Transistor schakelaars. Het circuit werkingsprincipe

Bij het werken met complexe schema's handig is, is het gebruik van diverse technische trucs die dit doel weinig inspanning kan bereiken. Een van hen is de creatie van halfgeleiderschakelaars. Wat zijn dat? Waarom zouden ze creëren? Waarom ze "elektronische sleutels" worden genoemd? Wat zijn de kenmerken van dit proces is, en wat te zoeken?

Wat maakte transistor schakelaars

Ze worden uitgevoerd met het gebruik van het veld of bipolaire transistoren. Verder verdeeld in eerste en TIR sleutels die control p-n-overgang zijn. Onder bipolaire geen onderscheid / verzadigd. Transistor schakelaar 12 V zal voldoen aan de basiseisen van amateur-radio.

statische modus

Daarin analyseert de gesloten en open toestanden van de sleutel. De eerste inlaat is een laagspanningsniveau, die logisch nulsignaal voorstelt. In dergelijke wijze zowel de overgang in de omgekeerde richting (cutoff wordt verkregen). En op de stroomafnemer kan alleen invloed op de warmte. In de geopende toestand naar de toetsinvoer een hoog spanningsniveau overeenkomt met logisch één signaal. Operatie kan in twee modes tegelijk. Dergelijke bewerking kan in het verzadigingsgebied of het lineaire gebied van de uitgangskarakteristiek. Wij zullen hen in detail te bespreken.

verzadiging key

In dergelijke gevallen worden de overgangen voorgespannen transistor in de voorwaartse richting. Daarom, als u de basis huidige wijzigt, wordt de waarde van de collector zal niet veranderen. In siliciumtransistors voor voorspanning van 0,8 V nodig, terwijl voor germanium fluctueert binnen 0,2-0,4 V. Een sleutel als algemene verzadiging bereikt? Om dit, de basis stroom toeneemt doen. Maar alles heeft zijn grenzen, evenals een toename van de verzadiging. Dus, als je een bepaalde actuele waarde te bereiken, is het niet langer om te groeien. Maar waarom de verzadiging van een sleutel door te brengen? Er is een speciaal tarief, dat de stand van zaken weergeeft. Met de toenemende laadvermogen toeneemt, hetgeen transistor schakelaars, destabiliserende factoren beginnen met een kleinere kracht beïnvloeden, maar er is verslechtering van de prestaties. Daarom is de verzadigingsfactor waarde gekozen uit compromis overwegingen gericht op het probleem dat moet worden uitgevoerd.

Nadelen onverzadigde key

En wat zou er gebeuren als het niet optimale waarde werd bereikt? Dan zijn er dergelijke tekortkomingen:

1. Voltage val geopend sleutel verliezen tot ongeveer 0,5 V.
2. Verergeren immuniteit. Dit komt door de hogere ingangsimpedantie, die wordt waargenomen in de sleutels van deze kantoren. Daarom zullen storingen zoals spanningspieken en leiden tot een verandering van de transistorparameters.
3. Verzadigde sleutel heeft belangrijke temperatuur stabiliteit.

Zoals u kunt zien, dit proces is nog altijd beter uit te voeren, om uiteindelijk een perfect apparaat.

snelheid

Deze parameter is afhankelijk van de maximaal toelaatbare frequentie kan worden uitgevoerd wanneer de schakelsignalen. Dit op zijn beurt afhankelijk van de duur van het overgangsproces, die wordt bepaald door de traagheid van de transistor, en de invloed van parasitaire parameters. Om de prestaties logicabouwsteen kenmerken vaak op de gemiddelde tijd die optreedt wanneer een signaal vertraagd door de transmissie in de transistorschakelaar. Schema van zijn normale juist deze gemiddelde reactiebereik en shows.

Interactie met andere toetsen

Om dit te doen, koppelingen gebruikt. Als dus de eerste schakeluitgang zich op een hoog spanningsniveau, dan is er bij de tweede inlaatopening en die in een bepaalde modus. En vice versa. Dergelijke communicatieschakeling hoofdzaak invloed op de transiënte processen die optreden tijdens het schakelen en de snelheid van de sleutels. Hier is hoe een transistor switch. De meest voorkomende is het schema waarin de interactie plaats alleen tussen de twee transistoren. Maar dit betekent niet dat het onmogelijk is om een apparaat dat gebruikt zal worden drie of vier of zelfs meer elementen maken. Maar in de praktijk kan dit moeilijk zijn om een gebruik te vinden, zodat het werk van dit type transistor schakelaar niet wordt gebruikt.

Wat te kiezen

Wat is een betere werk? Laten we ons voorstellen dat we een eenvoudige transistor switch, een spanning die 0,5 V. Dan, met behulp van een oscilloscoop kan alle wijzigingen vast te leggen. Indien de collectorstroom van 0,5 mA met een snelheid ingesteld, de spanning daalt tot 40 mV (betrokken is bij benadering 0,8 V is). Door de normen van het probleem kunnen we zeggen dat dit een vrij aanzienlijke afwijking, die beperkingen van het gebruik van hele reeks stelsels, bijvoorbeeld schakelaars, legt analoge signalen. Daarom zijn ze onderworpen aan speciale veldeffecttransistoren, waarin als p-n-junctie. Hun voordelen ten opzichte van de bipolaire tegenhangers:

1. De lichte waarde van de restspanning op de sleutel in de terbeschikkingstelling staat.
2. De hoge weerstand en daardoor - een kleine stroom die door de gesloten lid stroomt.
3. Het verbruikt weinig stroom, dus een belangrijke bron van stuurspanning niet nodig.
4. Het is mogelijk om de elektrische signalen met laag niveau, welke eenheden microvolt vormen schakelen.

schakelaar transistorschakelaar - Dit is een ideale toepassing voor het veld. Natuurlijk is dit bericht alleen geplaatst om de lezers een idee over hun gebruik. Een beetje kennis en vindingrijkheid - de mogelijkheid tot besteding, waarvan transistorschakelaars moet worden bedacht in overvloed.

operatievoorbeeld

Laten we eens kijken in meer detail hoe de eenvoudige transistor switch. Schakelen van één signaal ingang wordt geleid en uit de andere uitgang. Vergrendelen sleutel op de poort van de transistor met behulp van een spanning die hoger is dan de waarde van de aan- en afvoerzones een waarde groter dan 2-3 V. Het moet echter voorzichtig niet buiten het toegestane bereik. Wanneer de schakelaar gesloten, de weerstand relatief groot - groter dan 10 Ohm. Deze waarde wordt verkregen door het feit dat steeds omgekeerde instelstroom van de pn-overgang verder beïnvloedt. In dezelfde toestand capaciteit tussen het signaal schakelcircuit en de poortelektrode ligt in het gebied van 3-30 pF. Open nu de transistor switch. Rijden en praktijk blijkt dat wanneer gatespanning is bijna nul en sterk afhankelijk van de belastingsweerstand en geschakelde spanningskarakteristieken. Dit komt door het hele systeem van interacties gate, source en drain van de transistor. Dit leidt tot een aantal problemen voor gebruik in de chopper-modus.

Als oplossing voor dit probleem zijn verschillende stelsels ontwikkeld die een stabilisering spanning die optreedt tussen het kanaal en de poort verschaffen. Bovendien, als gevolg van de fysische eigenschappen van de diode ook kan worden gebruikt als zodanig. Daartoe moet worden opgenomen in omgekeerde richting sperspanning. Als u de nodige situatie zal creëren, de diode gesloten en de p-n-overgang wordt geopend. Veranderen wanneer de geschakelde spanningsregulator geopend blijft en het kanaal weerstand niet veranderd, is het mogelijk hoogohmige weerstand tussen de bron en de invoertoets omvatten. En de aanwezigheid van condensator capaciteiten aanzienlijk te versnellen het opladen.

Berekening van de transistorschakelaar

Om een voorbeeld van de berekening van begrip noemen, kunt u uw gegevens vervangen door:

1) De collector-emitterspanning - 45 V. De totale energieverlies - 500 mw. De collector-emitterspanning - 0,2 V. De afsnijfrequentie van tenuitvoerlegging - 100 MHz. De basis-emitterspanning - 0,9 V. De collectorstroom - 100 mA. Statistische huidige overdracht verhouding - 200.

2) De weerstand voor stroom 60 mA 5-1,35-0,2 = 3.45.

3) de collectorweerstand waarde: 3,45 \ 0,06 ohm = 57,5.

4) Voor het gemak nemen we de nominale waarde van 62 Ohm: 3.45 \ 62 = 0,0556 mA.

5) We nemen de basisstroom: 56 \ 200 = 0,28 mA (0,00028 A).

6) Hoeveel zal de weerstand base: 5-0,9 = 4,1V.

7) Bereken de weerstand van de basisweerstand 4.1 \ = 0,00028 ohm 14,642,9.

conclusie

En tot slot, de naam "elektronische sleutels". Het feit dat de staat wordt veranderd door de stroom. En wat is het? Dat klopt, een reeks elektronische kosten. Uit dit en is er een tweede naam. Maar in het algemeen, en alles. Zoals u kunt zien, het principe van de werking en het apparaat circuit transistor schakelaars is niet iets wat ingewikkeld, dus om dit te begrijpen - het is haalbaar. Opgemerkt moet worden dat zelfs de auteur van dit artikel om zijn geheugen op te frissen duurde wat naslagwerken hij geleend. Daarom, als u vragen aan de terminologie heb ik voorstellen om de aanwezigheid van technische woordenboeken en zoek naar nieuwe informatie op te vragen over de transistor schakelt daar.