Comutatoare Tranzistorul. Principiul de funcționare a circuitului

Atunci când se lucrează cu diagrame complexe folositoare este utilizarea de diverse trucuri tehnice care pot atinge acest obiectiv puțin efort. Una dintre ele este crearea de switch-uri semiconductoare. Care sunt acestea? De ce ar trebui să le creeze? De ce acestea sunt numite „chei electronice“? Care sunt caracteristicile acestui proces este, și ce să caute?

Ce a făcut switch-uri tranzistor

Ele sunt executate cu utilizarea câmpului sau tranzistoare bipolare. Mai departe împărțite în primul și TIR chei care au un control p-n-joncțiune. Printre bipolară nu distinge / saturate. Tranzistorul comuta 12 V va satisface cerințele de bază de la radioamatorism.

modul static

În analizează stările închise și deschise ale cheii. Prima intrare este un nivel de tensiune joasă, ceea ce reprezintă semnalul logic zero. Într-un astfel de mod, atât tranziției sunt în sens invers (se obține cutoff). Și pe colectorul de curent poate afecta doar caldura. În starea deschisă la intrarea cheie este un nivel ridicat de tensiune corespunzător logica un semnal. Funcționarea este posibilă în două moduri simultan. O astfel de operațiune poate fi în regiunea de saturație sau regiunea liniară a caracteristicii de ieșire. Noi le vom discuta mai detaliat.

cheie de saturație

În aceste cazuri, tranzițiile tranzistor sunt părtinitoare în direcția înainte. Prin urmare, dacă modificați curentul de bază, valoarea colectorului nu se va schimba. În tranzistori de siliciu pentru polarizare de aproximativ 0,8 V este necesar, în timp ce pentru germaniu tensiune fluctuează în cadrul 0,2-0,4 V. O cheie care se ajunge la o saturație generală? Pentru a face acest lucru, de bază crește actuale. Dar totul are limitele sale, precum și o creștere de saturație. Deci, atunci când ajunge la o anumită valoare curentă, ea încetează să crească. Dar de ce petrec saturarea unei chei? Există un tarif special, care reflectă starea de lucruri. Cu creșterea capacității de încărcare crește sale, care au switch-uri tranzistor, factori destabilizatori începe să afecteze o forță mai mică, dar există o deteriorare a performanței. Prin urmare, valoarea factorului de saturație selectat dintre considerente de compromis, concentrându-se pe problema care trebuie să fie efectuată.

Dezavantaje cheie nesaturat

Și ce s-ar întâmpla dacă nu a fost atinsă valoarea optimă? Apoi, există astfel de deficiențe:

1. cheie deschisă cădere de tensiune pierde până la aproximativ 0,5 V.
2. Imunitate inrautati. Acest lucru se datorează impedanța de intrare a crescut, ceea ce se observă în cheile atunci când acestea sunt deschise. Prin urmare, interferența cum ar fi vârfuri de tensiune și va conduce la o modificare a parametrilor de tranzistor.
3. Tasta saturată are o stabilitate semnificativă a temperaturii.

După cum puteți vedea, acest proces este încă mai bine să efectueze, pentru a obține în cele din urmă un dispozitiv perfect.

viteză

Acest parametru depinde de frecvența maximă admisibilă, poate fi realizată atunci când semnalele de comutare. Acest lucru, la rândul său depinde de durata procesului de tranziție, care este determinată de inerția tranzistorului, precum și influența parametrilor parazite. Pentru a caracteriza elementul logic de performanță de multe ori indică timpul mediu care are loc atunci când un semnal întârziat cu transmiterea acestuia în comutatorul de tranzistor. Diagramă care prezintă în mod normal un mod precis această medie interval de răspuns și arată.

Interacțiunea cu alte chei

Pentru a face acest lucru, elemente de cuplare utilizate. Astfel, în cazul în care prima ieșire switch este la un nivel ridicat de tensiune, atunci există cel de-al doilea orificiu de admisie și rulează într-un mod predeterminat. Și vice-versa. Un astfel de circuit de comunicație afectează în mod substanțial procesele tranzitorii care apar în timpul de comutare și viteza cheilor. Iată cum un comutator tranzistor. Cea mai comună este schema în care are loc interacțiunea numai între cele două tranzistoare. Dar acest lucru nu înseamnă că este imposibil să se facă un dispozitiv care va fi utilizat de trei sau patru sau chiar mai multe elemente. Dar, în practică, acest lucru poate fi dificil de a găsi o utilizare, astfel încât activitatea acestui tip de comutator tranzistor nu este utilizat.

Ce să alegeți

Ce lucru mai bine? Să ne imaginăm că avem un simplu comutator de tranzistor, o sursă de tensiune, care este de 0,5 V. Apoi, folosind un osciloscop poate captura toate modificările. Dacă curentul de colector al 0.5mA la un set de rate, tensiunea scade la 40 mV (pe bază va fi de aproximativ 0,8 V). Prin standardele problemei , putem spune că aceasta este o abatere destul de semnificativă, care impune restricții privind utilizarea întregii serii de sisteme, de exemplu, switch - uri, semnale analogice. Prin urmare, acestea sunt supuse unor speciale tranzistori cu efect de câmp, care are un control al p-n-joncțiune. Avantajele lor peste omologii bipolare sunt:

1. Ușoara Valoarea tensiunii reziduale pe cheia în stare de detașare.
2. De înaltă rezistență și ca rezultat - un mic curent care curge prin elementul închis.
3. Se consumă puțină energie, deci nu au nevoie de o sursă semnificativă de tensiune de control.
4. Este posibilă comutarea semnalelor electrice de nivel scăzut, care constituie unități de microvolți.

comutator comutator tranzistor - aceasta este o aplicație ideală pentru câmp. Desigur, acest mesaj este plasat în exclusivitate pentru cititorii au o idee despre utilizarea lor. Un pic de cunoștințe și ingeniozitate - și posibilitatea de punere în aplicare, care are switch-uri tranzistor pentru a fi inventat din abundență.

de exemplu, operațiune

Să considerăm mai detaliat modul simplu comutator tranzistor. Trecerea de la un semnal de intrare este trecut și îndepărtat de la cealaltă ieșire. Pentru a bloca cheia pe poarta tranzistorului folosind o tensiune care este mai mare decât valorile sursei și de scurgere la o valoare mai mare de 2-3 V. Cu toate acestea, ar trebui să fie atenți să nu depășească intervalul admis. Când comutatorul este închis, rezistența este relativ mare - mai mare de 10 ohmi. Această valoare este obținută datorită faptului că afectează în continuare mai mult și invers prejudecată curent a joncțiunii pn. În aceeași capacitate de stat între circuitul de comutare a semnalului și poarta electrodului este în intervalul 3-30 pF. Acum deschideți comutatorul tranzistor. Conducerea și practica va arăta că, dacă tensiunea de poarta se apropie de zero, și puternic depinde de rezistența de sarcină și o caracteristici de tensiune trecut. Acest lucru se datorează întregul sistem de interacțiuni poarta, sursa și de scurgere a tranzistorului. Acest lucru creează unele probleme pentru utilizarea în modul elicopter.

Ca o soluție la această problemă, diverse scheme au fost dezvoltate, care furnizează o tensiune de stabilizare, care are loc între canalul și poarta. Mai mult decât atât, datorită proprietăților fizice ale chiar dioda poate fi folosit ca atare. În acest scop, ar trebui să fie inclusă în tensiune direcția de blocare inversă. Dacă va crea situația necesară, dioda se închide și se deschide p-n-tranziție. Pentru a schimba atunci când tensiunea pornit a rămas deschisă, iar rezistența canal nu este schimbat, este posibil să se includă rezistor de mare rezistență între sursă și cheia de intrare. Și prezența capacitances condensator accelera în mod semnificativ procesul de reîncărcare.

Calcularea comutatorului tranzistor

Pentru a cita un exemplu de calcul al înțelegerii, puteți înlocui datele dumneavoastră:

1) Tensiunea colector-emitor - 45 V. totală Disiparea puterii - 500 MW. Tensiunea colector-emitor - 0.2 V. Frecvența de întrerupere de funcționare - 100 MHz. Tensiunea de bază-emitor - 0.9 V. curent colector - 100 mA. Statistic raportul de transfer curent - 200.

2) Rezistorul de curent de 60 mA 5-1,35-0,2 = 3,45.

3) valoarea rezistenței colectorului: 3,45 \ 0,06 ohmi = 57.5.

4) Pentru comoditate, vom lua valoarea nominală de 62 ohmi: 3,45 \ 62 = 0.0556 mA.

5) Presupunem curent bazei: 56 \ 200 = 0,28 mA (0,00028 A).

6) Cât de mult va baza rezistor: 5-0.9 = 4,1V.

7) Se determină rezistența rezistorului de bază: 4.1 \ = 0,00028 ohmi 14,642,9.

concluzie

Și, în sfârșit, despre numele „cheile electronice“. Faptul că statul este schimbat de curent. Și ce este? Asta-i drept, un set de taxe electronice. Din aceasta și există un al doilea nume. Dar, în general, și toate. După cum puteți vedea, principiul de funcționare și dispozitiv comutatoarele de tranzistor de circuit nu este ceva complicat, astfel încât să înțeleagă acest lucru - este fezabil. Trebuie remarcat faptul că, chiar autorul acestui articol pentru a reîmprospăta memoria sa luat un pic cărți de referință a împrumutat. Prin urmare, dacă aveți întrebări la terminologia propunem să amintesc prezența unor dicționare tehnice și căutarea de noi informații despre tranzistor switch-uri acolo.