Mga Paksa:
- Pangkalahatan
- Ang operasyon ng transistor
- Ang transistor bilang isang switch
- Ang transistor bilang isang amplifier
- Katangian ng transistor
- Halimbawa ng circuit na may katangian
- Darlington transistor
Pangkalahatan:
Ang mga transistor ay may 2 magkakaibang mga aplikasyon, ang mga ito ay ginagamit bilang:
- Amplifier (isipin ang isang audio amplifier)
- Lumipat (ang isang transistor ay maaaring lumipat ng malalaking kapangyarihan nang napakabilis at ginagamit sa, bukod sa iba pang mga bagay, ng mga control device sa kotse).
Ang mga transistor ay kinokontrol ng kasalukuyang. Sa microprocessors, halimbawa, nais ng isa na panatilihin ang kasalukuyang bilang mababang hangga't maaari dahil sa pag-unlad ng init. Ang MOSFET ay kadalasang ginagamit dito.
Mayroong 2 uri ng transistor, ang NPN at ang PNP transistor. Ang mga ito ay inilarawan sa ibaba.
NPN transistor:
Ang B ay nangangahulugang "Base", ang C para sa "Collector" at ang E para sa "Emitter".
Gamit ang NPN transistor, ang arrow ay tumuturo palayo sa transistor. Ang transistor na ito ay kadalasang ginagamit kapag ito ay isang 'ground circuit', kung saan ang Emitter ay konektado sa ground.
PNP transistor:
Gamit ang PNP transistor ang arrow ay tumuturo patungo sa transistor. Ang isang kapaki-pakinabang na mnemonic para sa PNP ay "Arrow to Plate".
Ang operasyon ng transistor:
Sa automotive technology, ang transistor ay kadalasang ginagamit bilang switch, kaya tatalakayin pa natin ito. Kumuha kami ng isang NPN transistor bilang isang halimbawa.
Ipinapakita ng larawan ang base sa kaliwa, sa itaas ng kolektor at sa ibaba ng Emitter. Kapag nagsimulang dumaloy ang isang pangunahing kasalukuyang (asul na arrow), sinusundan nito ang daan patungo sa Emitter. Nagiging sanhi din ito ng daloy ng kolektor sa Emitter. Sa sandaling mawala ang base current, humihinto din ang kasalukuyang mula sa kolektor hanggang sa Emitter.
Kung ang kalahati ng pangunahing kasalukuyang daloy, kalahati ng kasalukuyang (kumpara sa I max.) ay dadaloy din. Samakatuwid, malinaw na nakikita na ang kasalukuyang lumipat sa transistor (mula sa C hanggang E) ay ganap na nakasalalay sa taas ng B.
Ang isang transistor ay palaging may mga pagkawala ng boltahe dahil sa paglipat ng PN. Sa pagitan ng Base at Emitter ito ay 0,7 Volt at sa pagitan ng Collector at Emitter ay 0,3 Volt.
Ang transistor bilang switch:
Sa sumusunod na halimbawa, ang isang 12 volt / 5 Watt lamp ay kinokontrol gamit ang isang transistor. Ang boltahe ng UB1 (boltahe source 1) ay ang boltahe ng baterya na 12 volts. Ang lampara ay konektado sa lupa. Ang base ng transistor ay kinokontrol ng UB2; "ang pinagmulan ng boltahe 2" ng 6 volts.
Ang boltahe ng pagkawala sa pagitan ng Collector – Emitter (UCE) ay 0,3 volts, at sa pagitan ng Base – Emitter (UBE) 0,7 volts. Makikita natin ito na makikita sa pagkalkula sa ibaba. Ang amplification factor ay nakatakda sa 200. Ito ay maaaring palaging mag-iba. Ang gain factor ay ang ratio sa pagitan ng base current at ng Collector-Emitter current.
Ang isang circuit ay dapat palaging constructed na may isang tiyak na pagtutol (RB sa diagram sa itaas). Kung ang risistor na ito ay wala doon, ang transistor ay agad na mabibigo. Ang halaga na dapat magkaroon ng risistor RB ay depende sa lahat ng mga kadahilanan; katulad ng mga boltahe sa parehong UB1 at UB2 at ang kinakailangang kasalukuyang para sa mga bahagi (resistor o lamp), atbp. Kakalkulahin natin ngayon ang paglaban ng pagkarga ng RB.
Upang kalkulahin ang paglaban ng pagkarga RB, ang paglaban sa pamamagitan ng lampara ay dapat munang kalkulahin.
Ngayon na ang paglaban sa RL ay kilala, ang kasalukuyang kolektor (IC) ay maaaring kalkulahin.
Ang UCEsat ay nangangahulugang "saturation", o sa madaling salita; saturation. Sa sandaling ang transistor ay nagsasagawa, mayroong isang boltahe na drop ng 0,3 volts sa pagitan ng mga punto C at E (Collector - Emitter).
Ang susunod na hakbang ay upang matukoy ang pangunahing kasalukuyang (IB):
Ang safety margin (IBK) na 1,5 x IB ay nalalapat sa bawat transistor circuit. Kaya ang halaga ng IB ay dapat na muling i-multiply sa 1,5. Ang dahilan nito ay ipapaliwanag sa ibang pagkakataon.
Ang base current ay 12% lamang ng Collector-Emitter current. Ngayon ay malinaw na nakikita na ang isang transistor ay maaaring maging isang malaking pangunahing kasalukuyang mula sa isang maliit na bass current.
Ngayon na ang lahat ng mga alon sa diagram ay kilala, ang paglaban RB ay maaaring kalkulahin.
Ang UBE ay ang boltahe sa pagitan ng Base at ng Emitter. Dahil sa conductive material sa transistor, palaging may boltahe na drop na 0,7 Volt sa pagitan ng mga puntos B at E.
Walang mga karaniwang resistors na eksaktong 1,74k (Kilo-Ohm). Kaya ang isang karaniwang risistor na may ibang halaga ay dapat mapili. Ang pagpili ay dapat gawin mula sa magagamit na mga resistors mula sa serye ng E12.
Ang kinakailangang risistor na 1,74k ay nasa pagitan ng 1,5k at 1,8k. Sa kasong iyon, ang mas mababang halaga ng pagtutol ay dapat piliin; sa halagang 1,5k. Ito ay upang matiyak na ang pagtanda at pagkasira ng mga bahagi ay hindi makakaapekto sa mga alon sa circuit.
Ang transistor bilang isang amplifier:
Ang transistor ay maaaring gamitin bilang isang amplifier. Ang base current ay maaaring baguhin sa pamamagitan ng pag-on ng potentiometer. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng base kasalukuyang, ang gain boltahe, at sa gayon ang boltahe sa buong collector-emitter, ay nagbabago.
Katangian ng transistor:
Ang isang katangian ay maaaring gawin ng isang NPN transistor, tingnan ang larawan sa ibaba:
1st quadrant (kanang itaas) = UCE – IC
Ang linya ay slope paitaas hanggang sa 0,3 volts. Ang lugar na ito ay UCEsat (transistor saturation). Pagkatapos nito, ang linya ay tumatakbo nang halos pahalang.
2st quadrant (kaliwa sa itaas) = IB – IC
Ang koneksyon sa pagitan ng UB at IC ay ipinahiwatig dito. IC = HFE x IB, na may ganitong katangiang HFE= 10, kaya ang IC ay 10 beses na mas malaki kaysa sa IB. Ang kadahilanan ng kaligtasan ng IB = 1,5 x IBK ay hindi pa isinasaalang-alang.
3st quadrant (kaliwa sa ibaba) = UBE – IB
Ang drop boltahe sa pagitan ng base at emitter ng isang transistor ay ang threshold boltahe ng isang diode. Ang boltahe ng threshold ay 0,7 Volt. Mula sa boltahe na ito ang transistor ay nagsisimula sa pagsasagawa at ang base kasalukuyang IB ay nagsisimulang dumaloy. Maaari rin itong masubaybayan pabalik sa katangian.
Halimbawa ng circuit na may katangian:
Ngayon ay oras na para sa isang (simple) halimbawa ng circuit na may nauugnay na katangian ng transistor. Ang IB = 1,5 x IBK ay kasama dito, na nagreresulta sa isang pahalang na linya sa axis ng IB. Sa circuit sa ibaba, ang UB1 ay ang boltahe ng baterya at ang UBE (Base-Emitter voltage) ay nagmumula sa isang switch o signal sa isang control device. Upang kalkulahin ang kasalukuyang sa UBE, ang kasalukuyang IC (collector current) ay dapat munang kalkulahin;
Ngayon alam namin na ang isang kasalukuyang ng 15mA ay dapat dumaloy sa base ng transistor para sa transistor (na may nabanggit na UB1 at RB) upang ganap na magsagawa, kabilang ang kadahilanan ng kaligtasan. Ang katangian ay maaaring matapos:
Sa katangiang ito makikita na ang IB (kasalukuyang nasa base) ay tumataas sa 10mA. Ang bahaging ito, mula 0 hanggang 10 mA, ay kinakalkula gamit ang formula: IB = IC : HFE. Ang linya pagkatapos ay ganap na tumatakbo nang pahalang mula 10 hanggang 15mA. Ang bahaging ito ay ang gain factor na 1,5 (mula sa pagkalkula ng IB = 1,5 x IBK). Sa isang base na kasalukuyang ng 15mA, isang kolektor kasalukuyang (IC) ng 1000mA daloy.
Ang mga transistor ay kinokontrol ng kasalukuyang. Sa microprocessors, halimbawa, nais ng isa na panatilihin ang kasalukuyang bilang mababang hangga't maaari dahil sa pag-unlad ng init. Madalas kasama dito ang MOSFET inilapat.
Darlington transistor:
Ang isang control device ay nagpapadala ng base current sa transistor. Ang isang transistor ay maaaring gawing conductive sa pamamagitan ng isang control device na may kasalukuyang 0,1 hanggang 0,5 mA. Kapag gusto naming kontrolin ang isang actuator na nangangailangan ng isang mataas na kasalukuyang, ang ECU ay hindi maaaring magbigay ng kinakailangang kasalukuyang para sa transistor. Ang pangunahing kasalukuyang ng isang ignition coil ay humigit-kumulang 8 amperes. Ang control current ay kailangang palakihin para maging conductive ang transistor. Nagdudulot ito ng problema: hindi maibibigay ng microprocessor ang nais na kasalukuyang para sa transistor.
Sa pamamagitan ng isang Darlington transistor, ang isang maliit na control current mula sa ECU ay maaaring gamitin upang ilipat ang isang malaking kasalukuyang sa actuator.
Ang Darlington transistor ay binubuo ng dalawang transistor na magkakaugnay sa isang pabahay.
Ang collector-emitter current ng T1 ay nagbibigay ng base current ng T2. Nagreresulta ito sa isang malaking kadahilanan ng pakinabang, dahil ang mga kadahilanan ng nakuha ng parehong mga transistor ay maaaring i-multiply nang magkasama.
Ang isang napakaliit na base current ng T1 (isang-sampung bahagi lamang ng isang milliamp) ay kadalasang sapat upang gawing conductive ang T2.
Ang kasalukuyang gain factor (Hfed) ng Darlington transistor ay madalas sa pagitan ng 1000 at 10.000. Ang formula para kalkulahin ang gain factor ng isang Darlington transistor ay:
Hfed = Hfe1 * Hfe2
- Advantage: salamat sa malaking kasalukuyang amplification factor (Hfed), ang isang maliit na control current ay maaaring sapat upang gawin ang Darlington transistor conductive;
- Disadvantage: Ang base-emitter boltahe ng Darlington circuit ay dalawang beses kaysa sa isang solong transistor. Ang drop boltahe ng Darlington transistor ay samakatuwid ay mas malaki kaysa sa isang solong transistor.
Sa seksyong "Mga signal ng output" sa page Mga circuit ng interface Ang mga halimbawa at aplikasyon ng Darlington transistor ay ibinigay.
Kaugnay na pahina:
