біполярні 2
Ключовий режим роботи транзистора. напевно, один з найпростіших (з точки зору підтримки параметрів) і в той же час дуже часто зустрічаються з режимів роботи транзистора. За своєю суттю транзистор більшу частину часу перебуває лише в двох станах: відсічення і насищенія.Ніже показана схема включення транзистора
Використання транзистора в ключовому режимі
але перш ніж починати описувати роботу цієї схеми, необхідно задекларувати кілька простих правил, при яких транзистор працює. Правила наведені для транзистора p-n-p-типу. але і для транзистора n-p-n-типу вони зберігаються, але з урахуванням того, що полярність напруги повинна бути змінена на протилежну:
Принцип роботи трназістора
- 1. еммітер повинен мати більш позитивний потенціал. ніж колектор, для n-p-n-транзистора потенціал колектора повинен бути вище.
- 2. Ланцюги база - еммітер і база - колектор працюють як діоди. Зазвичай діод база - колектор відкритий. а діод база - еммітер зміщений у зворотному напрямку, тобто прикладена напруга перешкоджає протіканню через нього струму.
- 3. Кожен транзистор характеризується максимальними значеннями струмів і напруг. У разі перевищення значень транзистор виходить з ладу.
- 4. У разі дотримання правил 1 - 3 струм протікає через колектор IК прямо пропорційний току бази Іб і дотримується таке співвідношення:
дане правило визначає основну властивість транзистора: невеликий струм бази управляє великим струмом колектора.
З правила 2 слід, що між базою і еммітером напруга не повинна перевищувати 0,6 ... 0,8 В (падіння напруги на діоді), інакше виникає дуже великий струм.
З огляду на вище викладені правила можна зрозуміти, як за допомогою невеликого струму створити струм більшої величини. У разі, коли контакт розімкнений через базу струм не тече і згідно з правилом 4 відсутній колекторний струм, отже, лампочка не світиться. Як тільки замикається контакт напруга між базою і еммітером складе 0,6 ... 0,8 В. Падіння напруги на опорі бази Rб складе приблизно 9,3 В, а струм, що протікає через базу 9,3 мА. Здавалося б, з урахуванням правила 4, що через лампочку повинен протікати струм порядку 930 мА (приймемо значення h21Е = 100), але це не так. Як говорилося раніше, правило 4 діє лише з урахуванням правил 1 - 3. В нашому випадку, коли струм через лампочку, а отже і струм колектора досягне значення 0,1 А падіння напруги на лампочці дорівнюватиме 10 В. Далі, згідно правила 1, зростання струму не буде, так як потенціал колектора і еммітера зрівняється (в реальності падіння напруги на лампочці ніколи не буде дорівнює напрузі харчування, тому що на транзисторі буде падіння напруги рівне напрузі насичення транзистора). Коли напруга на колекторі буде наближатися до напруги на еммітер, транзистор переходить в режим насичення і зміна напруги на колекторі припиняються.
Розрахунок ключовий схеми
Як же розрахувати елементи «обв'язки» транзистора? По-перше, необхідно, як і в разі будь-якої іншої схеми зрозуміти, що необхідно отримати і що приходить на вхід.
1. Розраховують струм протікає через колектор:
Upit - напруга живлення,
RК - опір в колекторної ланцюга.
2. Розраховують базовий струм:
3. Розраховують опір базового резистора Rб:
U0 - напруга на вході ключового каскаду.
Здавалося б, на цьому можна закінчити розглядати ключовий каскад, він настільки простий, що і говорити нема про що. Але є ще одне доповнення, як було сказано вище, ключовий каскад характеризується використанням транзистора в двох станах. насичення і відсічення. Зі станом насичення все зрозуміло транзистор жорстко включений в ланцюг і на нього зовнішні фактори не впливають. Що ж відбувається в стані відсічення транзистора. коли його база відключена від схеми, кажуть, що вона «повисла в повітрі». Так як ми оточені постійно електрикою, то на базовий висновок можуть бути наведення у вигляді блукаючих струмів. та й в транзисторі в результаті його роботи можуть бути внутрішні струми. В такому випадку транзистор не буде закритий повністю, тому про всяк випадок між базою і еммітером транзистора включають опір RБЕ. яке вибирається таким, щоб при роботі падіння напруги на ньому не склало менше, ніж 0,6 В. Він береться приблизно раз в 10 більше базового опору.
Нижче наведено приклад, який часто використовують при підключенні ключового каскаду до висновку мікросхем, де стандартний вихідний напруга становить +5 В.
Приклад використання транзистора в ключовому режимі
Теорія це добре, але теорія без практики - це просто струс повітря. Перейшовши за посиланням все це можна зробити своїми руками