interruttori a transistor. Il principio di funzionamento del circuito

Quando si lavora con i diagrammi complessi utile è l'uso di vari accorgimenti tecnici che possono raggiungere questo obiettivo piccolo sforzo. Uno di questi è la creazione di interruttori a semiconduttore. Cosa sono? Perché dovrebbero creare? Perché sono chiamati "chiavi elettroniche"? Quali sono le caratteristiche di questo processo è, e cosa cercare?

Ciò che ha reso interruttori a transistor

Vengono eseguiti con l'uso di campo o transistori bipolari. Ulteriormente suddiviso in una prima ed TIR chiavi che hanno il controllo p-n-giunzione. Tra bipolare non distingue / saturi. Transistore di commutazione 12 V in grado di soddisfare le esigenze di base da radioamatori.

modalità statica

In esso analizza gli stati chiusi e aperti della chiave. Il primo ingresso è un livello di bassa tensione, che rappresenta logico segnale di zero. In tal modo, sia la transizione sono in senso inverso (taglio è ottenuta). E sul collettore di corrente può interessare solo il calore. Nello stato aperto all'ingresso chiave è un livello alto di tensione corrispondente ad uno logico del segnale. Il funzionamento è possibile in due modi contemporaneamente. Tale operazione può essere nella regione di saturazione o regione lineare della caratteristica di uscita. Noi li discutere in modo più dettagliato.

chiave di saturazione

In tali casi, le transizioni transistor sono polarizzate in senso diretto. Pertanto, se si modifica la corrente di base, il valore del collettore non cambierà. In transistor di silicio per polarizzazione di circa 0,8 V è necessario, mentre per il germanio tensione fluttua entro 0,2-0,4 V. Una chiave viene raggiunta una saturazione generale? Per fare questo, la base corrente aumenta. Ma tutto ha un limite, così come un aumento della saturazione. Così, quando si raggiunge un certo valore di corrente, cessa di crescere. Ma perché spendere la saturazione di una chiave? C'è una tariffa speciale, che riflette lo stato delle cose. Con le sue crescenti aumenta la capacità di carico, che hanno interruttori a transistor, fattori destabilizzanti cominciano ad interessare una forza più piccola, ma c'è un deterioramento delle prestazioni. Pertanto, il valore del fattore di saturazione selezionato da considerazioni di compromesso, concentrandosi sul problema che deve essere eseguita.

Svantaggi chiave insaturi

E cosa sarebbe successo se non è stato raggiunto il valore ottimale? Poi ci sono tali carenze:

1. caduta di tensione chiave aperta perdere fino a circa 0,5 V.
2. Peggiorare immunità. Ciò è dovuto alla maggiore impedenza di ingresso, che si osserva nelle chiavi quando sono aperti. Pertanto, interferenze come picchi di tensione e porterà ad una variazione dei parametri transistor.
3. chiave saturo ha una significativa stabilità della temperatura.

Come si può vedere, questo processo è ancora meglio di effettuare, per ottenere alla fine un dispositivo perfetto.

velocità

Questo parametro dipende dalla frequenza massima consentita, può essere effettuata quando i segnali di commutazione. Questo a sua volta dipende dalla durata del processo di transizione, che è determinata dall'inerzia del transistore, nonché l'influenza dei parametri parassiti. Per caratterizzare l'elemento logico prestazioni spesso indicare il tempo medio che si verifica quando un segnale ritardato di sua trasmissione nel commutatore a transistor. Diagramma che mostra la sua normalmente proprio questo media gamma di risposta e spettacoli.

Interazione con altri tasti

Per fare questo, accoppiatori utilizzati. Pertanto, se la prima uscita del sensore è ad un livello alto di tensione, allora v'è la seconda apertura di ingresso e funzionante in una modalità predeterminata. E viceversa. Tale circuito di comunicazione influisce notevolmente i processi transitori che si verificano durante la commutazione, e la velocità dei tasti. Ecco come un interruttore a transistor. Il più comune è lo schema in cui l'interazione avviene solo tra i due transistori. Ma questo non significa che non è possibile realizzare un dispositivo che verrà utilizzato tre o quattro o anche più elementi. Ma in pratica questo può essere difficile trovare un impiego, in modo che il lavoro di questo tipo di interruttore transistor non viene utilizzato.

Cosa scegliere

Quale migliore lavoro? Immaginiamo che abbiamo un semplice interruttore a transistor, una tensione di alimentazione pari a 0,5 V. Quindi, utilizzando un oscilloscopio in grado di catturare tutte le modifiche. Se la corrente di collettore di 0,5 mA ad un valore di frequenza, la tensione scende a 40 mV (base sarà di circa 0,8 V). Secondo gli standard del problema possiamo dire che questa è una deviazione molto significativo, che impone restrizioni sull'uso di tutta una serie di schemi, per esempio interruttori, segnali analogici. Pertanto, essi sono soggetti a speciali transistori ad effetto di campo, che ha un controllo p-n-giunzione. I loro vantaggi rispetto alle controparti bipolari sono:

1. La leggera valore della tensione residua sulla chiave nello Stato d'invio.
2. L'elevata resistenza e di conseguenza – una piccola corrente che fluisce attraverso l'elemento di chiusura.
3. Si consuma poca energia, quindi non hanno bisogno di una significativa fonte di tensione di controllo.
4. È possibile commutare i segnali di basso livello elettrici, che costituiscono unità di microvolt.

commutare l'interruttore a transistor – questa è un'applicazione ideale per il campo. Naturalmente, questo messaggio viene collocato esclusivamente ai lettori avere un'idea circa il loro uso. Un po 'di conoscenza e l'ingegno – e la possibilità di eseguire, che ha interruttori a transistor da coniato in abbondanza.

esempio operazione

Consideriamo più in dettaglio come il semplice interruttore a transistor. Il passaggio da un segnale di ingresso viene fatto passare e rimosso dal altra uscita. Per bloccare tasto sul gate del transistore utilizzando una tensione che è superiore ai valori di source e drain ad un valore maggiore di 2-3 V. Tuttavia, si deve fare attenzione a non andare oltre il campo ammissibile. Quando l'interruttore è chiuso, la resistenza è relativamente grande – maggiore di 10 Ohm. Questo valore è ottenuto grazie al fatto che colpisce ulteriormente più e invertire corrente di polarizzazione della giunzione pn. Nella stessa capacità di stato tra il circuito di commutazione del segnale e l'elettrodo di gate è nell'intervallo di 3-30 pF. Ora aprire l'interruttore a transistor. Conduzione e pratica mostrerà che se la tensione di gate è prossimo a zero, e dipende fortemente dalla resistenza di carico e un caratteristiche tensione commutata. Ciò è dovuto a tutto il sistema di interazioni gate, source e drain del transistore. Questo crea alcuni problemi per l'utilizzo in modalità chopper.

Come soluzione a questo problema, vari schemi sono stati sviluppati che forniscono una tensione di stabilizzazione che si verifica tra il canale e il cancello. Inoltre, a causa delle proprietà fisiche anche il diodo può essere utilizzato come tale. A tal fine, dovrebbe essere inclusa nella direzione di blocco tensione inversa. Se si creerà la situazione necessaria, il diodo si chiude e si apre la p-n-transizione. Per cambiare quando la tensione commutata è rimasto aperto, e la resistenza del canale non viene modificato, è possibile includere resistore ad alta resistenza tra la sorgente e la chiave di ingresso. E la presenza di capacità del condensatore accelerare notevolmente il processo di ricarica.

Calcolo del commutatore a transistor

Per citare un esempio di calcolo di comprensione, è possibile sostituire i tuoi dati:

1) La tensione collettore-emettitore – 45 V. La potenza dissipata totale – 500 mw. La tensione collettore-emettitore – 0,2 V. La frequenza di taglio del funzionamento – 100 MHz. La tensione base-emettitore – 0,9 V. La corrente di collettore – 100 mA. Statistica rapporto di trasferimento corrente – 200.

2) La resistenza per la corrente di 60 mA 5-1,35-0,2 = 3.45.

3) il valore di resistenza di collettore: 3,45 0,06 ohm = 57.5.

4) Per comodità, prendiamo il valore nominale di 62 ohm: 3,45 62 = 0,0556 mA.

5) Assumiamo la corrente di base: 56 200 = 0,28 mA (0,00,028 mila A).

6) Quale sarà la base della resistenza: 5-0,9 = 4,1V.

7) Determinare la resistenza della resistenza di base: 4.1 = 0,00,028 mila ohm 14,642,9.

conclusione

E, infine, sulle "chiavi elettroniche" name. Il fatto che lo stato è cambiato dalla corrente. E che cosa si tratta? Proprio così, una serie di cariche elettroniche. Da questo e non v'è un secondo nome. Ma in generale, e di tutti. Come si può vedere, il principio di funzionamento e il dispositivo passa transistor circuito non è qualcosa complicato, quindi capire questo – è fattibile. Va notato che anche l'autore di questo articolo per rinfrescare la memoria ha preso un po 'di libri di riferimento ha preso in prestito. Pertanto, se avete domande per la terminologia propongo di ricordare la presenza di dizionari tecnici e di ricerca di nuove informazioni circa il transistor lì.