Bipolární plošné tranzistory (Také známý jako Bjt), může být použit jako zesilovač, filtr, usměrňovač, oscilátor, nebo dokonce vypínače, které jsme pokrýt příklad v první části. Tranzistor bude fungovat jako zesilovač nebo jiný lineární obvod, pokud je tranzistor zaujatý do lineární oblasti. Tranzistor lze použít jako spínač, pokud je zkreslený v oblastech nasycení a vypnutí., To umožňuje proudit (nebo ne) v jiných částech obvodu.
protože proud kolektoru tranzistoru je úměrně omezen jeho základním proudem, může být použit jako druh přepínače řízeného proudem. Relativně malý tok elektronů zasílaných přes základnu tranzistoru má schopnost ovládat mnohem větší tok elektronů přes kolektor.
použití BJT jako přepínače: příklad
Předpokládejme, že jsme měli lampu, kterou jsme chtěli zapnout a vypnout přepínačem. Takový obvod by byl velmi jednoduchý, jako na obrázku níže (a).,
pro ilustraci vložte tranzistor na místo spínače, abyste ukázali, jak může řídit tok elektronů lampou. Nezapomeňte, že řízený proud přes tranzistor musí jít mezi kolektorem a emitorem.
protože je to proud přes lampu, kterou chceme ovládat, musíme umístit kolektor a emitor našeho tranzistoru tam, kde byly dva kontakty spínače., Musíme se také ujistit, že světlo je proud bude pohybovat proti směru vysílač symbolem šipky, aby bylo zajištěno, že tranzistor je křižovatka zaujatost bude správné, jako na obrázku níže (b).
(a) mechanický spínač, (b) tranzistorový spínač NPN, (c) tranzistorový spínač PNP.
tranzistor PNP mohl být také vybrán pro práci. Jeho použití je znázorněno na obrázku výše (c).
volba mezi NPN a PNP je opravdu libovolná., Vše, na čem záleží, je, že správné aktuální směry jsou udržovány kvůli správné křižovatce ovlivnění (tok elektronů proti tranzistoru symbolem je šipka).
na výše uvedených obrázcích není základna BJT připojena k vhodnému napětí a žádný proud neprochází základnou. V důsledku toho se tranzistor nemůže zapnout. Snad nejjednodušší by bylo připojit přepínač mezi základnou a kolektorovými dráty tranzistoru, jak je na obrázku (a) níže.
Tranzistor: (a) cutoff, lampy; (b) nasycené, lampa na.,
mezní vs nasycené tranzistory
Pokud je spínač otevřený jako na obrázku (a), základní vodič tranzistoru zůstane „plovoucí“ (není připojen k ničemu) a přes něj nebude proud. V tomto stavu se říká, že tranzistor je odříznut.
Pokud je spínač uzavřen jako na obrázku (b), proud bude moci proudit ze základny do emitoru tranzistoru přes spínač. Tento základní proud umožní mnohem větší proud z kolektoru do emitoru, čímž rozsvítí lampu., V tomto stavu maximálního proudu obvodu se tranzistor říká, že je nasycený.
samozřejmě se může zdát zbytečné používat tranzistor v této kapacitě k ovládání lampy. Místo tranzistoru postačí běžný spínač.
Proč používat tranzistor pro řízení proudu?
zde lze vytvořit dva body. Za prvé, je skutečnost, že při použití tímto způsobem, spínací kontakty potřebují zvládnout pouze to, co malý základní proud je nutné zapnout tranzistor; tranzistor sám zpracovává většinu proudu lampy., To může být důležitou výhodou, pokud má spínač nízké proudové hodnocení: malý spínač může být použit k ovládání relativně vysokého proudového zatížení.
důležitější je, že chování tranzistoru ovládajícího proud nám umožňuje použít něco úplně jiného k zapnutí nebo vypnutí lampy. Zvažte následující obrázek, kde dvojice solárních článků nabízí 1 V k překonání 0,7 V base-emitor napětí tranzistoru způsobit báze proud, který zase ovládá lampu.
solární článek slouží jako světelný senzor.,
Nebo bychom mohli použít termočlánek (mnoho zapojeny v sérii) poskytnout nezbytné základní proud pro zapnutí tranzistoru na obrázku níže.
jeden termočlánek poskytuje méně než 40 mV. Mnoho v sérii by mohl produkovat v přebytku 0,7 V, tranzistor VBE způsobit základny proud a následné kolektorový proud do lampy.,
Dokonce i mikrofon (viz obrázek níže) s dost napětí a proudu (zesilovač) výstupní mohl obrátit tranzistor, za předpokladu, že její výstup je odstraněna z AC na DC tak, že emitor-báze PN přechodu v tranzistoru bude vždy dopředu-neobjektivní:
Zesílený signál mikrofonu je opravena, aby DC předpětí báze tranzistoru poskytuje větší kolektorový proud.
bod by měl být již zcela zřejmý., Jakýkoli dostatečný zdroj stejnosměrného proudu může být použit k zapnutí tranzistoru a tento zdroj proudu musí být pouze zlomkem proudu potřebného k napájení lampy.
Zde vidíme tranzistor funguje nejen jako switch, ale jako opravdový zesilovač: pomocí relativně nízkou spotřebou signál k ovládání relativně velké množství energie. Vezměte prosím na vědomí, že skutečný výkon pro osvětlení lampy pochází z baterie napravo od schématu., Není to, jako by se malý signální proud ze solárního článku, termočlánku nebo mikrofonu magicky přeměňoval na větší množství energie. Spíše tyto malé zdroje energie jednoduše ovládají napájení baterie, aby rozsvítily lampu.
BJT as switch REVIEW:
- tranzistory mohou být použity jako spínací prvky pro řízení stejnosměrného výkonu na zátěž. Spínaný (řízený) proud jde mezi emitorem a kolektorem; řídící proud jde mezi emitorem a základnou.,
- když má tranzistor přes něj nulový proud, říká se, že je ve stavu přerušení (plně nevodivý).
- když má tranzistor maximální proud, říká se, že je ve stavu nasycení (plně vodivý).
související pracovní list:
- bipolární tranzistory jako přepínače pracovní list