Вы находитесь здесь: Главная > Транзисторы > Немного о транзисторах для начинающих

Немного о транзисторах для начинающих

Немного о транзисторах для начинающих

Пожалуй, сейчас трудно представить для себя современный мир без транзисторов, фактически в хоть какой электронике, начиная от радиоприёмников и телевизоров, заканчивая автомобилями, телефонами и компьютерами, так либо по другому, они употребляются.

Различают два вида транзисторов: биполярные и полевые. Биполярные транзисторы управляются током, а не напряжением. Бывают массивные и маломощные, высокочастотные и низкочастотные, p-n-p и n-p-n структуры… Транзисторы выпускаются в разных корпусах и бывают различных размеров, начиная от чип SMD (по сути есть намного меньше чем чип) которые созданы для поверхностного монтажа, заканчивая очень сильными транзисторами. По рассеиваемой мощности различают маломощные до 100 мВт, средней мощности от 0,1 до 1 Вт и массивные транзисторы больше 1 Вт.

Когда молвят о транзисторах, то обычно имеют в виду в биполярные транзисторы. Биполярные транзисторы делаются из кремния либо германия. Биполярными они названы поэтому, что их работа базирована на использовании в качестве носителей заряда как электронов, так и дырок. Транзисторы на схемах обозначаются последующим образом:

Одну из последних областей транзисторной структуры именуют эмиттером. Промежную область именуют базой, а другую крайнюю — коллектором. Эти три электрода образуют два p-n перехода: меж базой и коллектором — коллекторный, а меж базой и эмиттером — эмиттерный. Как и обыденный выключатель, транзистор может находиться в 2-ух состояниях — во «включенном» и «выключенном». Но это не означает, что они имеют передвигающиеся либо механические части, переключаются они из выключенного состояния во включенное и назад при помощи электронных сигналов.

Транзисторы созданы для усиления, преобразования и генерирования электронных колебаний. Работу транзистора можно представить на примере водопроводной системы. Представьте смеситель в ванной, один электрод транзистора — это труба до краника (смесителя), другой (2-ой) – труба после краника, там где у нас вытекает вода, а 3-ий управляющий электрод – это как раз краник, которым мы будем включать воду.

Транзистор можно представить как два поочередно соединенных диодика, в случае NPN аноды соединяются совместно, а в случае PNP – соединяются катоды.

Различают транзисторы типов PNP и NPN, PNP транзисторы открываются напряжением отрицательной полярности, NPN — положительной. В NPN транзисторах главные носители заряда — электроны, а в PNP — дырки, которые наименее мобильны, соответственно NPN транзисторы резвее переключаются.

Uкэ = напряжение коллектор-эмиттер

Uбэ = напряжение база-эмиттер

Ic = ток коллектора

Немного о транзисторах для начинающихIб = ток базы

В зависимости от того, в каких состояниях находятся переходы транзистора, различают режимы его работы. Так как в транзисторе имеется два перехода (эмиттерный и коллекторный), и любой из их может находиться в 2-ух состояниях: 1) открытом 2) закрытом. Различают четыре режима работы транзистора. Главным режимом является активный режим, при котором коллекторный переход находится в закрытом состоянии, а эмиттерный – в открытом. Транзисторы, работающие в активном режиме, употребляются в усилительных схемах. Кроме активного, выделяют инверсный режим, при котором эмиттерный переход закрыт, а коллекторный — открыт, режим насыщения, при котором оба перехода открыты, и режим отсечки, при котором оба перехода закрыты.

При работе транзистора с сигналами высочайшей частоты время протекания главных процессов (время перемещения носителей от эмиттера к коллектору) становится соизмеримым с периодом конфигурации входного сигнала. В итоге способность транзистора усиливать электронные сигналы с ростом частоты усугубляется.

Некие характеристики биполярных транзисторов

Неизменное/импульсное напряжение коллектор – эмиттер.

Неизменное напряжение коллектор – база.

Неизменное напряжение эмиттер – база.

Предельная частота коэффициента передачи тока базы

Неизменный/импульсный ток коллектора.

Немного о транзисторах для начинающихКоэффициент передачи по току

Немного о транзисторах для начинающихОчень допустимый ток

Входное сопротивление

Немного о транзисторах для начинающихРассеиваемая мощность.

Температура p-n перехода.

Температура среды и пр…

Граничное напряжение Uкэо гр. является очень допустимым напряжение меж коллектором и эмиттером, при разомкнутой цепи базы и токе коллектора. Напряжение на коллекторе, меньше Uкэо гр. характерны импульсным режимам работы транзистора при токах базы, хороших от нуля и соответственных им токах базы (для n-p-n транзисторы ток базы >0, а для p-n-p напротив, Iб<0).

К биполярным транзисторам могут быть отнесены однопереходные транзисторы, таким является к примеру КТ117. Таковой транзистор представляет собой трехэлектродный полупроводниковый прибор с одним р-n переходом. Однопереходный транзистор состоит из 2-ух баз и эмиттера.

Немного о транзисторах для начинающихВ ближайшее время в схемах нередко стали использовать составные транзисторы, именуют их парой либо транзисторами Дарлингтона, они владеют очень высочайшим коэффициентом передачи тока, состоят они из 2-ух либо более биполярных транзисторов, но выпускаются и готовые транзисторы в одном корпусе, таким является к примеру TIP140. Врубаются они с общим коллектором, если соединить два транзистора, то они будут работать как один, включение показано на рисунке ниже. Применение нагрузочного резистора R1 позволяет сделать лучше некие свойства составного транзистора.

Некие недочеты составного транзистора: низкое быстродействие, в особенности перехода из открытого состояния в закрытое. Прямое падение напряжения на переходе база-эмиттер практически вдвое больше чем в обыкновенном транзисторе. Ну и само собой, будет нужно больше места на плате.

Проверка биполярных транзисторов

Так как транзистор состоит из 2-ух переходов, при этом любой из их представляет собой полупроводниковый диодик, проверить транзистор можно так же, как инспектируют диодик. Проверка транзистора обычно осуществляется омметром, инспектируют оба p-n перехода транзистора: коллектор – база и эмиттер – база. Для проверки прямого сопротивления переходов p-n-p транзистора минусовой вывод омметра подключается к базе, а плюсовой вывод омметра – попеременно к коллектору и эмиттеру. Для проверки оборотного сопротивления переходов к база подключается плюсовой вывод омметра. При проверке n-p-n транзисторов подключение делается напротив: прямое сопротивление измеряется при соединении с базой плюсового вывода омметра, а оборотное сопротивление – при соединении с базой минусового вывода. Транзисторы так же можно прозванивать цифровым мультиметром в режиме прозвонки диодов. Для NPN красный щуп прибора «+» присоединяем к базе транзистора, и попеременно прикасаемся черным щупом «-» к коллектору и эмиттеру. Прибор должен демонстрировать некое сопротивление, приблизительно от 600 до 1200. Потом меняем полярность подключения щупов, в этом случае прибор ничего не должен демонстрировать. Для структуры PNP порядок проверки будет оборотным.

MOSFET транзисторы

Несколько слов желаю сказать про MOSFET транзисторы (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor), (Метал Оксид Полупроводник (МОП)) – это полевые транзисторы, не путать с обыкновенными полевиками! У полевых транзисторов три вывода: G — затвор, D — сток, S – исток. Различают N канальный и Р, в обозначении данных транзисторов имеется диодик Шоттки, он пропускает ток от истока к стоку, и ограничивает напряжение сток – исток.

Используются они в главном для коммутации огромных токов, управляются они не током, как биполярные транзисторы, а напряжением, и обычно, имеет очень маленькое сопротивление открытого канала, сопротивление канала величина неизменная и не находится в зависимости от тока. MOSFET транзисторы специально разработаны для главных схем, можно сказать как как подмена реле, но в неких случаях можно и усиливать, используются в массивных усилителях НЧ.

Плюсы у данных транзисторов последующие:

Малая мощность управления и большой коэффициент усиления по току

Наилучшие свойства, к примеру большая скорость переключения.

Устойчивость к огромным импульсам напряжения.

Схемы, где используются такие транзисторы, обычно более обыкновенные.

Минусы:

Стоят дороже, чем биполярные транзисторы.

Страшатся статическое электричества.

Немного о транзисторах для начинающихБолее нередко для коммутации силовых цепей используют MOSFET с N-каналом. Напряжение управления должно превосходить порог 4 В, вообщем, нужно 10-12 В для надежного включения MOSFET. Напряжение управления — это напряжение, приложенное меж затвором и истоком для включения MOSFET транзистора.

Советы по эксплуатации транзисторов

Значения большинства характеристик транзисторов зависят от реального режима работы и температуры, при этом с повышением температуры характеристики транзисторов могут изменяться. В справочнике приведены, обычно, типовые (усредненные) зависимости характеристик транзисторов от тока, напряжения, температуры, частоты и т. п.

Для обеспечения надежной работы транзисторов нужно принимать конструктивные меры, исключающие долгие электронные нагрузки, близкие к максимально допустимым, к примеру подменять транзистор на аналогичный но наименьшей мощности не стоит, это касается не только лишь мощностей, да и других характеристик транзистора. В неких случаях для роста мощности транзисторы можно включать параллельно, когда эмиттер соединяется с эмиттером, коллектор с коллектором и база – с базой. Перегрузки могут быть вызваны различными причинами, к примеру от перенапряжения, дл защиты от перенапряжения нередко используют быстродействующие диоды.

Что касается нагрева и перегрева транзисторов, температурный режим транзисторов не только влияет на значение характеристик, да и определяет надежность их эксплуатации. Следует стремиться к тому, чтоб транзистор при работе не перегревался, в выходных каскадах усилителей транзисторы непременно необходимо ставить на огромные радиаторы. Защиту транзисторов от перегрева необходимо обеспечивать не только лишь во время эксплуатации, да и во время пайки. При лужении и пайке следует принимать конструктивные меры, исключающие перегрев транзистора, транзисторы во время пайки лучше держать пинцетом, для защиты от перегрева.

Создатель: Адвансед

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: