bipolar junction transistors (znany również jako BJTs) może być używany jako wzmacniacz, filtr, prostownik, oscylator, a nawet przełącznik, który omówimy przykład w pierwszej sekcji. Tranzystor będzie działał jako wzmacniacz lub inny układ liniowy, jeśli tranzystor jest stronniczy w regionie liniowym. Tranzystor może być używany jako przełącznik, jeśli jest tendencyjny w regionach nasycenia i odcięcia., Umożliwia to przepływ prądu (lub nie) w innych częściach obwodu.
ponieważ prąd kolektora tranzystora jest proporcjonalnie ograniczony przez jego prąd podstawowy, może być używany jako rodzaj przełącznika sterowanego prądem. Stosunkowo mały przepływ elektronów wysyłanych przez podstawę tranzystora ma zdolność do sprawowania kontroli nad znacznie większym przepływem elektronów przez kolektor.
używanie BJT jako przełącznika: przykład
Załóżmy, że mamy lampę, którą chcemy włączać i wyłączać za pomocą przełącznika. Taki Obwód byłby ogromnie prosty, jak na rysunku poniżej (a).,
dla ilustracji wstawimy tranzystor w miejsce przełącznika, aby pokazać, w jaki sposób może on kontrolować przepływ elektronów przez lampę. Pamiętaj, że kontrolowany prąd przez tranzystor musi przejść między kolektorem a emiterem.
ponieważ chcemy kontrolować prąd przez lampę, musimy ustawić kolektor i emiter naszego tranzystora tam, gdzie znajdowały się dwa styki przełącznika., Musimy również upewnić się, że prąd lampy przesunie się w kierunku symbolu strzałki emitera, aby upewnić się, że odchylenie złącza tranzystora będzie prawidłowe, jak na rysunku poniżej (b).
a) przełącznik mechaniczny, B) przełącznik tranzystorowy NPN, C) Przełącznik tranzystorowy PNP.
do tego zadania mógł zostać wybrany Tranzystor PNP. Jego zastosowanie pokazano na rysunku powyżej (c).
wybór między NPN a PNP jest naprawdę arbitralny., Ważne jest tylko to, że właściwe kierunki prądu są utrzymywane w celu prawidłowego biasingu złącza (przepływ elektronów w stosunku do strzałki symbolu tranzystora).
na powyższych rysunkach podstawa obu BJT nie jest podłączona do odpowiedniego napięcia, a przez podstawę nie przepływa żaden prąd. W związku z tym tranzystor nie może się włączyć. Być może najprostszą rzeczą do zrobienia byłoby podłączenie przełącznika między przewodami bazowymi i kolektorowymi tranzystora, jak na rysunku (a) poniżej.
Tranzystor: (a) odcięcia, lampa wyłączona; (b) nasycony, lampa włączona.,
wyłącznik vs Tranzystory nasycone
Jeśli przełącznik jest otwarty jak na rysunku (a), przewód podstawowy tranzystora pozostanie „pływający” (nie podłączony do niczego) i nie będzie przez niego prądu. W tym stanie tranzystor jest uważany za odcięty.
Jeśli przełącznik jest zamknięty jak na rysunku (b), prąd będzie mógł płynąć z bazy do emitera tranzystora przez przełącznik. Ten prąd podstawowy umożliwi znacznie większy przepływ prądu z kolektora do emitera, tym samym zapalając lampę., W tym stanie maksymalnego prądu obwodu tranzystor jest uważany za nasycony.
oczywiście używanie tranzystora w tej zdolności do sterowania lampą może wydawać się bezcelowe. Wystarczy zwykły przełącznik zamiast tranzystora.
po co używać tranzystora do sterowania prądem?
można tu wymienić dwa punkty. Pierwszym jest fakt, że przy użyciu w ten sposób, styki przełącznika muszą obsługiwać tylko to, co mały prąd podstawowy jest niezbędny do włączenia tranzystora; sam tranzystor obsługuje większość prądu lampy., Może to być ważną zaletą, jeśli przełącznik ma niski Prąd znamionowy: mały przełącznik może być używany do sterowania stosunkowo dużym obciążeniem prądowym.
co ważniejsze, zachowanie sterujące prądem tranzystora pozwala nam użyć czegoś zupełnie innego do włączenia lub wyłączenia lampy. Rozważ poniższy rysunek, gdzie para ogniw słonecznych dostarcza 1 V, aby pokonać napięcie 0,7 V emitera podstawowego tranzystora, aby spowodować przepływ prądu podstawowego, który z kolei steruje lampą.
ogniwo słoneczne służy jako czujnik światła.,
lub, możemy użyć termopary (wiele podłączonych szeregowo), aby zapewnić niezbędny prąd podstawowy, aby włączyć tranzystor na rysunku poniżej.
pojedyncza termopara zapewnia mniej niż 40 mV. Wiele serii może wytwarzać więcej niż 0,7 V tranzystora VBE, aby spowodować przepływ prądu podstawowego, a tym samym prąd kolektora do lampy.,
nawet mikrofon (patrz rysunek poniżej) z wystarczającym napięciem i prądem (ze wzmacniacza) może włączyć tranzystor, pod warunkiem, że jego wyjście jest prostowane z AC DO DC, tak że złącze PN emiter-podstawa w tranzystorze zawsze będzie tendencyjne do przodu:
wzmacniany sygnał mikrofonu jest prostowany do DC, aby ustawić podstawę tranzystora.zapewniając większy prąd kolektora.
punkt powinien być już dość oczywisty., Każde wystarczające źródło prądu stałego może być użyte do włączenia tranzystora, a to źródło prądu musi być tylko ułamkiem prądu potrzebnego do zasilania lampy.
tutaj widzimy tranzystor działający nie tylko jako przełącznik, ale jako prawdziwy wzmacniacz: wykorzystujący sygnał o stosunkowo niskiej mocy do sterowania stosunkowo dużą ilością mocy. Należy pamiętać, że rzeczywista moc oświetlenia lampy pochodzi z baterii po prawej stronie schematu., Nie jest tak, że mały prąd sygnału z ogniwa słonecznego, termopary lub mikrofonu jest magicznie przekształcany w większą ilość mocy. Raczej te małe źródła zasilania po prostu kontrolują moc akumulatora, aby zapalić lampę.
przegląd przełączników BJT AS:
- Tranzystory mogą być używane jako elementy przełączające do sterowania mocą PRĄDU STAŁEGO do obciążenia. Prąd przełączany (kontrolowany) przechodzi między emiterem a kolektorem; prąd sterujący przechodzi między emiterem a bazą.,
- gdy tranzystor ma przez siebie prąd zerowy, mówi się, że znajduje się w stanie odcięcia (całkowicie nieprzewodzącym).
- gdy tranzystor ma maksymalny prąd przez niego, mówi się, że jest w stanie nasycenia (w pełni przewodzącym).
arkusz roboczy:
- arkusz roboczy tranzystorów bipolarnych jako przełączników