tranzistoare Bipolare cu joncțiune (de Asemenea, cunoscut sub numele de BJTs) poate fi folosit ca un amplificator, filtru, redresor, oscilator, sau chiar un comutator, care ne acoperă un exemplu în prima secțiune. Tranzistorul va funcționa ca un amplificator sau alt circuit liniar dacă tranzistorul este părtinitor în regiunea liniară. Tranzistorul poate fi folosit ca un comutator dacă părtinitoare în regiunile de saturație și cut-off., Acest lucru permite curentului să curgă (sau nu) în alte părți ale unui circuit.deoarece curentul colector al unui tranzistor este limitat proporțional de curentul său de bază, acesta poate fi folosit ca un fel de comutator controlat de curent. Un flux relativ mic de electroni trimiși prin baza tranzistorului are capacitatea de a exercita controlul asupra unui flux mult mai mare de electroni prin colector.
folosind un BJT ca comutator: un exemplu
Să presupunem că am avut o lampă pe care am vrut să o pornim și să o oprim cu un comutator. Un astfel de circuit ar fi extrem de simplu, ca în figura de mai jos (a).,din motive de ilustrare, să introducem un tranzistor în locul comutatorului pentru a arăta cum poate controla fluxul de electroni prin lampă. Amintiți-vă că curentul controlat printr-un tranzistor trebuie să treacă între colector și emițător.deoarece este curentul prin lampa pe care dorim să o controlăm, trebuie să poziționăm colectorul și emițătorul tranzistorului nostru unde erau cele două contacte ale comutatorului., De asemenea, trebuie să ne asigurăm că curentul lămpii se va deplasa în direcția simbolului săgeții emițătorului pentru a ne asigura că părtinirea joncțiunii tranzistorului va fi corectă ca în figura de mai jos (b).
(a) comutator mecanic, (b) comutator tranzistor NPN, (c) comutator tranzistor PNP.
un tranzistor PNP ar fi putut fi, de asemenea, ales pentru lucrare. Aplicarea sa este prezentată în figura de mai sus (c).
alegerea dintre NPN și PNP este într-adevăr arbitrară., Tot ce contează este că direcțiile curente adecvate sunt menținute de dragul biasing joncțiune corectă (fluxul de electroni merge împotriva săgeții simbolului tranzistorului).în figurile de mai sus, baza BJT nu este conectată la o tensiune adecvată și nici un curent nu curge prin bază. În consecință, tranzistorul nu poate porni. Poate că cel mai simplu lucru de făcut ar fi să conectați un comutator între firele de bază și colector ale tranzistorului, ca în Figura (a) de mai jos.
Tranzistor: (a) cutoff, lampa; (b) saturate, lampa de pe.,
Cutoff vs Tranzistori saturați
Dacă comutatorul este deschis ca în figura (a), firul de bază al tranzistorului va fi lăsat „plutitor” (nu este conectat la nimic) și nu va exista curent prin el. În această stare, se spune că tranzistorul este tăiat.dacă comutatorul este închis ca în figura (b), curentul va putea curge de la bază la emițătorul tranzistorului prin comutator. Acest curent de bază va permite un flux de curent mult mai mare de la colector la emițător, aprinzând astfel lampa., În această stare de Curent maxim de circuit, se spune că tranzistorul este saturat.desigur, poate părea inutil să folosiți un tranzistor în această capacitate pentru a controla lampa. Un comutator obișnuit va fi suficient pentru funcția în locul unui tranzistor.
de ce să folosiți un tranzistor pentru a controla curentul?
două puncte pot fi făcute aici. În primul rând este faptul că, atunci când este utilizat în acest mod, contactele comutatorului trebuie să se ocupe doar de curentul de bază Mic necesar pentru a porni tranzistorul; tranzistorul se ocupă de cea mai mare parte a curentului lămpii., Acest lucru poate fi un avantaj important dacă comutatorul are un rating de curent scăzut: un comutator mic poate fi utilizat pentru a controla o sarcină relativ mare de curent.mai important, comportamentul de control curent al tranzistorului ne permite să folosim ceva complet diferit pentru a porni sau opri lampa. Luați în considerare figura de mai jos, unde o pereche de celule solare oferă 1 V pentru a depăși tensiunea emițătorului de bază de 0,7 V a tranzistorului pentru a provoca fluxul de curent de bază, care la rândul său controlează lampa.
celula solară servește ca senzor de lumină.,
sau, am putea folosi un termocuplu (multe conectate în serie) pentru a furniza curentul de bază necesar pentru a porni tranzistorul în figura de mai jos.
un singur termocuplu oferă mai puțin de 40 MV. Multe în serie ar putea produce în exces de 0.7 v tranzistor VBE pentru a provoca fluxul de curent de bază și curent colector în consecință a lămpii.,
Chiar și un microfon (vezi figura de mai jos) cu suficient curent si de tensiune (de la un amplificator) de ieșire ar putea transforma pe tranzistor, cu condiția de ieșire este rectificat de la AC la DC, astfel încât emitor-bază de joncțiune PN în tranzistor va fi întotdeauna înainte-părtinitoare:
microfon Amplificat semnalul este rectificat la DC bias baza tranzistorului oferind o mai mare curent de colector.
punctul ar trebui să fie destul de evident până acum., Orice sursă suficientă de curent continuu poate fi utilizată pentru a porni tranzistorul și acea sursă de curent trebuie să fie doar o fracțiune din curentul necesar pentru a alimenta lampa.aici vedem că tranzistorul funcționează nu numai ca un comutator, ci ca un adevărat amplificator: folosind un semnal relativ redus de putere pentru a controla o cantitate relativ mare de putere. Vă rugăm să rețineți că puterea reală pentru iluminarea lămpii provine de la bateria din dreapta schemei., Nu este ca și cum micul curent de semnal de la celula solară, termocuplu sau microfon este transformat magic într-o cantitate mai mare de putere. Mai degrabă, acele mici surse de alimentare controlează pur și simplu puterea bateriei pentru a aprinde lampa.
revizuirea BJT ca comutator:
- tranzistoarele pot fi utilizate ca elemente de comutare pentru a controla puterea DC la o sarcină. Curentul comutat (controlat) trece între emițător și colector; curentul de control trece între emițător și bază.,
- atunci când un tranzistor are zero curent prin ea, se spune că este într-o stare de cutoff (complet neconductoare).
- când un tranzistor are Curent maxim prin el, se spune că se află într-o stare de saturație (conducătoare completă).
foaie de lucru înrudită:
- tranzistori de joncțiune bipolară ca întrerupătoare foaie de lucru