar, va rămâne oprit, semnalul său de control este logic ridicat.

    Tranzistor ca switch cu Arduino Exemplu

    Această diagramă arată interfatarea un Arduino cu un tranzistor NPN și un motor. Acest circuit este doar pentru un scop demonstrativ. Pentru că noi oferim putere la o sarcină prin Arduino de aprovizionare. Putem opera doar un motor de curent continuu de 5 volți prin acest exemplu., Dacă trebuie să conduceți un motor cu putere mare, ar trebui să utilizați un tranzistor de putere special și o sursă de alimentare separată.

    Tranzistorul ca un comutator Proteus simulare Exemplu

    Acest exemplu este o copie exactă a înainte de circuit. Dar tranzistorul NPN este folosit în schimb. Prin urmare, semnalele de control vor funcționa invers.

    Tranzistorul ca un comutator Exemple

    În această secțiune, vom vedea diverse exemple pentru a folosi tranzistorul ca un comutator.,

    două tranzistoare ca exemplu de comutare

    În acest circuit, există două tranzistoare. În primul tranzistor, baza este împământată și Niciun curent nu poate curge în ea. Drept urmare, tranzistorul este „oprit” și Niciun curent nu poate curge prin bec. Într-un alt caz, există curent care curge în bază și astfel tranzistorul este „pornit”, iar curentul poate curge prin el, rezultând becul aprins.,

    În acest exemplu, cele două rezistențe sunt stabilite astfel încât baza tranzistorului este la un suficient de mare tensiune pentru curent să curgă în ea și, ca urmare, tranzistorul este pe. Drept urmare, curentul curge prin becul care emite lumină.

    Controlul Tranzistor curentul de Bază cu Potențiometru

    În acest caz, curentul curge în baza poate fi variat. Dacă curentul este mare, tranzistorul este pornit și becul este aprins., Dacă indicatorul de pe potențiometru este deplasat în jos, curentul în bază scade până când tranzistorul este oprit și Niciun curent nu curge prin bec.

    Controlul Releului cu tranzistor ca un comutator

    În acest exemplu, principiul este același ca ultimul circuitul de exemplu cu excepția faptului că în loc de un bec de a fi pornit și oprit o bobina releului este activat iar acest lucru la rândul său, aprinde becurile în circuitul secundar.,

    Controlul Tranzistor Comutator de Funcționare cu un Condensator

    Acest exemplu circuitul utilizează un condensator pentru a controla fluxul de curent la baza terminalului de un trannsistor. Inițial, condensatorul este încărcat prin rezistorul de deasupra acestuia. În cele din urmă, placa superioară a condensatorului atinge un astfel de potențial încât un curent începe să curgă în baza tranzistorului, pornind tranzistorul și provocând strălucirea becului.,

    de asemenea, trebuie remarcat faptul că lampa rămâne stinsă până destul de încărcare magazine în interiorul condensatorului, care poate oferi turn-pe curentă a terminalului de bază al tranzistorului. în acest exemplu de circuit, condensatorul se încarcă până când placa inferioară este la un potențial atât de scăzut încât niciun curent nu poate curge în baza tranzistorului. Rezultatul este că tranzistorul este inițial pornit, dar după o perioadă de timp este oprit. În acest și ultimul circuit, există un efect de sincronizare., După o anumită perioadă de timp, care poate fi determinată prin alegerea rezistorului și a condensatorului, tranzistorul este pornit sau oprit.

    Acest exemplu de circuit a tranzistorului ca un comutator este similar cu circuitul de ultim exemplu cu excepția faptului că prin varierea valoare de rezistor variabil este posibil să se varieze timpul necesar înainte de a tranzistorului este pornit.,

    curs Video

    În circuitul de mai sus, o sonda logica este folosit ca intrare de la microcontroler și dioda D1 este folosit ca un film de diode pentru a permite curentului să circule atunci când dispozitivul este într-o stare off. Amintiți-vă că am folosit 3904 doar pentru o demonstrație. În timp ce selectați tranzistori, ar trebui să aveți grijă de curentul maxim care poate curge prin tranzistor în starea ON. Intrarea microcontrolerului este utilizată doar pentru a opera tranzistorul în starea on sau off, așa cum se arată în figura de mai jos.,

    Rețineți că este de obicei pentru a conecta un back emf suprimarea dioda pe dispozitivul de ieșire. Acest lucru este esențial cu dispozitive, cum ar fi relee, solenoizi, și motoare care creează un emf înapoi atunci când puterea rămâne pentru a opri.

    practic am folosit mai ales relee pentru sarcini solicitante de curent ridicat. În acest caz, tranzistorul utilizat pentru a opera releul și sarcina este conectat cu un releu.,mples

  • Introducere în Imprimare 3D, de Lucru și Aplicații
  • Diodă Emițătoare de Lumină
  • Introducere la UART de Comunicare
  • Diferența dintre Monitor CRT și LCD
  • Digital Analog Converter Introducere și DAC Tipuri
  • Termocuplu introducere, de lucru și tipuri
  • Diferite Tipuri de Vina în Trei Faze Motor de Inducție
  • D Flip-Flop-ul de design, simulare și analiză folosind diferite software-ului
  • PID controller de lucru și tipuri de tuning
  • Senzor Ultrasonic de lucru aplicații și avantaje
  • Lasă un răspuns

    Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *