comutadores de transistor. O princípio de funcionamento do circuito

Quando se trabalha com diagramas complexos útil é o uso de vários truques técnicos que podem atingir esse pouco esforço meta. Um deles é a criação de interruptores de semicondutores. O que são eles? Por que eles deveriam criar? Por que eles são chamados de "chaves eletrônicas"? Quais são as características deste processo é, e o que procurar?

O que fez interruptores transistor

Eles são executados com o uso de campo ou transistores bipolares. Além disso dividida em primeiros e TIR chaves que têm de controlo p-n-junção. Entre bipolar não distinguir / saturados. Transistor interruptor 12 V irá satisfazer as exigências básicas de rádio amador.

modo estático

Nele analisa os estados abertos e fechados da chave. A primeira entrada é um nível de tensão baixo, o que representa lógica de sinal zero. Em tal modo, tanto a transição encontram-se no sentido inverso (de corte é obtido). E no coletor de corrente só pode afetar o calor. No estado aberto para a entrada de chave é um alto nível de voltagem correspondente à lógica de um sinal. A operação é possível em dois modos simultaneamente. Tal operação pode ser na região de saturação ou a região linear da característica de saída. Vamos discuti-los com mais detalhes.

chave de saturação

Em tais casos, as transições transistor estão inclinados na direcção para a frente. Portanto, se você mudar a corrente de base, o valor do coletor não vai mudar. Em transistores de silício de polarização de cerca de 0,8 V é necessário, enquanto que para o germânio tensão oscila dentro de 0,2-0,4 V. Uma chave como uma saturação geral é atingido? Para fazer isso, a base de corrente aumenta. Mas tudo tem os seus limites, bem como um aumento na saturação. Então, quando você chegar a um certo valor atual, ela deixa de crescer. Mas por que gastar a saturação de uma chave? Há uma tarifa especial, que reflete o estado de coisas. Com a sua capacidade crescentes aumentos de carga, que têm interruptores de transistores, fatores desestabilizadores começar a afetar uma força menor, mas não há deterioração do desempenho. Portanto, o valor do fator de saturação seleccionados a partir de considerações de compromisso, com foco no problema que precisa ser realizada.

Desvantagens chave insaturada

E o que aconteceria se ele não foi alcançado o valor ideal? Então existem essas deficiências:

1. chave aberta queda de tensão perder até cerca de 0,5 V.
2. Piorar imunidade. Isto é devido ao aumento da impedância de entrada, o que é observado nas teclas quando eles estão abertos. Assim, a interferência, tais como picos de tensão e vai levar a uma alteração nos parâmetros do transistor.
3. chave saturado tem uma estabilidade significativa da temperatura.

Como você pode ver, este processo ainda é melhor para levar a cabo, para eventualmente obter um dispositivo perfeito.

velocidade

Este parâmetro depende da frequência máxima permitida, pode ser realizada quando os sinais de comutação. Isto por sua vez depende da duração do processo de transição, que é determinado pela inércia do transistor, bem como a influência dos parâmetros parasitas. Para caracterizar o elemento lógico desempenho muitas vezes indicam o tempo médio que ocorre quando um sinal atrasado pela sua transmissão no interruptor transistor. Diagrama mostrando a sua normalmente precisamente esta gama média de resposta e mostra.

Interação com outras teclas

Para fazer isso, acopladores utilizados. Assim, se o primeiro interruptor de saída é a um nível de alta tensão, então existe na segunda abertura de entrada e funcionando num modo predeterminado. E vice-versa. Um tal circuito de comunicação afecta substancialmente os processos transitórios que ocorrem durante a comutação, e a velocidade das chaves. Aqui está como um interruptor de transistor. O mais comum é o esquema em que a interação ocorre apenas entre os dois transistores. Mas isso não significa que é impossível fazer um dispositivo que será usado três ou quatro ou mesmo mais elementos. Mas na prática isso pode ser difícil encontrar um uso, de modo que o trabalho deste tipo de interruptor transistor não é usado.

O que escolher

Que melhor trabalho? Vamos imaginar que temos um interruptor de transistor simples, uma fonte de tensão, que é de 0,5 V. Em seguida, usando um osciloscópio pode capturar todas as mudanças. Se a corrente de colector de 0,5 mA com uma taxa de débito, a tensão desce para 40 mV (com base será de aproximadamente 0,8 V). Pelos padrões do problema, podemos dizer que este é um desvio bastante significativo, o que impõe restrições ao uso de toda série de esquemas, por exemplo, interruptores, sinais analógicos. Portanto, eles estão sujeitos a especiais transistores de efeito de campo, que tem um p-n-junção controlar. As suas vantagens em relação aos homólogos bipolares são os seguintes:

1. A ligeira valor da tensão residual na chave no estado postagem.
2. A alta resistência e, como resultado – uma pequena corrente que flui através do elemento de fechada.
3. Ele consome pouca energia, por isso não precisa de uma fonte significativa de tensão de controle.
4. É possível mudar os sinais de baixo nível elétricos, que constituem unidades de microvolts.

alternar interruptor transistor – esta é uma aplicação ideal para o campo. Naturalmente, esta mensagem é colocada exclusivamente para os leitores ter uma idéia sobre o seu uso. Um pouco de conhecimento e criatividade – e a possibilidade de implementar, que tem interruptores transistor a ser cunhado em abundância.

exemplo de operação

Vamos considerar mais detalhadamente como o interruptor de transistor simples. Mudar de uma entrada de sinal é transmitido e removido da outra saída. Para bloquear chave na porta do transistor usando uma tensão que é maior do que os valores da fonte e dreno para um valor maior do que 2-3 V. No entanto, deve ter cuidado para não ir além da faixa permitida. Quando o interruptor está fechado, a resistência é relativamente grande – maior do que 10 ohms. Este valor é obtido devido ao facto de que afecta ainda mais e corrente de polarização inversa da junção pn. No mesmo estado capacitância entre o circuito de comutação de sinal e o eléctrodo de porta está na gama de 3-30 pF. Agora, abra o interruptor de transistor. Condução de veículos e prática irá mostrar que se a tensão portão está quase zero, e depende fortemente da resistência de carga e um comutadas características de tensão. Isto é devido a todo o sistema de interacções porta, fonte e dreno do transistor. Isso cria alguns problemas para uso no modo de helicóptero.

Como solução para este problema, vários esquemas foram desenvolvidos que fornecem uma tensão de estabilização que ocorre entre o canal e o portão. Além disso, devido às propriedades físicas do mesmo o diodo pode ser usado como tal. Para este fim, deve ser incluído na voltagem sentido de bloqueio inverso. Se você vai criar a situação necessário, o diodo fecha eo p-n-transição abre. Para mudar quando a tensão de comutação permaneceu aberto, e a resistência do canal não é alterado, é possível incluir resistência de alta resistência entre a fonte e a entrada de chave. E a presença de capacitância de capacitores acelerar significativamente o processo de recarga.

Cálculo do comutador de transistor

Para citar um exemplo de cálculo de compreensão, você pode substituir seus detalhes:

1) A tensão de colector-emissor – 45 V. A dissipação de potência total – 500 mw. A tensão de colector-emissor – 0,2 V. A frequência de corte de operação – 100 MHz. A tensão base-emissor – 0,9 V. O colector de corrente – 100 mA. taxa de transferência de corrente estatística – 200.

2) O resistor para a corrente de 60 mA 5-1,35-0,2 = 3,45.

3) o valor da resistência de colector: 3,45 0,06 ohms = 57,5.

4) Para conveniência, tomamos o valor nominal de 62 ohms: 3,45 62 = 0,0556 mA.

5) Assumimos a corrente de base: 56 200 = 0,28 mA (0,00028 A).

6) Qual será a base resistor: 5 – 0,9 = 4,1V.

7) Determinar a resistência do resistor de base: 4,1 = 0,00028 ohms 14,642,9.

conclusão

E, finalmente, sobre o nome "chaves eletrônicas". O fato de que o estado é alterado pela corrente. E o que é? É isso mesmo, um conjunto de cargas eletrônicas. A partir deste e há um segundo nome. Mas, em geral, e tudo mais. Como você pode ver, o princípio de funcionamento e o aparelho desliga transistor circuito não é algo complicado, por assim entender isso – é viável. Note-se que mesmo o autor deste artigo para refrescar sua memória teve um pouco de livros de referência que ele emprestados. Portanto, se você tiver dúvidas para a terminologia proponho lembrar a presença de dicionários técnicos e busca de novas informações sobre o transistor comuta lá.