Introduktion till transistor:

Tidigare var den kritiska och viktiga komponenten i en elektronisk anordning ett vakuumrör som det är ett elektronrör som brukade kontrollera elektrisk ström . Vakuumrören fungerade men de är skrymmande, kräver högre driftsspänningar, hög energiförbrukning, ger lägre effektivitet och katodelektronemitterande material används i drift. Så det slutade som värme som förkortade rörets livslängd. För att övervinna dessa problem uppfanns John Bardeen, Walter Brattain och William Shockley en transistor på Bell Labs år 1947. Denna nya enhet var en mycket mer elegant lösning för att övervinna många av de grundläggande begränsningarna i vakuumrör.

Transistorn är en halvledaranordning som både kan leda och isolera. En transistor kan fungera som en omkopplare och en förstärkare. Den omvandlar ljudvågor till elektroniska vågor och motstånd och styr elektronisk ström. Transistorer har en mycket lång livslängd, mindre i storlek, kan fungera på lägre spänningsförsörjningar för större säkerhet och krävde ingen glödström. Den första transistorn tillverkades med germanium. En transistor utför samma funktion som en vakuumrörstriod men använder halvledarkopplingar istället för uppvärmda elektroder i en vakuumkammare. Det är den grundläggande byggstenen för moderna elektroniska enheter och finns överallt i moderna elektroniska system.

Transistor Grunder:

En transistor är en treterminalenhet. Nämligen,

“mppt laddningsregulator kretsschema ”

Bas: Detta är ansvarigt för att aktivera transistorn.
Samlare: Detta är den positiva ledningen.
Emitter: Detta är den negativa ledningen.

Grundidén bakom en transistor är att den låter dig styra strömmen genom en kanal genom att variera intensiteten hos en mycket mindre ström som flyter genom en andra kanal.

Typer av transistorer:

Det finns två typer av transistorer är närvarande, de är bipolära övergångstransistorer (BJT), fälteffekt-transistorer (FET). En liten ström flyter mellan basen och emittern basterminalen kan styra ett större strömflöde mellan kollektorn och emitterterminalerna. För en fälteffekttransistor har den också de tre terminalerna, de är grind, källa och dränering, och en spänning vid grinden kan styra en ström mellan källa och dränering. De enkla diagrammen för BJT och FET visas i figuren nedan:

Bipolär anslutningstransistor (BJT)

Fälteffekttransistorer (FET)

Som du kan se finns transistorer i en mängd olika storlekar och former. En sak som alla dessa transistorer har gemensamt är att de alla har tre ledningar.

Bipolär anslutningstransistor:

En Bipolar Junction Transistor (BJT) har tre terminaler anslutna till tre dopade halvledarregioner. Den levereras med två typer, P-N-P och N-P-N.

P-N-P transistor, bestående av ett lager av N-dopad halvledare mellan två lager av P-dopat material. Basströmmen som kommer in i kollektorn förstärks vid dess utgång.

Det är då PNP-transistorn är PÅ när basen dras lågt relativt sändaren. Pilarna på PNP-transistorn symboliserar strömflödets riktning när enheten är i aktivt läge för vidarebefordran.

PNP arbetsdiagram

N-P-N-transistor som består av ett lager av P-dopad halvledare mellan två lager av N-dopat material. Genom att förstärka ström basen får vi hög kollektor och emitterström.

Det är då NPN-transistorn är PÅ när basen dras lågt relativt sändaren. När transistorn är i ON-tillstånd är strömflödet mellan transistorns kollektor och emitter. Baserat på minoritetsbärare i P-typregionen rör sig elektronerna från emitter till kollektor. Det möjliggör större ström och snabbare drift på grund av denna anledning, de flesta bipolära transistorer som används idag är NPN.

NPN arbetsdiagram

Fälteffekttransistor (FET):

Fälteffekttransistorn är en unipolär transistor, N-kanal FET eller P-kanal FET används för ledning. De tre terminalerna i FET är källan, grinden och avloppet. De grundläggande n-kanal- och p-kanal-FET: erna visas ovan. För en n-kanal FET är enheten konstruerad av n-typmaterial. Mellan källan och avloppet fungerar då typ av material som ett motstånd.

Denna transistor styr de positiva och negativa bärarna angående hål eller elektroner. FET-kanalen bildas genom förflyttning av positiva och negativa laddningsbärare. FET-kanalen som är gjord av kisel.

Det finns många typer av FET, MOSFET, JFET, etc. Tillämpningarna av FET är i en lågförstärkare, buffertförstärkare och en analog switch.

Bipolär anslutningstransistorförspänning

Diod NPN-PNP

Transistorer är de viktigaste halvledaraktiva enheterna som är väsentliga för nästan alla kretsar. De används som elektroniska omkopplare, förstärkare, etc. i kretsar. Transistorer kan vara NPN, PNP, FET, JFET, etc som har olika funktioner i elektroniska kretsar. För att kretsen ska fungera korrekt är det nödvändigt att förspänna transistorn med hjälp av motståndsnät. Arbetspunkten är den punkt på utgångskarakteristiken som visar Collector-Emitter-spänningen och Collector-strömmen utan ingångssignal. Driftpunkten är också känd som Bias-punkt eller Q-punkt (vilopunkt).

Förspänning hänvisas till att tillhandahålla motstånd, kondensatorer eller matningsspänning etc. för att tillhandahålla korrekta driftsegenskaper hos transistorerna. DC-förspänning används för att erhålla DC-kollektorströmmen vid en viss kollektorspänning. Värdet på denna spänning och ström uttrycks i termer av Q-punkten. I en transistorförstärkarkonfiguration är IC (max) den maximala strömmen som kan strömma genom transistorn och VCE (max) är den maximala spänningen som appliceras över enheten. För att arbeta transistorn som en förstärkare måste ett belastningsmotstånd RC anslutas till kollektorn. Förspänning ställer DC-driftspänningen och strömmen till rätt nivå så att AC-ingångssignalen kan förstärkas korrekt av transistorn. Den korrekta förspänningen är någonstans mellan transistorns helt PÅ eller helt AV-tillstånd. Denna centrala punkt är Q-punkten och om transistorn är ordentligt förspänd, kommer Q-punkten att vara den centrala arbetspunkten för transistorn. Detta hjälper utgångsströmmen att öka och minska när insignalen svänger genom hela cykeln.

För att ställa in korrekt Q-punkt för transistorn används ett kollektormotstånd för att ställa kollektorströmmen till ett konstant och stabilt värde utan någon signal i basen. Denna stabila DC-arbetspunkt ställs in av värdet på matningsspänningen och värdet på basförspänningsmotståndet. Basförspänningsmotstånd används i alla tre transistorkonfigurationer som gemensam bas, gemensam kollektor och Common emitterkonfiguration.

TRANSISTOR-BIASING-1

Förspänningsmetoder:

Följande är de olika lägena för transistorbasförspänning:

1. Aktuell förspänning:

Som visas i figur 1 används två motstånd RC och RB för att ställa in basförspänningen. Dessa motstånd fastställer transistorns initiala arbetsområde med fast strömförspänning.

Transistorns framåtförspänning med en positiv basförspänning genom RB. Det främre bas-emitterns spänningsfall är 0,7 volt. Därför är strömmen genom RB jag_B= (V_DC- V_VARA) / I_B

2. Feedback förspänning:

Figur 2 visar transistorförspänningen genom användning av ett återkopplingsmotstånd. Basförspänningen erhålls från kollektorspänningen. Samlarens återkoppling säkerställer att transistorn alltid är förspänd i det aktiva området. När kollektorströmmen ökar sjunker spänningen vid kollektorn. Detta minskar basenheten vilket i sin tur minskar kollektorströmmen. Denna återkopplingskonfiguration är idealisk för transistorförstärkarkonstruktioner.

3. Dubbel återkoppling:

Fig.3 visar hur förspänningen uppnås med dubbla återkopplingsmotstånd.

Genom att använda två motstånd RB1 och RB2 ökar stabiliteten beträffande variationerna i Beta genom att öka strömflödet genom basförspänningsmotstånden. I denna konfiguration är strömmen i RB1 lika med 10% av kollektorströmmen.

4. Spänningsdelande förspänning:

Figur 4 visar spänningsdelarens förspänning där två motstånd RB1 och RB2 är anslutna till basen av transistorn som bildar ett spänningsdelningsnätverk. Transistorn får förspänningar genom spänningsfallet över RB2. Denna typ av förspänningskonfiguration används i stor utsträckning i förstärkarkretsar.

5. Dubbel basförspänning:

Figur 5 visar dubbel återkoppling för stabilisering. Den använder både feedback från Emitter och Collector-basen för att förbättra stabiliseringen genom att kontrollera kollektorströmmen. Motståndsvärden bör väljas för att ställa in spänningsfallet över emittermotståndet 10% av matningsspänningen och strömmen genom RB1, 10% av kollektorströmmen.

Fördelar med transistor:

Mindre mekanisk känslighet.
Lägre kostnad och mindre i storlek, särskilt i små signalkretsar.
Låga driftspänningar för högre säkerhet, lägre kostnader och strammare avstånd.
Extremt lång livslängd.
Ingen strömförbrukning av en katodvärmare.
Snabb växling.

Det kan stödja utformningen av kompletterande symmetri-kretsar, något som inte är möjligt med vakuumrör. Om du har några frågor om detta ämne eller det elektriska och elektroniska projekt lämna kommentarerna nedan.