Схемы подключения транзисторов: СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА

Для начинающих. Схемы включения транзистора. / Блог им. Nikolay / Блоги по электронике

Рассмотрим схему включения транзистора с общим эмиттером.
— сам термин названия данного включение уже говорит о специфике данной схемы. Общий эмиттер а в крации это ОЭ, подразумевает тот факт, что у входа данной схемы и выхода общий эмиттер.
Рассмотрим схему:


в этой схеме видим два источника питания, первый 1.5 вольт, использован как входной сигнал для транзистора и всей схемы. Второй источник питания 4.5 вольт, его роль питание транзистора, и всей схемы. Элемент схемы Rн – это нагрузка транзистора или проще говоря потребитель.
Теперь проследим саму работу данной схемы: источник питания 1.5 вольт служит входным сигналом для транзистора, поступая на базу транзистора он открывает его. Если рассматривать полный цикл прохода тока базы, то это будет так: ток проходит от плюса к минусу, то есть исходя от источника питания 1.5 вольт, а именно с клеммы + ток проходит по общему эмиттеру проходя по базе и замыкает свою цепь на клемме – батареи 1. 5 вольт. В момент прохождения тока по базе транзистор открыт, тем самым транзистор позволяет второму источнику питания 4.5 вольт запитать Rн. посмотрим прохождение тока от второго источника питания 4.5 вольт. При открывании транзистора входным током базы, с источника питания 4.5 вольт выходит ток по эмиттеру транзистора и выходит из коллектора прям на нагрузку Rн.
Коэффициент усиления равен отношению тока коллектора к току базы и обычно может достигать от десятков до нескольких сотен. Транзистор, включённый по схеме с общим эмиттером, теоретически может дать максимальное усиление сигнала по мощности, относительно других вариантов включения транзистора.
Теперь рассмотрим схему включения транзистора с общим коллектором:

На данной схеме видим, что тут общий по входу и выходу транзистора коллектор. По этому эта схема называется с общим коллектором ОК.
Рассмотрим её работу: как и в предыдущей схеме поступает входной сигнал на базу, (в нашем случае это ток базы) открывает транзистор. При открывании транзистора ток с батареи 4.5 в проходит от клеммы батареи + через нагрузку Rн поступает на эмиттер транзистора проходит по коллектору и заканчивает свой круг. Вход каскада при таком включении ОК обладает высоким сопротивлением, обычно от десятых долей мегаома до нескольких мегаом из-за того, что коллекторный переход транзистора заперт. А выходное сопротивление каскада – напротив, мало, что позволяет использовать такие каскады для согласования предшествующего каскада с нагрузкой. Каскад с транзистором, включённым по схеме с общим коллектором, не усиливает напряжение, но усиливает ток (обычно в 10 … 100 раз). К данным подробностям еще вернемся в следующих статьях, так как не возможно охватить все и всех за один раз.
Рассмотрим схему включения транзистора с общей базой.

Название ОБ это уже нам теперь говорит о многом – значит по включению транзистора общая база относительно входа и выхода транзистора.
В данной схеме входной сигнал подают между базой и эмиттером – чем нам служит батарея с номиналом 1. 5 в, ток проходя свой цикл от плюса через эмиттер транзистора по его базе, тем самым открывает транзистор для прохода напряжения с коллектора на нагрузку Rн. Входное сопротивление каскада невелико и обычно лежит в пределах от единиц до сотни ом, что относят к недостатку описываемого включения транзистора. Кроме того, для функционирования каскада с транзистором, включённым по схеме с общей базой, необходимо два отдельных источника питания, а коэффициент усиления каскада по току меньше единицы. Коэффициент усиления каскада по напряжению часто достигает от десятков до нескольких сотен раз.
Вот рассмотрели три схемы включения транзистора, для расширения познаний могу добавить следующее:
Чем выше частота сигнала, поступающего на вход транзисторного каскада, тем меньше коэффициент усиления по току.
Коллекторный переход транзистора обладает высоким сопротивлением. Повышение частоты приводит к снижению реактивной ёмкости коллекторного перехода, что приводит к его существенному шунтированию и ухудшению усилительных свойств каскада.

Схем ы включения транзисторов – Энциклопедия по машиностроению XXL

На рис. 8.36, б приведена схема включения транзистора в цепь к истоку подается плюс, к стоку—минус источника напряжения Уст, к затвору — минус источника Vg-Для простоты рассмотрения будем считать, что поверхностные состояния отсутствуют. Тогда свойства  [c.252]

Усилители напряжения низкой частоты на транзисторах по сравнению с усилителями на электронных лампах отличаются некоторыми особенностями. Транзистор управляется не напряжением, как радиолампа, а током его параметры и усилительные свойства — функции рабочих токов, а токи эти зависят от температуры транзистора. Поэтому стабилизация режима транзистора по постоянному току (стабилизация тока коллектора) — непременное условие хорошей работы схемы. В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входной и выходной цепей усилителя, различают три схемы включения транзистора с общей базой (ОБ), общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК).

Параметры транзистора и усилителя для каждой из этих схем различны. Схема с ОЭ, имеющая наибольшее усиление по мощности и средние значения величин входного и выходного сопротивлений, применяют в усилителях чаще других.  [c.251]

Рис. 90. Схема включения транзистора тппа р—п—р

Рис. 39. Принципиальная схема включения транзистора в цепь зажигания

Биполярные транзисторы — полупроводниковые приборы, используемые для усиления сигналов. В зависимости от силы тока, проходящего через переход база — эмиттер, меняется сопротивление перехода коллектор -г- эмиттер. Наиболее распространенной является схема включения транзистора с общим эмиттером, где входное напряжение подается на переход база — эмиттер, а выходное напряжение снимается с перехода коллектор — эмиттер (рис. 3.20). Параметры транзисторов описываются семейством входных характеристик /б = /( /бз) и семейством выходных характеристик /к = Я Укэ). Используя эти характеристики, можно установить связь между силой токов через переходы транзистора и приложенными к ним напряжениями, рассчитать коэффициент усиления транзистора / 21=/к//б, определить, в каком состоянии находится транзистор, и оценить, не произошло ли превышение предельно допустимых значений его параметров.  

[c.470]

Рис. 4. Схемы включения транзистора с общим эмиттером (а), с общей базой (б) и с общим коллектором (е)

Передача (усиление) тока транзисторами либо полностью, либо частично связана с процессом диффузии поэтому верхняя граничная частота усиливаемого сигнала в П. у., как правило, определяется пе величинами паразитных емкостей и паразитных индуктивностей, как в обычном ламповом усилителе, а временем пролета т,-,р носителей тока (дырок или электронов) в базовой области транзистора Т ,р определяет т. н. критич. частоту транзистора /ц. В П. у. обычно /ц s /ц, к-рая лежит в интервале 108—108 гц (/ц обычных ламповых усилителей — 10 гц) и существенно зависит от схемы включения транзистора. Последнее связано с тем, что в различных схемах П. у. (рис. 1) усиливаемый сигнал тока изменяет эмиттерный или базовый токи транзистора, обусловленные различными носителями (основными или неосновными). Напр., в случае транзистора типа р—п р в П. у. с общей базой приходящий сигнал изменяет эмиттерный ток, т. е. количество дырок (неосновных носителей), инжектируемых в базовую область. Дырки диффундируют через базу со средним временем пролета tj,p, определяющим /ц г l T jp. В этом случае = / . В П. у. с общим эмиттером усиливаемый сигнал изменяет ток базы 1 , обусловленный гл. обр. процессом рекомбинации.  [c.127]

Из трех возможных схем включения транзисторов в усилителях наиболее широко используется схема с общим эмиттером. При таком включении транзистор обеспечивает наибольший ко фициент усиления и имеет в десять раз большее входное сопротивление, чем при включении по схеме с общей базой.

 [c.142]

Схемы включения транзисторов р-п-р и п-р-п отличаются полярностью подключения источников питания.  [c.170]

Схемы включения транзисторов  [c.171]

Недостатков, присущих фильтрам ФК (малый к. п. д. и большое гвых), нет в схемах фильтров ФЭ на основе эмиттерного повторителя, приведенных на рис. 3.7, а и б. Эмиттерный повторитель в качестве фильтра имеет два важных преимущества его выходное сопротивление меньше, чем у всех других схем включения транзистора, и составляет величину от десятых до единиц ома, а его коэффициент усиления по напряжению немного меньше единицы. Из этого ясно, что в фильтре ФЭ легче ослабить влияние зависимой э. д. с. а/эгк- Кроме того, автоматическое смещение на базу уменьшает влияние изменения температуры окружающей среды и смены транзисторов на режим работы фильтра.  

[c.141]

Из трех схем включения транзистора с общей базой ОБ, общим эмиттером ОЭ и общим коллектором ОК — для коммутации мощных цепей наиболее приемлемой является схема включения с общим эмиттером (в схеме ОБ сила тока управления больше нагрузочного тока, в схеме ОК амплитуда управляющего напряжения должна превышать выходное).  [c.188]

Усилители на транзисторах. В диапазоне СВЧ так же, как и на более низких частотах, в усилителях используются три схемы включения транзистора с общим эмиттером, с общей базой и с общим коллектором. Усиление на каскад, как правило, получается малым, поэтому используются многокаскадные схемы. Выполняются усилители в гибридно-интегральных конструкциях.   [c.96]

Транзистор симметричный — транзистор, электрические характеристики которого практически не изменяются при перемене местами (в схеме включения) коллекторного и эмиттерного выводов.  [c.159]

При включении транзистора по схеме, представленной на рисунке 162 (схема с общим эмиттером), отношение изменения тока коллектора к изменению тока базы Л/ является отношением изменения выходного тока А/дых к изменению входного тока A/jj. Это отношение называется коэффициентом усиления по току  [c. 161]

Включение транзистора по схеме с общим эмиттером  [c.364]

В обычных условиях для коэффициента усиления р удается получить значения около 50 и больше. При включении транзистора по схеме с общим эмиттером он действует как усилитель тока.  [c.365]

Включение транзистора по схеме с общей базой  [c.366]

Схема полевою транзистора а) и его включение в схемы (б)  [c.366]

Параметры транзисторов зависят от схем включения и режимов работы. Наиболее распространены две схемы включения с общей базой (ОБ) и с общим эмиттером (ОЭ). Основными параметрами транзисторов. в этих схемах являются коэффициенты усиления по току а (для схемы ОБ) и (для схемы ОЭ), граничная чистота усиления по току а также предельно-  [c.151]

В отличие от рассмотренных схем в генераторной установке применена принципиально отличающаяся схема включения цепи питания обмотки возбуждения и регулятора напряжения. Обмотка возбуждения и выходной транзистор УТ вместе с гасящим диодом У0 выключены между нулевой точкой обмотки статора и корпусом. Питание обмотки возбуждения от аккумуляторной батареи при замкнутых контактах выключателя 5 и неработающем двигателе осуществляется через подпиточный резистор / под- Ток при этом не превышает 0,3 А. При разомкнутых контактах выключателя 5 выходной транзистор закрыт и ток в обмотку возбуждения не поступает.  [c.55]

Применение такой схемы питания обмотки возбуждения позволило применить такой же ротор, как у 14-вольтовых генераторов. Кроме того, такая схема включения обеспечивает уменьшение перенапряжения на выходном транзисторе, когда он находится в закрытом состоянии, за счет уменьшения более чем в 2 раза напряжения питания  [c.56]

Контроль ряда параметров бесконтактных систем зажигания имеет свои особенности. Так как в этих системах отсутствуют контакты, а-их функцию выполняет выходной транзистор, угол замкнутого состояния будет относиться к выходному транзистору. Для определения угла замкнутого состояния, асинхронизма искрообразования и характеристик центробежного и вакуумного регуляторов на стенде собирается схема (рис. 7.5), аналогичная схеме включения системы зажигания на автомобиле, но вместо катушки зажигания устанавливают резистор Я. Затем с помощью привода стенда устанавливают заданную частоту вращения валика датчика-распределителя. При этом падение напряжения на резисторе Я, которое пропорционально углу замкнутого состояния, подают на схему измерения. Стенд СПЗ-12 содержит также синхроноскоп, конструкция которого отличается от рассмотренной выше. Вместо неоновой лампы, расположенной под щелью, в данном случае на вращающемся диске закреплены светодиоды. В зависимости от числа коммутаций, которое должен обеспечить выходной транзистор (четыре, шесть или восемь) за один оборот валика датчика-распределителя, в схему подключается такое же число светодиодов. Каждый из светодиодов коммутируется последовательно один за другим и излучает свет в периоды, когда вы-  [c. 124]

Третий вариант схемы предусматривает включение нагрузочного сопротивления в эмиттерный участок цепи. Общим электродом является коллектор. Эта схема обеспечивает усиление тока и мощности, но без увеличения напряжения. Третий вариант включения транзистора час-  [c.62]

На рис. 7.11 приведена принципиальная электрическая схема универсального усилителя, предназначенного для работы в устройствах, допускающих включение транзисторов по схеме с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором в цветных и черно-белых телевизионных приемниках.  [c.317]

При переключении S/1 в положение II или III на выводе / реле 52.3747, соединенному с входом операционного усилителя DA, появляется напряжение. Операционный усилитель обеспечивает периодический заряд конденсаторов С2 и СЗ, разряд которых на цепь база — эмиттер транзистора VTI открывает его и транзистор VT2, обмотка реле KV через переход эмиттер — коллектор VT2 и вывод 15 подключается к бортовой сети, реле срабатывает, замыкает контакты KV. 1, включая через вывод S электродвигатель стеклоочистителя в работу на малой скорости. После разряда конденсаторов С2 и СЗ цепь базы транзистора VTI обесточивается и закрывается транзистор VT2, стеклоочиститель отключается. Появление напряжения на выводе S реле 52.3747 происходит с частотой 14 циклов в 1 мин. Реле 52.3747 при включении стеклоомывателя одновременно включает в работу и двигатель стеклоочистителя на малой скорости. Это обеспечивается схемой на транзисторах УТЗ, VT4. При переводе выключателя в положение VI (стеклоочиститель включен) через вывод 86 происходит смещение в прямом направлении перехода база — эмиттер транзистора VT4. Следствием этого является переход в открытое состояние транзисторов VT4, УТЗ, VTI и УТ2. Реле КУ замыкает контакты КУЛ, и стеклоочиститель вступает в работу.  [c.295]

Ослабление температурного дрейфа может быть достигнуто соответотвующим выбором схем включения транзисторов в последующих каскадах усилителя. Если собственный тепловой ток коллекторной цепи последующего каскада меет направление, встречное тепловому току предыдущего каскада, суммарный тепловой дрейф усилителя существенно уменьшается. Подобный метод возможен в схемах, где транзисторы включены с общим эмиттером.  [c.67]

Принципиальная схема приемника приведена на рис. 25. Она представляет собой однодиапазаиный вариангг схемы рис. 18, в которой упрощена входная цепь, изменена схема включения транзистора Тз УПЧ, УНЧ выполнен по бестрансформаторной схеме и понижено начальное напряжение питания с 9 до 4,5 в.  [c.44]

Основнрле параметры транзистора входное и выходное сопротивление, коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности — зависят не только от схемы включения, но и от состояния и режима его работы Из приведенных схем наибольшее применение в аппаратах и системах автоматики получила схема включения транзистора с общим эмиттером. Эта схема дает возможность получить наибольший коэффициент усиления по мощности, достигающий нескольких тысяч, в то время как в двух других схемах (см. рис. 4, б и в) он измеряется десятками или сотнями.  [c.12]

На рис. в.8 приведена схема включения транзистора тина р-п-р с дырочной проводимостью, используемого в качестве элеит-роматнитного реле. Если напряжение в проводах входной цепи 1 (эмиттер—база у транзистора) неодинаково (рис. 6.8а) и на базу  [c.66]

Т ранзисторы — представляют собой трехэлектродные полупроводниковые элементы. Возможны три схемы включения транзистора  [c.35]

Наибольшее распространение получили УРЧ с включением транзистора по схеме р общим эмиттером, что позволяет получать большее усиление по сравнению со схемой включения транзистора с общей базой. Однахо для получения устойчивого коэффициента усиления В блоках УКВ транзистор в УРЧ включают по схеме с общей базой.  [c.5]

Рис. 4Л, Схема включения транзистора IRG4PII50LID нри анализе но постоянному ток

Измерение статических характеристик производится для маломощного биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, в режиме анализа по постоянному току (Апа1уз1з>0С). Сначала измерения проводятся при стандартной температуре +27°С, а затем в интервале температур. Схема включения транзистора показана на рис. П7.  [c.357]

Благодаря использованию транзисторов с высоким коэффициентом усиления и каскодных схем включения удается исключить дополнительный источник питания, а питание базовой цепи производить от напряжения на данном элементе. Опорный сигнал для питания базы в такой схеме снимается с кремниевого диода в прямом включении (рис. 27). Нелинейные элементы, построенные по такой схеме, имеют вольт-амперные характеристики, которые образуют семейство параболических кривых. Для настройки этих характеристик служат резисторы R2, R3, R4 и R5. Проведены испытания схемы с различными типами транзисторов, цель которых — исследование погрешности элементов от временного дрейфа и температуры, изучение стабильности нелинейной характеристики и точности аппроксимации заданных кривых вольт-амперными характеристиками нелинейного элемента [206].  [c. 106]

Часть схемы на транзисторах VTI, УТЗ, УГ4 и УТБ является регулирующим элементом. Интерес представляют транзисторы УТ4 и УТ5, включенные по схеме составного транзистора (схема Дарлингтона). При такой схеме включения два транзистора рассматриваются как один с большим коэффициентом усиления. Применение составного транзистора в выходной цепи регулятора напряжения позволило снизить силу его базового тока, а следовательно, исключить применение в базовой цепи резистора большого  [c.36]

---

Построение схемы управления питанием электродвигателей

Попытки построить электронные схемы управления электродвигателями предпринимались еще в 50–60-х годах прошлого века сразу после начала массового производства транзисторов средней и большой мощности. Но широкого применения они не получили по причине отсутствия тогда достаточно совершенных процессоров для программной реализации алгоритма управления. Да и характеристики тогдашних транзисторов оставляли желать лучшего. Постепенно, с развитием полупроводниковой техники и технологий микроэлектроники, эти преграды перестали существовать. Однако, несмотря на появление новых мощных полевых транзисторов, изготовляемых по технологии MOSFET, и гибридных транзисторов IGBT, схема оконечного силового каскада практически не изменилась. Сегодня ведущие производители этой техники производят ее именно по такой схеме (рис. 1). Более того, в [1], изданной в 2006 г. и рекомендованной для студентов высших учебных заведений и специалистов, работающих в области электротехнических комплексов и систем, рассматривается именно это техническое решение. Нет никаких сомнений, что рассматриваемая схема работоспособна, но она обладает рядом недостатков.

Рис. 1. Схема силового каскада

Схема электрически не симметрична. Нижние транзисторы по отношению к нагрузке включены по схеме с общим эмиттером. Включаются они сравнительно небольшим потенциалом относительно нулевого потенциала нижней шины и выключаются подачей этого потенциала на затвор. Работают при этом всегда в ключевом режиме насыщения с минимальным проходным сопротивлением. Верхние же транзисторы по отношению к нагрузке включены по схеме с общим коллектором. Для их включения нужен потенциал, сравнимый по величине с напряжением верхней шины, при этом потенциал запирания транзистора остается равным потенциалу нулевой шины. Кроме того, транзистор, работающий в режиме эмиттерного повторителя, не может переходить в ключевой режим насыщения, если не предусмотреть специальных мер. В случае построения инверторов напряжения для питания электродвигателей практикуют применение специальной вольтодобавки к управляющему напряжению включения верхнего транзистора к потенциалу верхней шины. Большая величина напряжения в цепи управления верхними транзисторами в значительной степени усложняет схему блока управления транзисторами. Проблемы такой схемы включения довольно полно изложены в [2], где показано, что для управления нижним и верхним транзисторами необходимо применение драйверов различной схемной реализации. Нижний драйвер решает довольно простую задачу включения транзистора управляющим сигналом небольшого напряжения относительно потенциала нижней шины. Драйвер же управления верхним транзистором отличается от нижнего наличием схемы «сдвига уровня» управляющего напряжения и схемой специальной вольтодобавки относительно потенциала верхней шины, которая обеспечивает ему режим насыщения при включении его по схеме эмиттерного повторителя. Это, как отмечалось выше, ведет к существенному усложнению схемы и, в отдельных случаях, делает ее частотно-зависимой от различных режимов работы инвертора напряжения.

Электрическая разность потенциалов между коллекторами (стоками) верхнего и нижнего транзисторов исключает возможность «попарного» построения систем отвода избыточного тепла, что приводит к усложнению конструкции выходных каскадов и каскадов предварительного усиления при построении системы. Для устранения перечисленных недостатков была разработана схема, показанная на рис. 2.

Рис. 2. Схема электрически симметричная по отношению к нагрузке

По отношению к нагрузке схема электрически симметрична. Транзисторы управляются небольшими потенциалами относительно шин подключения эмиттеров (истоков). Поэтому для управления не требуется усложненных верхних драйверов управления. Все транзисторы управляются простыми нижними драйверами (термин верхние/нижние драйверы и транзисторы употребляется инженерами — разработчиками схемы рис. 1). В данном конкретном случае при практической отработке предлагаемой схемы в блоке управления были применены микросхемы нижних драйверов MIC4421/4422.

Коллекторы (стоки) транзисторов имеют попарно одинаковые электрические потенциалы, что удобно при конструировании системы отвода избыточного тепла. При повышении требуемой мощности питания двигателя предлагаемая схема легко стыкуется с более мощным каскадом, построенным по такой же структуре и выполняющим роль предварительного усилителя, как это делается при построении мощных электронных схем различного назначения. Авторские права на предлагаемую схему защищены патентом на полезную модель № 103257 от 27 марта 2011 г. (приоритет 08 октября 2010 г.).

Рекомендованный в [2] разнос времени включения транзисторов одной фазы при реализации программы управляющим контроллером бывает не всегда эффективным, так как время «рассасывания» объемного заряда при переходе транзистора из режима насыщения (включения) в режим выключения не постоянно. Оно зависит от:

• напряжения питания;
• выбранного режима работы;
• фаз питающего обмотку двигателя трехфазных векторов.

Учесть все эти факторы программно весьма не просто и сопряжено с дополнительными затратами времени при реализации управляющей программы. Кроме того, в [2] нет упоминаний о возможных сбоях в контроллере, приводящих к одновременному включению транзисторов одной фазы. Поэтому для решения этих проблем была разработана и включена в состав «Блока управления 2» специальная схема, которая запрещает:

• включение второго транзистора фазы, если полностью не отключился предыдущий транзистор этой же фазы;
• прохождение управляющих сигналов «ложных векторов» из-за сбоев в контроллере, которые могут привести к повреждению силовых транзисторов.

При практической отработке выходного каскада заявленной схемы особое внимание уделялось отработке ее динамических характеристик. Высокая степень динамики решает сразу две задачи:

• уменьшение нагрева корпуса транзисторов за счет снижения среднего времени нахождения в активной области включения/выключения;
• возможность применения в качестве приводных механизмов асинхронных электродвигателей с повышенной средней частотой питания статорной обмотки, например 400 Гц.

Экономические выгоды от применения такого привода были таковы, что в 60–70-х годах прошлого века на крупных предприятиях шли на установку больших электромеханических преобразователей 50/400 Гц и прокладку отдельных параллельных питающих электросетей. И тем не менее, по утверждению публикаций того времени, эти затраты оправдывались за счет существенного уменьшения их габаритов и веса при равных технических характеристиках с двигателями, работающими на частоте питания 50 Гц. Это обеспечивало значительную экономию материалов при их изготовлении. Их более высокая динамика приводила к упрощению механических редукторов, повышению надежности и снижению стоимости механической части силового привода в целом.

В настоящее время применение такого привода возможно без значительной части указанных затрат. И если учесть, что сегодняшние схемы могут поддерживать постоянный и достаточно высокий КПД электропривода вне зависимости от нагрузки на валу, то это направление может составить серьезную полезную конкуренцию «ветряным электрическим мельницам» и энергосберегающим осветительным приборам.

С учетом этих информационных доводов и важности динамических параметров, для отработки схемы были выбраны транзисторы американской компании IXYS. В качестве верхних применялись транзисторы IXTT16P60P р-канал и IXTh36N60P n-канал в качестве нижних.

Справедливости ради следует отметить, что российские компании также не без успеха работают в этом направлении. Единственным сдерживающим банальным фактором является недостаток финансирования, и, как следствие, ограниченность решаемых задач.

Литература

1. Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. М.: ACADEMIA. 2006.
2. Волович Г. Драйверы силовых ключей // Современная электроника. 2007. № 8.

Схемы включения транзистора как усилителя электрических сигналов

Одна из основных областей применения биполярного транзистора – усиление электрических сигналов. Для использования транзистора в качестве усилителя напряжения, тока или мощности входной сигнал, который надо усилить, подают на два каких-либо электрода, и с двух электродов схемы снимают усиленный сигнал. В усилительных схемах биполярные транзисторы работают в активном режиме, напряжения на их выводах содержат постоянную и переменную составляющие.

Схема включения транзистора с общей базой

Схема включения транзистора с общей базой как усилителя сигналов приведена на рис. 6.15. Источник сигнала (ИС) в этой схеме включается в цепь эмиттера, сопротивление нагрузки R_н – в цепь коллектора.

Рис. 6.15. Схема включения транзистора с общей базой

как усилителя сигналов

Схема включения транзистора с общим эмиттером

Схема включения транзистора с общим эмиттером как усилителя сигналов приведена на рис. 6.16. Источник сигнала (ИС) в этой схеме включается в цепь базы, сопротивление нагрузки R_н – в цепь коллектора.

Рис. 6.16. Схема включения транзистора с общим эмиттером

Схема включения транзистnора с общим коллектором

Схема включения транзистора с общим коллектором как усилителя сигналов приведена на рис. 6.17. Источник сигнала (ИС) в этой схеме включается в цепь базы, сопротивление нагрузки R_н – в цепь эмиттера.

Рис. 6.17. Схема включения транзистора с общим коллектором

Используя статические характеристики транзистора, можно определить важные параметры основных схем включения транзистора.

Свойства схем усиления на транзисторах определяются коэффициентами усиления по току k_I, напряжению k_U, мощности k_P и значением сопротивлений входной R_вх и выходной R_вых цепей.

Эти параметры могут быть определены экспериментально и рассчитаны по характеристикам с помощью следующих выражений:

(6.10) (6.13)

(6.11) (6.14)

; (6.12)

Значения параметров можно представить в виде таблицы (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Параметры основных схем включения транзисторов

Параметры	Схема с общей базой	Схема с общим эмиттером	Схема с общим коллектором
Rвх	Единицы – десятки Ом	Сотни Ом – единицы кОм	Десятки – сотни кОм
Rвых	Сотни кОм –единицы МОм	Единицы – десятки кОм	Сотни Ом – единицы кОм
kI	Немного меньше 1 ( = 0,92-0,999)	Десятки – сотни ( = 10-1000)	Десятки – сотни
kU	Десятки – сотни	Десятки – сотни	Немного меньше 1
kP	Десятки – сотни	Десятки – сотни тысяч	Десятки – сотни

Схемы включения транзисторов с общим эммитером, с общим коллектором, с общей базой.

Коэффициент усиления по току I_вых/I_вх. Входное сопротивление R_вх = U_вх/I_вх.

Схема включения с общей базой

Среди всех трех конфигураций обладает наименьшим входным и наибольшим выходным сопротивлением. Имеет коэффициент усиления по току, близкий к единице, и большой коэффициент усиления по напряжению. Фаза сигнала не инвертируется.

Входное сопротивление для схемы с общей базой мало и не превышает 100 Ом для маломощных транзисторов, так как входная цепь транзистора при этом представляет собой открытый эмиттерный переход транзистора.

Достоинства

· Хорошие температурные и частотные свойства.

· Высокое допустимое напряжение

Недостатки схемы с общей базой

· Малое усиление по току, так как α < 1

· Малое входное сопротивление

· Два разных источника напряжения для питания.

Схема включения с общим эмиттером

I_вых = I_к
I_вх = I_б
U_вх = U_бэ
U_вых = U_кэ

· Коэффициент усиления по току: I_вых/I_вх = I_к/I_б = I_к/(I_э-I_к) = α/(1-α) = β [β>>1].

· Входное сопротивление: R_вх = U_вх/I_вх = U_бэ/I_б.

Достоинства

· Большой коэффициент усиления по току.

· Большой коэффициент усиления по напряжению.

· Наибольшее усиление мощности.

· Можно обойтись одним источником питания.

· Выходное переменное напряжение инвертируется относительно входного.

Недостатки

· Худшие температурные и частотные свойства по сравнению со схемой с общей базой.

Схема с общим коллектором

I_вых = I_э
I_вх = I_б
U_вх = U_бк
U_вых = U_кэ

· Коэффициент усиления по току: I_вых/I_вх = I_э/I_б = I_э/(I_э-I_к) = 1/(1-α) = β [β>>1].

· Входное сопротивление: R_вх = U_вх/I_вх = (U_бэ + U_кэ)/I_б.

Достоинства

· Большое входное сопротивление.

· Малое выходное сопротивление.

Недостатки

· Коэффициент усиления по напряжению меньше 1.

Схему с таким включением называют «эмиттерным повторителем».

 

 

Схемы логических элементов на транзисторах

Инверсия функции конъюнкции. Операция И-НЕ (штрих Шеффера)

И-НЕ

Мнемоническое правило для И-НЕ с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:

· «1» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «0»,

· «0» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «1»

Инверсия функции дизъюнкции. Операция ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса)

ИЛИ-НЕ

Мнемоническое правило для ИЛИ-НЕ с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:

· «1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «0»,

· «0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «1»

 

Дифференциальный каскад, операционные усилители

Дифференциальный каскад— электронный усилитель с двумя входами, выходной сигнал которого равен разности входных напряжений, умноженной на константу. Применяется в случаях, когда необходимо выделить небольшую разность напряжений.

Выходной сигнал дифференциального усилителя может быть как однофазным, так и дифференциальным. Это определяется схемотехникой выходного каскада.

Дифференциальный усилитель необходим в случаях, когда информацию несёт не абсолютное значение напряжения в некоторой точке, а разность напряжений между двумя точками.

Если на вход 1(U in+) даем сигнал, то Т1 (Q1) откр. следовательно Т2 (Q2)закрыт. На выходе(Uout) +Uпит. Увел. на вх.1 увел. на вых.

Если на вход 2 (U in -)даем сигнал, то Т2 (Q2)откр. следовательно Т1(Q1) закрыт. На выходе(Uout) -Uпит. Увел. вх.2 уменьш.на выходе.

 

Операционный усилитель

Базовый пример включения в схему операционного усилителя приведен на рис. 7.13.

из схемы, достаточно подать на вход ОУ сигнал (с микрофона), и он появится на выходе ИС, усиленный в заданное число раз. Усиленный выходной сигнал может управлять, например, колонками. Коэффициент усиления операционного усилителя зависит от соотношения сопротивлений резисторов R1 и R2: Ку = R2 / R1 В схеме, показанной на рис. 7.13, операционный усилитель используется в инвертирующем режиме; это значит, что входной сигнал меняет свою полярность перед тем, как попасть на выход. Такой режим работы используется потому, что в неинвертирующем режиме часто можно столкнуться с проблемами появления паразитных шумов.

Генератор сигналов

Генератор сигналов — это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический и т.д.), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.). Генераторы широко используются для преобразования сигналов, для измерений и в других областях. Состоит из источника (устройства с самовозбуждением, например усилителя охваченного цепью положительной обратной связи) и формирователя (например, электрического фильтра)

Мультивибратор — релаксационный генератор сигналов электрических прямоугольных колебаний с короткими фронтами. Мультивибратор является одним из самых распространённых генераторов импульсов прямоугольной формы, представляющий собой двухкаскадный резистивный усилитель с глубокой положительной обратной связью.

Принцип действия

Схема транзисторного мультивибратора с коллекторно-базовыми ёмкостными связями.

Схема может находиться в одном из двух нестабильных состояний и периодически переходит из одного в другое и обратно. Фаза перехода очень короткая благодаря положительной обратной связи между каскадами усиления.

Состояние 1: Q1(Т1) закрыт, Q2 открыт и насыщен, C1 быстро заряжается базовым током Q2 через R1 и Q2, после чего при полностью заряженном C1 (полярность заряда указана на схеме) через R1 не течет ток, напряжение на C1 равно (ток базы Q2)* R2, а на коллекторе Q1 — питанию. Напряжение на коллекторе Q2 невелико (падение на насыщенном транзисторе). C2, заряженный ранее в предыдущем состоянии 2 (полярность по схеме), начинает медленно разряжаться через открытый Q2 и R3. Пока он не разрядился, напряжение на базе Q1 = (небольшое напряжение на коллекторе Q2) — (большое напряжение на C2) — то есть отрицательное напряжение, наглухо запирающее транзистор.

Состояние 2: то же в зеркальном отражении (Q1 открыт и насыщен, Q2 закрыт).

Переход из состояния в состояние: в состоянии 1 C2 разряжается, отрицательное напряжение на нём уменьшается, а напряжение на базе Q1 — растет. Через довольно длительное время оно достигнет нуля. Разрядившись полностью, С2 начинает заряжаться в обратную сторону, пока напряжение на базе Q1 не достигнет примерно 0,6 В.

Это приведет к началу открытия Q1, появлению коллекторного тока через R1 и Q1 и падению напряжения на коллекторе Q1 (падение на R1). Так как C1 заряжен и быстро разрядиться не может, это приводит к падению напряжения на базе Q2 и началу закрытия Q2. Закрытие Q2 приводит к снижению коллекторного тока и росту напряжения на коллекторе (уменьшение падения на R4). В сочетании с перезаряженным C2 это ещё более повышает напряжение на базе Q1. Эта положительная обратная связь приводит к насыщению Q1 и полному закрытию Q2. Такое состояние (состояние 2) поддерживается в течение времени разряда C1 через открытый Q1 и R2.

Мультивибратор – это электронный узел для формирования импульсов прямоугольной формы требуемыми параметрами. Он представляет собой двухкаскадный резистивный усилитель со 100% положительной обратной связью. Элементами положительной обратной связи являются конденсаторы Сб1 и Сб2 , которые соединяют коллектора транзисторов VT1, VT2 с базами транзисторов VT2, VT1.

 

Схемы включения транзистора » Радиоэлектроника

схемы включения транзистора если нет блока КПЕ усилители ЗЧ усилители РЧ усилители ЗЧ на микросхемах источники питания применение цифровых микросхем в линейном режиме

СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРА

Хоть какой усилитель, независимо от частоты, содержит от 1-го до нескольких каскадов усиления. Для того, чтоб иметь представление по схемотехнике транзисторных усилителей, разглядим более тщательно их принципные схемы.

Транзисторные каскады, зависимо от вариантов подключения транзисторов, разделяются на:

1 Каскад с общим эмиттером

2 каскад с общим коллектором

3 каскад с общей базой

Каскад с общим эмиттеромобладает высочайшим усилением по напряжению и току. К недочетам данной схемы включения можно отнести низкое входное сопротивление каскада (порядка сотен ом), высочайшее (порядка 10-ов Килоом) выходное сопротивление. Отличительная особенность — изменение фазы входного сигнала на 180 градусов (другими словами — инвертирование). Благодаря высочайшему коэффициенту усиления схема с ОЭ имеет преимущественное применение по сопоставлению с ОБ и ОК.

Разглядим работу каскада подробнее: при подаче на базу входного напряжения — входной ток протекает через переход «база-эмиттер» транзистора, что вызывает открывание транзистора и, в следствии этого, повышение коллекторного тока. В цепи эмиттера транзистора протекает ток, равный сумме тока базы и тока коллектора. На резисторе в цепи коллектора, при прохождении через него тока, появляется некое напряжение, величиной существенно превосходящей входное. Таким макаром происходит усиление транзистора по напряжению. Потому что ток и напряжение в цепи — величины взаимосвязанные, аналогично происходит и усиление входного тока.

Схема с общим коллектором обладает высочайшим входным и низким выходным сопротивлениями. Коэффициент усиления по напряжению этой схемы всегда меньше 1. Входное сопротивление каскада с ОК находится в зависимости от сопротивления нагрузки (Rн) и больше его (примерно) в Н21э раз. (Величина «Н21э» — это статический коэффициент усиления данного экземпляра транзистора, включенного по схеме с Общим Эмиттером). Данная схема употребляется для согласования каскадов, или в случае использования источника входного сигнала с высочайшим входным сопротивлением. В качестве такового источника можно привести, к примеру, пьезоэлектрический звукосниматель либо конденсаторный микрофон. Схема с ОК не изменяет фазы входного сигнала. Время от времени такую схему именуют Эмиттерным повторителем.

Схема включения транзистора с общей базой употребляется в большей степени в каскадах усилителей больших частот. Усиление каскада с ОБ обеспечивает усиление только по напряжению. Данное включение транзистора позволяет более много использовать частотные свойства транзистора при наименьшем уровне шумов. Что такое частотная черта транзистора? Это — способность транзистора усиливать высочайшие частоты, близкие к граничной частоте усиления, Данная величина находится в зависимости от типа транзистора. Более частотный транзистор способен усиливать и поболее высочайшие частоты. С увеличением рабочей частоты, коэффициент усиления транзистора снижается. Если для построения усилителя использовать, к примеру, схему с общим эмиттером, то при некой (граничной) частоте каскад перестает усиливать входной сигнал. Внедрение этого — же транзистора, но включенного по схеме с общей базой, позволяет существенно повысить граничную частоту усиления. Каскад, собранный по схеме с общей базой, обладает низким входным и низким выходным сопротивлениями (эти характеристики прекрасно согласуются при работе в антенных усилителях с внедрением так именуемых «коаксиальных» несимметричных высокочастотных кабелей, волновое сопротивление которых обычно не превосходит 100 ом). Если ассоциировать величины сопротивлений для каскада с ОЭ и ОБ, то входное сопротивление каскада с ОБ в (1+Н21э) раз меньше, чем с ОЭ, а выходное в (1+Н21э) раз больше. Каскад с ОБ не изменяет фазы входного сигнала.

В практике радиолюбителя время от времени приходится использовать параллельное включение транзисторов для роста выходной мощности (коллекторного тока). Один из вариантов данного включения приведен ниже:

При таком включении необходимо стремиться использовать транзисторы с близкими параметрами Вст. Транзисторы большой мощности при всем этом должны устанавливаться на один теплоотвод. Для дополнительного выравнивания токов в данной схеме в цепях эмиттеров использованы резисторы. Сопротивление резисторов следует выбирать исходя из падения напряжения на их (в интервале рабочих токов) около 1 вольта (либо, по последней мере, — более 0,7 вольта). Данная схема должна применяться с большой осторожностью, потому что даже транзисторы 1-го типа и из одной партии выпуска имеют очень большой разброс по характеристикам. Выход из строя 1-го из транзисторов безизбежно приведет к выходу из строя и других транзисторов в цепочке… При параллельном включении 2-ух транзисторов наибольший суммарный ток коллектора не должен превосходить 1,6-1,7 от предельного тока коллектора 1-го из транзисторов! Количество транзисторов, включенных по этой схеме может быть сколько угодно огромным — все находится в зависимости от необходимости…

В радиолюбительской практике время от времени нужен транзистор с проводимостью, хорошей от имеющегося (к примеру — в выходном каскаде УЗЧ и проч.) . Выйти из положения позволяет схема включения, приведенная ниже:

В данном каскаде употребляется обычно маломощный транзистор VT1 нужной проводимости, транзистор VT2 нужной мощности, но другой проводимости. Данный каскад (а именно) эквивалентен транзистору с проводимостью N-P-N большой мощности с высочайшим коэффициентом передачи тока базы (h31Э). Если мы используем в качестве VT1, VT2 транзисторы обратной проводимости — получим мощнейший составной транзистор с проводимостью P-N-P.

Если в данной схеме применить транзисторы одной структуры — получим так именуемый Составной транзистор. Такое включение транзисторов именуют Схемой Дарлингтона. Индустрия выпускает такие транзисторы в одном корпусе. Есть как маломощные (типа КТ3102 и т. п.) так и массивные (к примеру — КТ825) составные транзисторы.

А на данный момент побеседуем малость о температурной стабилизации усилителя.

Транзистор, являясь полупроводниковым прибором, изменяет свои характеристики при изменении рабочей температуры. Так, при повышении температуры, усилительные характеристики транзистора ухудшаются. Обосновано это рядом обстоятельств : при повышении температуры существенно возрастает таковой параметр транзистора, как оборотный ток коллектора. Повышение оборотного тока коллектора транзистора приводит к значительному повышению коллекторного тока и к смещению рабочей точки в сторону роста тока. При некой температуре коллекторный ток транзистора растет до таковой величины, при которой транзистор перестает реагировать на слабенький входной (базисный) ток. Просто говоря — каскад перестает быть усилительным. Для того, чтоб расширить спектр рабочих температур, нужно использовать дополнительные меры по температурной стабилизации рабочей точки транзистора. Самым обычным методом является коллекторная стабилизация рабочего тока смещения. Рассмотренная нами выше схема каскада по схеме с общим эмиттером является схемой с фиксированным током базы. Ток коллектора в данной схеме находится в зависимости от характеристик определенного экземпляра транзистора и должен устанавливаться персонально с помощью подбора величины резистора R1. При смене транзистора исходный (при отсутствии сигнала) ток коллектора приходится подбирать поновой, потому что транзисторы даже 1-го типа имеют очень большой разброс статического коэффициента усиления тока базы (h31 Э).

Схема коллекторной стабилизации, владея основными недочетами схемы с общим эмиттером (подбор резистора базисного смещения под определенный экземпляр транзистора), все же позволяет расширить спектр рабочих температур каскада. Как лицезреем, данная схема отличается подключением резистора смещения не к источнику питания, а в коллекторную цепь. Благодаря такому включению удалось существенно (за счет внедрения отрицательной оборотной связи) расширить спектр рабочих температур каскада. При увеличении оборотного тока коллектора транзистора, возрастает ток коллектора, что вызывает более полное открывание транзистора и уменьшение коллекторного напряжения. Уменьшение коллекторного напряжения, в свою очередь, уменьшает напряжение исходного смещения транзистора, что вызывает уменьшение коллекторного тока до применимой величины. Таким макаром — осуществляется отрицательная оборотная связь, которая несколько уменьшает усиление каскада, но зато позволяет прирастить наивысшую рабочую температуру.

Более доброкачественную стабилизацию температурных характеристик каскада усиления можно выполнить, если несколько усложнить схему и применить так именуемую «эмиттерную» температурную стабилизацию. Данная схема, невзирая на сложность, позволяет каскаду сохранять усилительные характеристики в очень широком интервале рабочих температур. Не считая того, применение данной схемы стабилизации дает возможность подмены транзисторов без следующей опции. Раздельно скажу о конденсаторе С3. Этот конденсатор служит для увеличения коэффициента усиления каскада на переменном токе. Он избавляет отрицательную оборотную связь каскада. Емкость этого конденсатора находится в зависимости от рабочей частоты усилителя. Для усилителя звуковых частот емкость конденсатора может колебаться от 5 до 50 микрофарад, для спектра радиочастот — от 0,01 до 0,1 микрофарады (но его в неких случаях может и не быть).

Сейчас давайте попробуем расчитать термостабильный каксад по неизменному току:

Для начала нам необходимо обусловиться с начальными данными для расчета. На верхнем прямоугольнике даны неизменные величины соответственно для германиевого (Ge) и кремниевого (Si) транзистора.

Для начала расчета нам необходимы последующие входные характеристики: Напряжение питания (Uk), в Вольтах (Принимаем — как пример — равное 6 вольтам). Ток коллектора (Ik), в Миллиамперах (принимаем равный 1 миллиамперу)- тип транзистора (Ge. Si), малая рабочая частота Fmin в герцах (представим 150000 герц — для работы в спектре ДВ) . Сопротивление в цепи коллектора R3 принимаем равным 1 Килоому. Величина этого резистора обычно не расчитывается а берется равным 750 ом — 4,7 Килоом. От величины этого резистора зависит коэффициент усиления каскада по переменному току. Транзистор, представим, КТ315 — кремниевый. Расчет ведем согласно рисунку сверху-вниз!

Сначала по формуле расчитываем сопротивление резистора в цепи эмиттера R4 = 0,6 килоом.

Дальше находим сопротивление резистора R2 = 6,3 килоом .

Дальше — сопротивление резистора R1 = 89 Килоом.

По формуле вычисляем наименьшую емкость конденсатора С1 = 0,016 микрофарад. Тут можно без ухудшения частотных параметров каскада поставить конденсатор большей емкости (к примеру на 0,022 микрофарад).

Так, произведя легкие вычисления, мы получили расчитанный каскад для работы в усилителе радиочастоты . Потому что во время расчета мы получили номиналы резисторов не надлежащие стандартному ряду, можно несколько скорректировать их. Так заместо резистора R4 можно поставить резистор на 620 ом, резистор R2 заменим на резистор с номиналом 6,2 килоома, резистор R1 заменяем на резистор 82 килоома. Эти малозначительные отличия от расчета не приведут к каким или дилеммам при работе каскада — всего навсего немного поменяется коллекторный ток…

Сейчас давайте расчитаем работу каскада по переменному току:

Для этого расчета нам потребуются последующие характеристики: Сопротивления резисторов R1 — R4, Входное сопротивление последующего (нагрузочного) каскада.

Поначалу определяем сопротивление Rэ. Для нашего варианта (ток коллектора 1 миллиампер) Rэ = 26 ом,

Дальше определим проводимость S = 38.46 микросименса (приблизительно),

Вычисляем значение R11. Для транзистора типа КТ315Б среднее значение параметра h31э равно 200, отсюда R11 равно 5200,

Величину Rb нужно найти для вычисления входного сопротивления каскада, являющегося нагрузкой расчитываемого. Она равна (при номиналах резисторов, взятых в нашем примере) 5,75 килоом,

Для упрощения расчета можно не вычислять сопротивление Rн, а принять его равным R3.

Ожидаемый коэффициент усиления данного каскада на транзисторе типа КТ315Б со средним значением h31э равным 200 выходит около 40.

Следует подразумевать, что приобретенное значение коэффициента усиления каскада очень примерно! На практике это значение может отличаться в 1,5 — 2 раза (время от времени — больше) и находится в зависимости от определенного экземпляра транзистора!

При расчете коэффициента усиления транзистороного каскада по переменному току следует учесть, что этот коэффициент находится в зависимости от частоты усиливаемого сигнала. Наибольшая частота примененного транзистора должна быть по последней мере в 15-20 раз выше предельной частоты усиления (определяется по справочнику).

Для написания этой страницы использовались материалы из книжки «Лаконичный радиотехнический справочник.» Создатели Богданович и Ваксер, Издательство «Беларусь» 1976 год.

Литература по теме: Маленький учебник «Азы транзисторной схемотехники» (около 380 кб), отысканный мной в вебе, можно скачать по этой ссылке.

Юзер веб-сайта Wind написал программу-калькулятор для облегчения расчетов каскада с общим эмиттером в 2-ух вариантах для старенькых версий (типа Office2000) также для современных версий языка Exel.

Книга «Расчет схем на транзисторах» лежит тут (достаточно старая — 1969 года издания, но полностью животрепещущая!) обьем около 8 мБайт.

Усилитель мощности ЛАНЗАР. Схема включения транзистора.

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЛАНЗАР. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ ТРАНЗИСТОР КАК ЭЛЕМЕНТ       На открытие Америки я не притендую, поэтому сообщу вкратце – есть такие элементы в электронике, называются транзисторами. Видов их довольно много: биполярные, полевые, двух эммитерные, двух базовые и т. д. Это все технологические особенности транзисторов, но все види делятся на ДВА основных лагеря: одни работают с плюсовым напряжением, другие – с минусовым. Поскольку в нашей схеме кроме биполярных транзисторов других пока нет, то другие Вы уж сами посмотрите как работают, я же вещать буду только именно о биполярниках – хочется пораньше закончить эту исповедь…       Итак, биполярные транзисторы бывают обратными и прямыми. Обратные хорошо дружат с плюсовым напряжением, прямые же рождены минусами командовать. Поскольку работа и тех и других идентична и отличается только полярностью подключения, то рассмотрим принципы работы обратных транзисторов.       Транзистор в дескретном исполнении, т.е. он один в своем собственном корпусе (не в составе микросхемы и микросборки) имеет всего три вывода. В былые времена их так и называли – триоды. Из этого следует, что для работы его как транзистора может быть всего ТРИ варианта включения : С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ С ОБЩИМ КОЛЛЕКТОРОМ С ОБЩЕЙ БАЗОЙ Рисунок 1. Схемы включения транзисторов.       На рисунке 1 показаны все три варианта включения транзисторов и есть смысл рассмотреть чем собственно эти варианты отличаются друг от друга и как транзистор вообще работает.       Начнем, пожалуй с того, что разберемся что есть что… НАПРЯЖЕНИЕ, ТОК и МОЩНОСТЬ       А вот улыбаться не надо – эти понятия так часто путают, что иногда просто диву даешься…       Напряжение есть величина ЭДС между двумя точками. Измеряется сей параметр в вольтах и с точки зрения безопасности весьма безобиден – кроме проблескиваний красивых пятен в глазах при контакте с любым напряжением Вам ничего не угрожает.       Ток есть работа, которую совершает напряжение протекая через ту или иную цепь. Ток измеряется в амперах. Показатель того, сколько работы может выполнить тот или иной источник есть произведение напряжения на ток и именуется эта величина мощностью.       Для большей понятливости пара примеров:       В телевизоре на кинескоп подается 25… 30 кВ (т.е. 25…30 тысяч вольт), но поскольку ток там микроамперный мы имеем возможность слушать захватывающие истории о том как кого долбануло из уст участников событий, а не из уст свидетелей. Другими словами не хватка тока не позволяет нанести какие либо существенные повреждения организму, хотя нервные окончания раздражаются при прохождении даже микротоков довольно сильно.       С другой стороны напряжение выше 42 В в сухом помещении уже считается опасным если ток имеет возможность достигать десятка-дугого миллиампер. Именно ток проходя через организм раздолбая вызывает необратимые разрушения тканей, резкое сокращение мышц, приводящих к механическим повреждениям тканей и именно величина прошедшего тока определяет кучу химических реакций в организме которые происходят как в банке для опытов по гидролизу. Именно благодаря этим реакциям у человека попавшего под действие тока во рту появляется вкус кислости. Так что настоятельно рекомендую соблюдать осторожность и осмотрительность.       Ну вроде разобрались, кто есть кто и кого надо бояться, вернемся к транзисторам. Начнем пожалуй, со схемы с общим эмиттером (ОЭ), как самой популярной и не прихотливой.       На рисунке 1 это вариант с подписью ОБЩ ЭМ. Чем отличается база от коллектора я расказывать не буду – есть для этого учебники, а вот как это работает – тайну приоткрою.       Для работы этой схемы требуется два истоничка – один питание (GB2), второй – тот самый, напряжение которого является входным и которое надо усиливать. В даннном случае у нас получаются усилители постоянного напряжения. Как видно из схемы GB1 состоит из “одного” элемента, а GB2 из нескольких и это не случайно – величина напряжения GB2 должна быть много больше чем GB1, дабы имелся достаточный запас на усиление.       Допустим, что в первоначальный момент времени величина GB1 равна нулю. Поскольку биполярный транзистор реагирует только на протекающий через его базу ток, то он будет полностью закрыт, т. е. находиться в режиме отсечки.       Но стоит начать увеличивать напряжение на источнике GB1 как через переход база-эмиттер потечет ток и транзистор начнет открываться. Величина его открытия определяется протекающим током через базу и параметра самого транзистора h31 – коф усиления. Допустим что напряжением на источнике GB1 увеличивается линейно, т.е. равномерно. В этом варианте на коллекторе транзистора напряжение начнет уменьшаться, ведь он начнет открываться вызывая протекание тока через себя. Спустя какое то время величина источника GB1 достигент величины когда транзистор будет открыт полностью и таким образом на его коллекторе (ну и на выходе конечно) получится величина напряжения максимально приближонная к нулю. Но это не ноль – открытый транзистор имеет какое то сопротивление, следовательно оно вызовет падение напряжения. Транзистор в таком состоянии называют “вошел в насыщение”.       Теперь будем уменьшать величину источника GB1, будет уменьшаться ток, протекающий через базу и транизистор начнет закрываться, падение напряжения на нем начнет увеличиваться и на выходе этого устройства напряжение тоже начнет увеличиваться.       Таким образом видно, что сигнал на выходе усилителя меняет фазу на противоположную – напряжение на базе увеличивается, на выходе – уменьшается, на базе уменьшается, на выходе – увеличивается, т.е. сигнал после такого усилителя проинвертирован. Отличительной чертой такого включения является ее умение усиливать и напряжение, и ток, т.е. этот вариант позволяет усилить входное напряжение до уровня источника GB2, а так же усилить ток, поскольку протекающий через его базу ток много меньше чем тот, который сосздается открытым транзистором VT1 и резистором R1.       В середине рисунка 1 имеет честь присутствовать схема с общим коллектором (ОК). Такое включение тоже довольно популярно, поскольку это вариант очень хорошо усиливает ток, а вот напряжение он не усиливает, за что его и прозвали эмиттерным повторителем. По сути этот усилитель работает следующим образом – увеличивающееся напряжение на источнике GB3 вызывает протекаение тока через переход база-эмиттер и если напряжение GB3 равно нулю, то и на выходе устройства напряжение равно нулю. Если же ток через базу начинает течь, то транзистор начинает приоткрываться прямопропорционально протекающему через базу току и на выходе устройства появляется напряжение почти такое же как на базе (реально оно меньше примерно на 0,4…0,9 В и эта величина зависит от типа транзистора и материала из которого он сделан). Таким образом величина усиливаемого напряжения почти не меняется, не меняется и фаза, т.е. увеличение входного напряжения вызывает увеличение выходного, а уменьшение – уменьшение выходного. А вот ток который можно снять с эмттера много больше чем тот, который требуется для открытия последнего.       Ну и на конец последний, редко используемый, но тем не менее тоже весьма достойный вариант включения транзистора – общая база (ОБ). Этот вариант требует дополнительного источника GB5, используемого для загона транзистора в рабочую область, а входной сигнал источника GB6 подается на эмиттер транзистора. Если величина GB6 уменьшается, то благодаря увеличивающимуся току от источника GB5 транзистор открывается сильнее, и на его коллекторе напряжение уменьшается. Если же напряжение на источнике GB6 увеличивается ток через базу становится меньше и тразистор VT3 закрывается, соответсвенно напряжение на его коллкторе увеличивается. Этот вариант ток практически не усиливает, а вот напряжение он усиливает намного лучше расмотренных выше.       Ну вот собственно мы и разобрались как работает транзистор в режиме усилителя постоянного тока, пришла пора усложнять схему и использовать деталюшки для усиления тока переменного, поскольку мы все таки разбираемся с усилителем мощности а не со стабилизаторами напряжения… КАК ИМЕЯ ПОСТОЯНЫЙ ТОК УСИЛИТЬ ПЕРЕМЕННЫЙ       Ну коль с работой транзисторов разобрались давайтека вылепим нечто, похожее на усилитель, хотя бы однокаскадный. Для этого сваяем схемку, показанную на рисунке 2. Рисунок 2.       Как видно из схемы это не что иное как транзистор включенный по схеме с ОЭ, но схемка эта имеет несколько “лишних” деталюшек, на них и остановим свое внимание:       Поскольку нам требуется усиливать переменное напряжение, а в наличии только постоянное, то не надо иметь семь пядей во лбу, дабы понять, что выше напряжения питания мы ни как не прыгнем, а переменное напряжение следует уложить по амплитудному значению обоих полуволн именно в величину источника питания, давая поправку, что транзистор нельзя полностью закрывать и полностью открывать, поскольку это приведет к ОЧЕНЬ большим искажениям сигнала. Следовательно условный ноль для синусоиды нашего переменного напряжения должен проходит через величину, равную половине величины источника питания, т. е. надо получить на выходе услителя среднюю точку. Для этого в схему и введен резистор R1 – именно он приоткрывает транзистор VT1 именно так, что на его коллекторе образуется примерно половина напряжения питания и режимы в которых находятся вывода транзистора именуются режимами по постоянному току.       Поскольку у нас на базе VT1 появилось некоторое постоянное напряжение, а источник сигнали имеет переменное напряжение и соеденять прямо в лоб эти сигналы ни как нельзя, то вводим в схему конденсатор С1, который в народе именуют разделительным, проходным и т.д. В первоначальный момент времени он зарядится имеющимся на базе VT1 напряжением, что на момент зарядки повлечет полное закрытие VT1 и появление на выходе устройства напряжения, равное напряжению питания. Эта ситуация называется переходным процессом т появляется лишь при подаче напряжения питания и его снятии. Но как только С1 зарядится режимы по постоянному току войдут в норму и теперь при появлении переменного напряжения от истоника G конденсатор С1 будет перезаряжаться тем самым изменяя постоянное напряжение на базе транзистора (рис. 3), тот в свою очередь будет либо открываться, либо закрываться, причем напоминаю – сигнал буде на выходе в противофазе (рис. 4). Рисунок 3. Рисунок 4.       Ну а поскольку на выходе требуется получить переменное напряжение, то используем тот же финт, что и на входе – поставим разделительный конденсатор С2, который отсечет постоянное напряжения почти не внося изменений в переменное.       Таким образом используя лишь один источник постоянного напряжения мы получили усилитель переменного, причем коф усиления этого усилителя максимально-возможный, а термостабильность хуже не куда (при изменении температуры постоянное напряжение на коллекторе будет менятся, поскольку при увеличении температуры активное сопротивление полупроводника уменьшается).       Исправить ситуацию позволяетв введение в эмиттерную цепь транзистора дополнительного резистора. Он несколько компенсирует величину изменения постоянного напряжения на коллекторе, а чтобы коф усиления изменился не сильно его шунтируют конденсатором, который иммитирует непосредственное соединение с землей эмиттера для переменного напряжения (рис. 5). Рисунок 5. Однокаскадный усилитель с общим эмиттером.       Ну вроде как с однокаскадным усилителем на базе схемы с ОЭ разобрались, следующим будет схема с ОК, рисунок для нее будет под номером 6. Рисунок 6. Однокаскадный усилитель с общим коллектором.       Резистором R6 на базе VT3 создается напряжение необходимое для появления на его эмиттере примерно половины напряжения питания, т.е. транзистор вводится в полуоткрытое состояние. Конденсатор С6 отсекает постоянное напряжение, не давая попасть на выход генератора и пропускат переменное идущее с генератора. Точно так же отсекает постоянное напряжение конденсатор С7, не давая ему попасть на выход усилителя. Напоминаю – данная схема усиливает только ток, амплитуда же остается практически без изменений (рис. 7). Рисунок 7.       Как видно из рисунка постоянное напряжение на эмиттере несколько меньше чем на базе. Обусловленно это тем, что переход база-эмиттер имеет некоторое активное сопротивление и на нем как раз таки падает ровно столько, на сколько имеется разница в напряжениях между базой и эмиттером.       Остался последний вариант – ОБ. Схема выглядит примерно так, как изображено на рисунке 8. Рисунок 8. Однокаскадный усилитель с общей базой.       Тут следует сразу оговорится, что входное сопротивление максимальное у схемы с ОК, минимальное же у схемы с ОБ. На базе VT4 создается так называемое опорное напряжение используя стабилитрон VD1 и имеено он вводит транзистор в рабочую зону. Переменный сигнал подается на эмиттер транзистора, а снимается с его коллектора. Максимальное усиление по напряжению имеет именно эта схема, напряжения приведены на рисунке 9. Обратите внимание – напряжение питания увеличено, поскольку амплитуда выходного напряжения уже достаточно высока. Рисунок 9. ПРОДОЛЖЕНИЕ: МНОГОКАСКАДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ       Адрес администрации сайта: [email protected]

Как проверить транзистор с помощью мультиметра (DMM + AVO) – NPN и PNP

Как найти базу, коллектор, эмиттер, направление и состояние транзистора с помощью мультиметра

Как запомнить направление PNP и NPN Идентификация транзистора и контактов, проверьте, хорошее это или плохое.

Если вы выберете эту простую тему с помощью цифрового (DMM) или аналогового (AVO) мультиметра, вы сможете:

• Запомнить направление транзисторов NPN и PNP
• Определить базу, коллектор и эмиттер Транзистор
• Проверьте транзистор, исправен он или плохой.

Запомните направление транзистора PNP и NPN

PNP = заостренный
NPN = не заостренный.
, если вам кажется, что это немного сложно, попробуйте этот… он проще.

Щелкните изображение, чтобы увеличить.

PNP NPN
P = Точки N = Никогда
N = IN P = Точки
P = Постоянно N = iN

Проверить транзистор с цифровым мультиметром в режиме диода или непрерывности

Сделать Итак, следуйте инструкциям, приведенным ниже.

1. Удалите транзистор из схемы, т.е. отключите питание от транзистора, который необходимо проверить. Разрядите весь конденсатор (закоротив выводы конденсатора) в цепи (если есть).
2. Установите мультиметр в режим «Проверка диодов», повернув поворотный переключатель мультиметра.
3. Подключите черный (общий или -Ve) измерительный провод мультиметра к 1-й клемме транзистора, а красный (+ Ve) измерительный провод ко 2-й клемме (рис. Ниже). Вы должны выполнить 6 тестов, подключив черный (-Ve) измерительный провод и красный (+ Ve) измерительный провод к 1–2, 1–3, 2–1, 2–3, 3–1, 3–2 соответственно. просто замените измерительные провода мультиметра или переверните клеммы транзистора, чтобы подключить, проверить, измерить и записать показания в таблице (показанной ниже).Цифры красного цвета – это красный измерительный провод, а номера черного цвета подключены к черному (-Ve) измерительному проводу мультиметра.
4. Проверьте, измерьте и запишите показания дисплея мультиметра в таблице ниже.

У нас есть следующие данные из приведенной ниже таблицы.

Из 6 тестов мы получили данные и результаты только по двум тестам, то есть точкам со 2 по 1 и со 2 по 3. Если мы получили точки со 2 по 1, это 0,733 В постоянного тока, а с 2 по 3 0,728 В постоянного тока. Теперь мы можем легко найти тип транзистора, а также их коллектор, базу и эмиттер.

1. Точка 2 – это база транзистора в транзисторе BC55.
2. BC 557 – это PNP-транзистор, в котором 2 ^nd (средний вывод – база) подключен к красному (+ Ve) измерительному проводу мультиметра.
3. Вообще, клемма 1 = эмиттер, клемма 2 = база и клемма 3 = коллектор (транзистор BC 557 PNP), потому что результат теста для 2-1 = 0,733 В постоянного тока и 2-3 = 0,728 В постоянного тока, т. Е. 2-1 > 2-3.

BC 557 PNP	Точки измерения	Результат
	1-2	OL
	1-3	OL
	2-1	0 .733 В постоянного тока
	2-3	0,728 В постоянного тока
	3-1	OL
	3-2	OL

Определение базы транзистора :

Как указано в В приведенном выше руководстве общее число, найденное в приведенных выше тестах, является базовым. В нашем случае 2 ^nd терминал – это Базовый, а 2 – общий из 1-2 и 2-3.

2

^nd Метод с использованием цифрового мультиметра для поиска базы транзистора.

Если вы следуете той же схеме и способу подключения выводов мультиметра и выводов транзисторов один за другим на рисунке, показанном выше, на рис «c» и «d», красный (+ Ve) измерительный провод подключается к среднему. я.е. Клемма 2 ^nd и черный (-Ve) измерительный провод подключаются к 1 клемме транзистора 1 ^st .

Опять же, красный (+ Ve) измерительный провод подключается к среднему, т.е. 2 ^nd клемма провода, а черный (-Ve) измерительный провод подключается к 3 ^rd одной клемме транзистора, и мультиметр показывает некоторое показание, например 0,717 В постоянного тока и 0,711 В постоянного тока соответственно в случае BC 547 NPN.

Общий провод – это 2 ^и , подключенный к красному (+ Ve) измерительному проводу (т.е.е. P и да, два других вывода – это N), который является базовым. В случае транзистора BC 557 PNP все наоборот.

NPN или PNP?

Все просто. Если черный (-Ve) измерительный провод мультиметра подключен к базе транзистора (в нашем случае 2 ^nd ), то это PNP-транзистор , а когда красный (+ Ve) измерительный провод подключен к База терминала, это NPN транзистор .

Эмиттер или коллектор?

Прямое смещение EB (эмиттер – база) больше, чем CB (коллектор – база) i.е. EB> CB в транзисторе PNP, например BC 557 NPN. Следовательно, это резистор типа PNP. В транзисторе NPN прямое смещение BE (база – эмиттер) больше, чем BC (база – коллектор), то есть BE> BC, например BC 547 PNP.

Вот вывод.

1. Точка 2 – база транзистора в транзисторе BC547.
2. BC 547 – это транзистор NPN, в котором 2 ^nd (средняя клемма – база) подключена к красному (+ Ve) измерительному проводу мультиметра.
3. Вообще, клемма 1 = эмиттер, клемма 2 = база и клемма 3 = коллектор (транзистор BC 547 NPN), потому что результат теста для 1-2 = 0.717 В постоянного тока и 2-3 = 0,711 В постоянного тока, т.е. 1-2> 2-3.

BC 547 NPN	Точки измерения	Результат
	1-2	0,717 В постоянного тока
	1-2	OL
	1-3	OL
	1-3	OL
	2-3	OL
	2-3	0,711 В постоянного тока

Проверить транзистор с аналоговым или цифровым мультиметром в Ом (Ом) Режим диапазона:

Шаги:

1. Отключите источник питания от цепи и удалите транзистор из схемы.
2. Поверните переключатель и установите ручку мультиметра в положение Ом.
3. Подключите черный (общий или -Ve) измерительный провод мультиметра к 1-й клемме транзистора, а красный (+ Ve) измерительный провод ко 2-й клемме ( Рис. 1 (а). (Вы должны выполнить 6 тестов, подключив черный (-Ve) измерительный провод к 1–2, 1–3, 2–1, 2–3, 3–1, 3–2 соответственно, всего лишь замените измерительные провода мультиметра или переверните клеммы транзистора, чтобы подключить, проверить, измерить и записать показания в таблице (показанной ниже).(Цифры красного цвета показывают выводы транзистора, подключенные к измерительному выводу Red (+ Ve) мультиметра, а числа в черном цвете показывают выводы транзистора, подключенные к измерительному выводу Black (-Ve) мультиметра (лучше). объяснение в таблице и на рис. ниже)
4. Если мультиметр показывает высокое сопротивление как в первом, так и во втором тестах, изменив полярность транзистора или мультиметра, как показано на рис. 1 (a) и (b) (обратите внимание, что результат будет показан только для 2 тестов из 6, как указано выше).т.е. в нашем случае клемма 2 ^nd транзистора является BASE, потому что она показывает высокое сопротивление в обоих тестах с 2 по 3 и с 3 по 2, где Красный (+ Ve) измерительный провод мультиметра подключен к 2 ^nd клемма транзистора. Другими словами, обычное число в тестах – это Base, что составляет 2 из 1, 2 и 3.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

PNP или NPN?

Теперь это транзистор NPN, потому что он показывает чтение только тогда, когда КРАСНЫЙ (+ Ve) измерительный провод (т.е.е. Клемма P, где P = положительный) подключена к базе транзистора (см. Рис. Ниже). Если вы сделаете обратное, то есть черный (-Ve) измерительный провод (т.е. N = где N = отрицательный) мультиметра подключен к клемме транзистора в последовательности (от 1 до 2 и от 2 до 3) и покажет показания в обоих тестах, как указано выше. , Клемма 2 ^nd по-прежнему БАЗА, но транзистор – PNP (см. Рис. Ниже).

Проверить транзистор в цифровом мультиметре с транзистором или hFE или бета-режимом

hFE, также известный как beta, означает усиление постоянного тока, что означает «коэффициент усиления прямого тока гибридного параметра, общий эмиттер», используемый для измерения hFE транзистора, который можно найти по следующей формуле.

h _FE = β _DC = I _C / I _B

Его также можно использовать для проверки транзистора и его выводов, как показано на рис. 1.

Для проверки транзистор в режиме hFE, в мультиметре есть 8-контактный разъем, обозначенный PNP и NPN, а также ECB (эмиттер, коллектор и база). Просто вставьте три контакта транзистора в слот мультиметра один за другим в разные разъемы, например, ECB или CBE (поворотная ручка должна находиться в режиме hFE).

Если они отображают показания (это будет показание транзистора h _FE ), в нашем примере мы использовали транзистор BC548, который показывает бета-значение 368 (положение CBE), текущее положение на C, B, Слот E – это точные выводы транзистора (т. Е. Коллектор, база и эмиттер), а транзистор находится в хорошем положении, в противном случае замените его новым.

Похожие сообщения:

BJT подключен как диод [Analog Devices Wiki]

Цель:

Цель этого упражнения – исследовать прямой и обратный ток в зависимости отХарактеристики напряжения биполярного переходного транзистора (BJT), подключенного как диод.

Материалы:

Модуль активного обучения ADALM2000
Макетная плата без пайки
1 – Резистор 1 кОм (или любое аналогичное значение)
1 – малосигнальный NPN-транзистор (2N3904)

Направление:

Вольт-амперные характеристики перехода база-эмиттер NPN-транзистора можно измерить с помощью оборудования ADALM2000 Lab и следующих подключений.Установите макетную плату с генератором сигналов W1, прикрепленным к одному концу резистора R ₁ . Также подключите сюда вход осциллографа 2+. Подключите основание и коллектор Q ₁ к противоположному концу R ₁ , как показано на схеме. Эмиттер Q ₁ заземлен. Подключите вход осциллографа 2- и вход осциллографа 1+ к узлу база-коллектор Q ₁ . (Вход осциллографа 1- также может быть дополнительно заземлен).

Рисунок 1 Схема подключения NPN диода

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен на треугольную волну 100 Гц с размахом амплитуды 6 В и смещением 0.Дифференциальный канал осциллографа 2 (2+, 2-) измеряет ток в резисторе (и в транзисторе). Канал осциллографа 1 (1+) подключен для измерения напряжения на диодном транзисторе. Ток, протекающий через транзистор, представляет собой разницу напряжений 2+ и 2- (что является напряжением канала 2), деленную на номинал резистора (1 кОм).

Рисунок 2 Схема макетной платы NPN-диода

Процедура:

Загрузите захваченные данные в программу для работы с электронными таблицами, такую ​​как Excel, и вычислите ток.Постройте график зависимости тока от напряжения на транзисторе ( В, , _{, BE,} ). В обратном направлении ток не течет. В области прямой проводимости соотношение напряжения и тока является логарифмическим. Если ток нанесен на логарифмическую шкалу, линия должна быть прямой.

Рисунок 3 XY-график NPN-диода

Рис.4 Форма сигнала диода NPN

Вопросы:

Вывести математическое выражение для тока I _C , учитывая напряжение на транзисторе В _BE ?

Цель:

Целью этого мероприятия является исследование характеристик напряжения обратного пробоя эмиттерного базового перехода биполярного переходного транзистора (BJT), подключенного как диод.

Материалы:

1 – Резистор 100 Ом
1 – малосигнальный PNP-транзистор (2N3906)

Направление:

Установите на макетной плате выход генератора сигналов, подключенный к одному концу последовательно подключенного резистора 100 Ом R ₁ , а также базу и коллектор Q ₁ , как показано на рисунке 2. Эмиттер подключен к отрицательному источнику постоянного напряжения 5 В . Канал осциллографа 1 (1+) подключен к узлу база – коллектор, а 1- подключен к узлу эмиттера.Канал осциллографа 2 измеряет напряжение на резисторе R ₁ и, следовательно, ток на транзисторе Q ₁ . PNP 2N3906 выбран вместо NPN 2N3904, потому что напряжение пробоя базы эмиттера PNP меньше, чем максимальное значение +10 В , которое может быть создано с помощью ADALM2000, в то время как NPN, вероятно, будет выше 10 В .

Рисунок 5 Конфигурация базы эмиттера PNP с обратным пробоем

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен на треугольную волну 100 Гц с размахом амплитуды 10 вольт и смещением 0 вольт.Канал осциллографа 1 (1+) используется для измерения напряжения на транзисторе. Установка должна быть сконфигурирована так, чтобы канал 2 был подключен к резистору R ₁ (2+, 2-). Оба канала должны быть установлены на 1 В на деление. Ток, протекающий через транзистор, представляет собой разницу напряжений между 2+ и 2-, деленную на номинал резистора (100 Ом).

Рисунок 6 Схема макетной платы эмиттера PNP

Процедура:

Аппаратные блоки питания Lab ограничивают максимальное доступное напряжение до менее 10 вольт.Напряжение обратного пробоя эмиттерной базы многих транзисторов больше этого значения. В показанной конфигурации можно измерять напряжения от 0 до 10 вольт (размах от пика до пика W1).

Рисунок 7 Форма волны излучателя PNP

Захватите осциллограммы и экспортируйте их в программу для работы с электронными таблицами, такую ​​как Excel. Для 2N3906 PNP, используемого в примере, напряжение пробоя эмиттерного базового перехода составляет около 8,5 В.

Вопросы:

Отсоедините коллектор Q ₁ и оставьте его открытым.Как это изменит напряжение пробоя? Теперь подключите коллектор к эмиттеру. Как это изменит напряжение пробоя?

Попробуйте измерить напряжение обратного пробоя базы эмиттера NPN 2N3904. Вы также можете проверить напряжение пробоя базы эмиттера для двух силовых транзисторов, TIP31 и TIP32, которые входят в комплект аналоговых деталей ADALP2000. Они выше или ниже, чем у PNP 2N3906, и ниже, чем +10 вольт, которые вы можете измерить с помощью этой настройки? Если оно выше, что вы могли бы добавить к настройке, чтобы вы могли измерять более высокие напряжения пробоя?

Цель:

Целью этого мероприятия является исследование конфигурации схемы с меньшими характеристиками прямого напряжения, чем у биполярного переходного транзистора (BJT), подключенного как диод.

Материалы:

1 – Резистор 1 кОм
1 – Резистор 150 кОм (или 100 кОм последовательно с 47 кОм)
1 – малосигнальный NPN-транзистор (2N3904)
1 – малосигнальный PNP-транзистор (2N3906)

Направление:

Установите макет с генератором сигналов W1, прикрепленным к одному концу последовательно подключенного резистора R ₁ , коллектора NPN Q ₁ и базы PNP Q ₂ , как показано на схеме. Эмиттер Q ₁ заземлен.Коллектор Q ₂ подключен к Vn (-5V). Первый конец резистора R ₂ подключен к Vp (+ 5В). Второй конец R ₂ соединен с базой Q ₁ и эмиттером Q ₂ . Несимметричный вход канала осциллографа 2 (2+) подключен к коллектору Q ₁ .

Рисунок 8 Конфигурация для снижения эффективного прямого падения напряжения на диоде

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен на треугольную волну 100 Гц с размахом амплитуды 8 В и смещением 2 В.Канал осциллографа 2 (2+) используется для измерения напряжения на транзисторе. Ток, протекающий через транзистор, представляет собой разницу напряжений между входами осциллографа 1+ и 1-, деленную на номинал резистора (1 кОм).

Рисунок 9 Нижнее эффективное прямое падение напряжения диодно-макетной схемы

Процедура:

Напряжение включения «диода» теперь составляет около 100 мВ по сравнению с 650 мВ для простого подключения диода в первом примере. Постройте V _CE из Q ₁ как W1 по траектории.

Рисунок 10 Нижнее эффективное прямое падение напряжения на диоде – форма волны

Вопросы:

Может ли коллектор PNP Q ₂ быть подключен к другому узлу, например к земле? И каков будет эффект?

Значение R ₂ устанавливает ток в Q ₂ . Каков эффект увеличения или уменьшения стоимости R ₂ ?

Цель:

Теперь, когда мы увидели способ эффективно уменьшить V _BE , цель этого действия – сделать V _BE больше.Более высокие характеристики прямого напряжения, чем у одиночного биполярного переходного транзистора (BJT), подключенного как диод.

Материалы:

2 – 2,2 кОм Резисторы
1 – 1 кОм резисторы
1 – 5 кОм Переменный резистор, потенциометр
1 – малосигнальный NPN-транзистор (2N3904)

Направление:

Установите макет с генератором сигналов W1, прикрепленным к одному концу резистора R ₁ , как показано на рисунке 4. Эмиттер Q ₁ подключен к земле.Резисторы R ₂ , R ₃ и R ₄ образуют делитель напряжения со скребком потенциометра R ₃ , подключенным к базе Q ₁ . Коллектор Q ₁ подключен ко второму концу R ₁ и верхней части делителя напряжения на R ₂ . Прицел канала 2 (2+) подключен к коллектору Q ₁ .

Рисунок 11 V _BE Конфигурация умножителя

Настройка оборудования:

Генератор сигналов должен быть настроен на треугольную волну 100 Гц с размахом амплитуды 4 В и смещением 2 В.Несимметричный вход канала осциллографа 2+ используется для измерения напряжения на транзисторе. Установка должна быть сконфигурирована с подключением канала 1+ для отображения выхода генератора W1 и канала 2+, подключенного для отображения напряжения коллектора Q ₁ . Ток, протекающий через транзистор, представляет собой разницу напряжений между W1, измеренную на входе осциллографа 1+ и осциллографом на входе 2+, деленную на номинал резистора (1 кОм).

Рисунок 12 V _BE Макетная схема умножителя

Процедура:

Начиная с потенциометра R ₃ , установленного в середине его диапазона, напряжение на коллекторе Q ₂ должно быть примерно в 2 раза больше В _BE .Если R ₃ установлен на минимум, напряжение на коллекторе должно быть в 9/2 (или 4,5) раза больше В _BE . Если R ₃ установлен на максимальное значение, напряжение на коллекторе должно быть в 9/7 раз больше В _BE .

Рис.13 Форма сигнала макетной платы умножителя V _BE

Вопросы:

Как соотносятся характеристики напряжения и тока этого умножителя V _BE с характеристиками простого транзистора с диодным подключением?

Помимо положения грязесъемника, влияют ли значения R ₂ , R ₃ и R ₄ на форму кривой I vs V ? Чтобы получить ответ, попробуйте использовать значения намного большие и намного меньшие, чем перечисленные выше.

Вернуться к лабораторной работе Содержание

университет / курсы / электроника / электроника-лаборатория-3.txt · Последнее изменение: 25 июня 2020 г., 22:07 (внешнее редактирование)

Шаговый двигатель

– Базовая схема подключения транзисторов

BJT имеют тенденцию либо к усилению (Ic увеличивается с Ib), либо к переключению (Ic включен или выключен). Транзисторы усилителя имеют хорошую линейность усиления, но коэффициент усиления по постоянному току средний, а время переключения и Vce (насыщ.) Могут быть не очень низкими (например,грамм. 2n5550). Коммутационные транзисторы имеют очень быстрое время переключения, высокое усиление по постоянному току и низкое напряжение Vce (насыщ.), Но линейность усиления не вызывает особого беспокойства (например, MMBT4401. Затем есть транзисторы общего назначения, которые подходят для обоих типов операций (например, 2n3904). ).

К сожалению, ни один из этих трех примеров BJT не подходит для указанной схемы по множеству причин:

• Для управления нагрузкой, представленной указанным двигателем, необходим постоянный ток 240 мА ( 12 В / 50 Ом, сопротивление постоянному току ) или 259 мА (из таблицы).2n5550 с легкостью выдержит постоянный ток около 50 мА при напряжении Vce (sat) до 0,25 В. При более высоких постоянных токах нагрев становится проблемой: обратите внимание на значения снижения мощности для рассеивания устройства выше 25 ° C.
• Даже если бы мы управляли током 259 мА, транзистору потребовался бы большой ток управления базой, в зависимости от характеристики усиления постоянного тока выбранного транзистора в наихудшем случае. Обычно более 20 мА для приведенных выше примеров для управления током 250 мА Ic. Анемичные выходы Raspberry Pi просто не предназначены для такого рода злоупотреблений.Если бы то ни было, можно было бы побеспокоиться получить более одноразрядного тока из его GPIO .
• Этой цели может служить переключающий транзистор умеренного тока с высоким коэффициентом усиления, такой как NTE2503, с его минимальным усилением по постоянному току 800 и номинальным постоянным током 700 мА.
• Пара Дарлингтона может показаться еще одной хорошей альтернативой, но пары Дарлингтона имеют большее падение напряжения между коллектором и эмиттером, поскольку они имеют два набора потенциалов NPN (или PNP) на пути тока.Это означает, что при прохождении тока выделяется больше тепла, поэтому необходимы более крупные корпуса и / или радиаторы и охлаждение.

Таким образом, МОП-транзистор является отличной альтернативой. Например, недорогой полевой МОП-транзистор N-типа IRLML2502 в режиме улучшения будет очень удобно работать с током более 2 А при напряжении затвора 2,8 В и не будет ощущаться теплым на ощупь при 259 мА I _d . Требуется незначительный ток управления затвором, за исключением переключения, и этот ток затвора можно ограничить до пары мА с помощью резистора затвора, если не требуется очень быстрое переключение.

Если двигатель должен работать с ШИМ, то драйвер затвора может использоваться в качестве промежуточного каскада для управления затвором MOSFET, либо дискретное решение с использованием одного из тех 2n5550 BJT, которые у вас уже есть и которые вам не понадобятся. или с использованием ИС драйвера затвора, если предназначены действительно огромные частоты ШИМ.

Как определить конфигурацию контактов биполярного транзистора

Как определить коллектор, базу и эмиттер биполярного транзистора.
Введение

Это практическое руководство, которое поможет вам определить полярность и конфигурацию контактов любого небольшого биполярного транзистора.Здесь есть элемент проб и ошибок. Но поскольку мы имеем дело с ограниченным числом переменных, задача не слишком сложная. Выводов всего три – коллектор – база – и эмиттер. Если в вашем измерителе есть тестер транзисторов – вы можете просто попробовать все шесть возможных конфигураций контактов – в обеих полярностях.

Сравнение транзисторов NPN и PNP

Маленькие биполярные транзисторы делятся на две группы – NPN и PNP. Эмиттер NPN-транзистора подключен к отрицательной линии или к ней.И его коллектор подключен к положительной линии или к ней. Транзистор NPN включается – когда ток течет НА его базовый вывод. И он отключается, когда этот базовый ток прекращается. Маленькая стрелка в символе указывает направление базового тока.

По сравнению с транзисторами NPN – транзисторы PNP соединены в перевернутом виде и работают задом наперед. Коллектор транзистора PNP подключен к отрицательной линии или к ней. И его эмиттер подключен к положительной линии или к ней.Транзистор PNP включается, когда ток течет ИЗ его базового вывода. И он отключается, когда этот базовый ток прекращается. Маленькая стрелка в символе указывает направление базового тока.

Определение полярности транзистора

Если у вас есть измеритель с подвижной катушкой или ваш цифровой измеритель имеет тестер диодов, вы должны начать с определения полярности транзистора. Поскольку мы собираемся использовать измеритель для определения полярности транзистора, полярность выводов измерителя имеет решающее значение.Перед тем как начать – убедитесь, что ваши лиды подключены правильно. Затем начните с поиска коллекторных и эмиттерных диодов. Эти диоды будут проводить – когда красный провод измерителя подключен к клемме «P».

Когда вы определили полярность транзистора и его базовый вывод, одна из следующих небольших схем поможет вам определить коллектор и эмиттер. Соберите схему на своей макетной плате. И воткните свой транзистор. Вы уже знаете, куда должен идти базовый штифт.Используйте метод проб и ошибок, чтобы расположить два других контакта. Если светодиод светится – даже тускло – коллектор и эмиттер подключены неправильно. Если коллектор и эмиттер подключены правильно – светодиод не загорится.

Далее – смочите кончик пальца кончиком языка. И влажным кончиком пальца присоедините коллектор к основанию. Если ваш транзистор работает правильно и правильно подключен, влага будет обеспечивать достаточный базовый ток для включения транзистора.И светодиод загорится.

Если у вас нет измерителя с подвижной катушкой или тестера диодов.

Вы все еще можете использовать эти две схемы для определения полярности транзистора и его конфигурации контактов. Просто воспользуйтесь описанной выше техникой «Тестер транзисторов». Попробуйте все шесть возможных конфигураций контактов. Первые три наиболее вероятны. Когда можно зажечь светодиод влажным кончиком пальца – транзистор подключен правильно.

Электрические символы | Электронные символы

Электрические символы и символы электронных схем используются для построения принципиальной схемы.

Символы обозначают электрические и электронные компоненты.

Светодиод

Символ	Название компонента	Значение
Обозначения проводов
	Электрический провод	Проводник электрического тока
	Подключенные провода	Подъездной переход
	Не подключенные провода	Провода не подключены
Обозначения переключателей и реле
	Тумблер SPST	Отключает ток при открытии
	Тумблер SPDT	Выбирает одно из двух подключений
	Кнопочный переключатель (N.O)	Выключатель мгновенного действия – нормально открытый
	Кнопочный переключатель (Н.З.)	Выключатель мгновенного действия – нормально замкнутый
	DIP-переключатель	DIP-переключатель используется для конфигурации на плате
	Реле SPST	Реле размыкания / замыкания с помощью электромагнита
	Реле SPDT
	Джемпер	Закройте соединение, вставив перемычку на контакты.
	Паяльный мост	Припой для закрытия соединения
Наземные символы
	Земля Земля	Используется для опорного нулевого потенциала и защиты от поражения электрическим током.
	Шасси Земля	Подключен к шасси схемы
	Цифровой / Общий
Обозначения резисторов
	Резистор (IEEE)	Резистор снижает ток.
	Резистор (IEC)
	Потенциометр (IEEE)	Резистор регулируемый – имеет 3 вывода.
	Потенциометр (IEC)
	Переменный резистор / реостат (IEEE)	Резистор регулируемый – имеет 2 вывода.
	Переменный резистор / реостат (IEC)
	Подстроечный резистор	Предустановленный резистор
	Термистор	Терморезистор – изменение сопротивления при изменении температуры
	Фоторезистор / Светозависимый резистор (LDR)	Фоторезистор – изменение сопротивления при изменении силы света
Обозначения конденсаторов
	Конденсатор	Конденсатор используется для хранения электрического заряда.Он действует как короткое замыкание с переменным током и разомкнутая цепь с постоянным током.
	Конденсатор
	Поляризованный конденсатор	Конденсатор электролитический
	Поляризованный конденсатор	Конденсатор электролитический
	Конденсатор переменной емкости	Регулируемая емкость
Обозначения индуктора / катушки
	Индуктор	Катушка / соленоид, создающий магнитное поле
	Индуктор с железным сердечником	Включает утюг
	Переменный индуктор
Обозначения источников питания
	Источник напряжения	Генерирует постоянное напряжение
	Источник тока	Генерирует постоянный ток.
	Источник напряжения переменного тока	Источник переменного напряжения
	Генератор	Электрическое напряжение создается за счет механического вращения генератора
	Ячейка батареи	Генерирует постоянное напряжение
	Аккумулятор	Генерирует постоянное напряжение
	Источник управляемого напряжения	Генерирует напряжение как функцию напряжения или тока другого элемента схемы.
	Управляемый источник тока	Генерирует ток как функцию напряжения или тока другого элемента схемы.
Обозначения счетчика
	Вольтметр	Измеряет напряжение. Обладает очень высокой стойкостью. Подключил параллельно.
	Амперметр	Измеряет электрический ток. Имеет почти нулевое сопротивление. Подключил поочередно.
	Омметр	Измеряет сопротивление
	Ваттметр	Измерители электроэнергии
Обозначения ламп / лампочек
	Лампа / лампочка	Генерирует свет при протекании тока через
	Лампа / лампочка
	Лампа / лампочка
Символы диодов / светодиодов
	Диод	Диод позволяет току течь только в одном направлении – слева (анод) направо (катод).
	Стабилитрон	Позволяет току течь в одном направлении, но также может течь в обратном направлении, когда напряжение пробоя выше
	Диод Шоттки	Диод Шоттки – диод с низким падением напряжения
	Варактор / варикап диод	Диод переменной емкости
	Туннельный диод
	Светоизлучающий диод (LED)	излучает свет, когда ток проходит через
	Фотодиод	Фотодиод пропускает ток при воздействии света
Обозначения транзисторов
	Биполярный транзистор NPN	Обеспечивает прохождение тока при высоком потенциале в основании (в центре)
	PNP Биполярный транзистор	Обеспечивает прохождение тока при низком потенциале в основании (в центре)
	Транзистор Дарлингтона	Изготовлен из 2-х биполярных транзисторов.Имеет общий прирост продукта каждого прироста.
	JFET-N Транзистор	N-канальный полевой транзистор
	JFET-P Транзистор	П-канальный полевой транзистор
	NMOS-транзистор	N-канальный полевой МОП-транзистор
	PMOS транзистор	P-канальный МОП-транзистор
Разное. Символы
	Двигатель	Электродвигатель
	Трансформатор	Измените напряжение переменного тока с высокого на низкий или с низкого на высокое.
	Электрический звонок	Звонит при активации
	Зуммер	Создавать жужжащий звук
	Предохранитель	Предохранитель отключается, когда ток превышает пороговое значение. Используется для защиты схемы от высоких токов.
	Предохранитель
	Автобус	Содержит несколько проводов. Обычно для данных / адреса.
	Автобус
	Автобус
	Оптопара / оптоизолятор	Оптопара изолирует соединение с другой платой
	Громкоговоритель	Преобразует электрический сигнал в звуковые волны
	Микрофон	Преобразует звуковые волны в электрический сигнал
	Операционный усилитель	Усилить входной сигнал
	Триггер Шмитта	Работает с гистерезисом для снижения шума.
	Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)	Преобразует аналоговый сигнал в цифровые числа
	Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)	Преобразует цифровые числа в аналоговый сигнал
	Кристаллический осциллятор	Используется для генерации точного тактового сигнала частоты
⎓	Постоянный ток	Постоянный ток генерируется от постоянного уровня напряжения
Условные обозначения антенн
	Антенна / антенна	Передает и принимает радиоволны
	Антенна / антенна
	Дипольная антенна	Двухпроводная простая антенна
Символы логических вентилей
	НЕ ворота (инвертор)	Выходы 1, когда вход 0
	И Ворота	Выходы 1, когда оба входа равны 1.
	NAND Gate	Выводит 0, когда оба входа равны 1. (НЕ + И)
	OR Выход	Выводит 1, когда любой ввод 1.
	NOR Ворота	Выводит 0, когда любой вход равен 1. (НЕ + ИЛИ)
	Ворота XOR	Выходы 1, если входы разные. (Эксклюзивное ИЛИ)
	D Триггер	Хранит один бит данных
	Мультиплексор / мультиплексор 2 – 1	Подключает выход к выбранной входной линии.
	Мультиплексор / мультиплексор от 4 до 1
	Демультиплексор / демультиплексор с 1 по 4	Подключает выбранный выход к входной линии.

Разница между логикой приемника и источника

Для человека, у которого никогда не было опыта подключения ввода-вывода для управления движением, это может быть пугающим в первый раз. Если устройства подключены неправильно, это может вызвать ряд проблем, поскольку двигатель просто не выполняет ожидаемых действий, что может привести к необратимому повреждению продукта.Я до сих пор испытываю это нервное чувство, прежде чем нажимаю кнопку СТАРТ в демоверсии. Кто-нибудь знает закон Мерфи?

Сложность начинается, когда инженеры или производители используют различную терминологию проводки. Как можно быть уверенным, что вы говорите яблоки с яблоками? Например, совпадает ли логика поиска с логикой PNP? «Мы тонем или берем затонувший источник?» По нашему опыту поддержки приложений управления движением мы все это слышали.

В большинстве случаев инженеры службы поддержки направят вас к электрической схеме и посоветуют ей следовать.Что на самом деле означают логика приемника и логика источника? Начнем с базовой терминологии.

Электронная схема (цифровая)

Электронная схема содержит электронные компоненты, такие как резисторы, транзисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и / или диоды. Они соединены токопроводящими проводами или дорожками на печатной плате. Для этого требуется напряжение и земля, где земля действует как земля для измерения потенциального напряжения. Цифровая электронная схема использует напряжение постоянного тока и дискретные значения (вкл. / Выкл.).Источник питания постоянного тока перетекает с положительного на отрицательный.

ввод / вывод

I / O определяется как входы / выходы, которые в простейшем смысле представляют собой все, что выполняет вывод на основе ввода. Это может быть клавиатура (вход) и монитор (выход). В этом случае ввод / вывод описывает передачу сигналов между двумя устройствами (например, ПЛК и драйвером шагового двигателя) с использованием двоичной логики включения / выключения.

Электрическая нагрузка

Электрическая нагрузка – это электрический компонент или часть цепи, потребляющая электроэнергию.Это противоположность источника питания, такого как батарея или генератор, который производит энергию. Примеры нагрузок – лампочки и моторы. В данном случае мы говорим о входной цепи.

Логическая схема

Логическая схема определяется как электрическая цепь (I / O), выход которой зависит от входа. Он может включать один или несколько двоичных входов (вкл. / Выкл.) И один двоичный выход. Он может состоять из любых двоичных электрических или электронных устройств, включая переключатели, реле, твердотельные диоды и транзисторы.

Логика приемника и логика источника

Логические схемы приемника и истока обычно связаны с сигналами ввода / вывода ПЛК и применяются только к цепям постоянного тока. Они различаются типом используемого компонента и определяют текущий поток.

• Логика определяется типом компонентов в схеме.
• Логика определяет протекание тока в цепи.
• Какую бы логику вы ни использовали для вывода, для ввода требуется обратное.

Логика мойки

Для логики потребителя транзистор NPN обеспечивает путь к земле для электрической нагрузки. Чтобы схема транзистора NPN работала, она должна быть подключена к схеме транзистора PNP. Другими словами, логическая схема приемника должна быть подключена к логической схеме источника.

На рис. 1 показан входящий цифровой выход, подключенный к исходному цифровому входу. Входная цепь подключена между положительной стороной источника питания (Vcc) и транзистором NPN.

Исходная логика

Для логики истока транзистор PNP обеспечивает путь к напряжению для электрической нагрузки. Чтобы схема транзистора PNP работала, она должна быть подключена к схеме транзистора NPN. Другими словами, логическая схема истока должна быть подключена к логической схеме приемника.

На рис. 2 показан исходный цифровой выход, подключенный к входящему цифровому входу. Входная цепь подключена между транзистором PNP и GND источника питания (0 В).

Полезный мнемонический трюк состоит в том, чтобы рассматривать логическую схему источника как источник напряжения (она обеспечивает путь к источнику), а логическую схему приемника как опускающуюся к земле (она обеспечивает путь к земле).

СОВЕТ 1. Сравните электрические схемы рядом

Когда я имею дело с проводкой ввода-вывода между ПЛК и сервоприводом или шаговым драйвером, у меня сработал полезный трюк: распечатать электрические схемы как от ПЛК, так и от драйвера, а затем положить их рядом.Это помогает визуализировать ток, протекающий от источника напряжения до нагрузки на землю.

Большая часть моей поддержки осуществлялась удаленно по телефону. Это сделало поддержку проводки очень сложной. Чтобы не повредить ПЛК моих клиентов, я распечатывал электрические схемы, а затем отслеживал ток от источника напряжения до электрической нагрузки и до земли. Поддерживая удаленно, я также узнал, что очень важно точно знать, о какой стороне ввода-вывода имеет в виду заказчик.

Для того, чтобы выходной сигнал источника ПЛК запускал входящий сигнал на драйвере, мы должны убедиться, что все имеет необходимую мощность. Достаточное напряжение и ток должны поступать на положительный вывод со стороны ПЛК через выходную цепь во входную цепь (электрическая нагрузка), а затем выходить через другой вывод обратно на землю источника питания, чтобы замкнуть цепь. В ПЛК каждый отдельный сигнал ввода / вывода должен обеспечивать 2 клеммы для подключения: одну для входящего тока и одну для выхода.В целях экономии места иногда терминалы группируются вместе и поэтому называются «общими». Этим «общим» может быть либо источник напряжения, либо земля. Подробнее позже.

СОВЕТ 2: Не забывайте о требованиях к питанию

Также важно обращать внимание на требования к напряжению и току для входов и выходов. Если для выхода требуются токоограничивающие резисторы, используйте закон Ома для расчета внешнего сопротивления, но не забывайте о внутреннем сопротивлении.Помните, что вы должны соответствовать требованиям входа как по напряжению, так и по току.

Важно обратить внимание на тип логики или транзистора, чтобы определить правильный метод подключения. Кроме того, есть разница в отношении безопасности. Если случайно что-то случится с устройством пользователя и вызовет утечку на землю сигнальной линии ввода / вывода или короткое замыкание линии заземления (0 В), это может быть потенциально опасным.

Однако, если использовалась логика источника, входная цепь не была напрямую подключена к положительной стороне питания (Vcc), поэтому утечка на землю или короткое замыкание сигнальной линии не приведет к включению входа.Вот почему он считается одним из самых безопасных способов подключения.

Сводка

Приемник и Источник – это термины, используемые для определения потока постоянного тока в электрической цепи. Понижающаяся входная или выходная цепь обеспечивает заземление для электрической нагрузки. Вход или выход источника обеспечивают источник напряжения для электрической нагрузки. Логика определяется типом компонентов в схеме. Для входной или выходной цепи источника требуется транзистор PNP. Для входной или выходной цепи втекающего типа требуется транзистор NPN. Простая электронная схема состоит из одного цифрового входа, соединенного с цифровым выходом. Для питания схемы необходим источник напряжения, заземление и нагрузка. Входная или выходная цепь источника обеспечивает необходимое напряжение для цепи. Понижающаяся входная или выходная цепь обеспечивает необходимое заземление для цепи. Цифровой ввод / вывод обеспечивает электрическую нагрузку, необходимую для работы схемы.

Для обеспечения гибкости используйте продукты, которые предлагают как приемную, так и исходную логику

Некоторые продукты на рынке предлагают логику как приемника, так и источника для гибкости в подключениях. Это возможно благодаря параллельному соединению двунаправленных диодов. Фотоэлементы также помогают минимизировать повреждение проводки.Используйте эти продукты, если требуется гибкость или если вы планируете использовать их позже.

Вот как выглядят настоящие электрические схемы для. Есть одна схема для подключения логических выходов приемника и другая схема для логических выходов источника. ПЛК, или «Программируемый контроллер», находится слева, а драйвер двигателя – справа. Обозначения INx – это входы, а обозначения OUTx – выходы.

Посмотрите на первый вход «IN-COM0» (общие входы).На верхней схеме подключения он подключен к 24 В постоянного тока, а вход имеет заземление. На нижней диаграмме «IN-COM0» подключен к 0 В, а вход имеет путь к источнику напряжения. Двунаправленные диоды во входных цепях позволяют это.

Надеюсь, это поможет. Чтобы получить список драйверов двигателей, которые предлагают логику как для потребителя, так и для источника, обратитесь к нашим специалистам.

Прокомментируйте, пожалуйста, есть ли у вас другие приемы или информация о приемниках и источниках. Спасибо, что дочитали до этого места, и, пожалуйста, подпишитесь!

Ваш персональный сайт для наставника по ПЛК

Быстро научитесь с нашей серией обучающих DVD по ПЛК: со скидкой 599 долларов.00 $ 379
Нажмите здесь, чтобы узнать подробности!

Транзистор Выходы

Следующий тип выхода, о котором мы должны узнать, – это наши транзисторные выходы. Важно отметить, что транзистор может только переключить постоянный ток. По этой причине его нельзя использовать с Напряжение переменного тока.

ср транзистор можно рассматривать как твердотельный переключатель. Или проще говоря, электрический выключатель.Небольшой ток приложен к транзисторам « база ». (т.е. вход) позволяет нам переключать гораздо больший ток через его выход. ПЛК подает небольшой ток на базу транзистора и транзистор. вывод « закрывает ». Когда он закрыт, устройство подключено к выходу ПЛК будет включен. Выше очень простое объяснение транзистора. Конечно, есть и другие детали, но мы не нужно заходить слишком глубоко.

ср также следует иметь в виду, что, как мы видели ранее с входными цепями, обычно доступно более одного типа транзисторов. Обычно ПЛК будет иметь выходы типа NPN или PNP. Тип используемого транзистора « физический » также варьируется от от производителя к производителю. Некоторые из распространенных доступных типов: BJT и MOSFET. Тип BJT (биполярный переходный транзистор) часто имеет меньше коммутационная способность (т.е.е. он может переключать меньший ток), чем MOS-FET (Металлооксидный полупроводник – полевой транзистор) типа. BJT также имеет немного меньшее время переключения. Еще раз проверьте вывод спецификации конкретного ПЛК, который вы собираетесь использовать. Никогда превышают максимальный коммутируемый ток производителя.

Показано выше показано, как мы обычно подключаем наше выходное устройство к транзистору. выход.Обратите внимание, , что это тип NPN транзистор . Если бы это был тип PNP, общий вывод скорее всего будет подключен к V +, а V- будет подключаться к одному концу нашего груза. Обратите внимание, что, поскольку это выход типа DC, мы всегда должны соблюдайте полярность на выходе. Один конец нагрузки подключен непосредственно к V +, как показано выше.

Давай найдите минутку и посмотрите, что происходит внутри выходной цепи.Показано Ниже приведена типовая схема вывода для вывода типа NPN.

Уведомление что, как мы видели с входами транзисторного типа, есть оптопара изоляция « реального мира » от внутренней цепи. Когда этого требует лестничная диаграмма, включается внутренняя цепь. оптопару, приложив небольшое напряжение к светодиодной стороне оптопара. Это заставляет светодиод излучать свет, а принимающая часть оптопара увидит это и позволит току течь.Этот небольшой ток включит базу выходного транзистора, подключенного к выходу 0500. Следовательно, все, что связано между COM и 0500 включится. Когда лестница приказывает 0500 выключиться, Светодиод перестанет излучать свет и, следовательно, выходной транзистор подключен между 05:00 и COM выключится.

Один еще одна важная вещь, на которую следует обратить внимание, это то, что транзистор обычно не может переключать такую ​​же большую нагрузку, как реле.Проверьте спецификации производителя чтобы найти самую большую нагрузку, которую он может безопасно переключить. Если ток нагрузки у вас необходимость переключения превышает спецификацию выхода, вы можете подключить вывод ПЛК на внешнее реле. Затем подключите реле к большому нагрузка. Вы можете подумать: «, почему бы просто не использовать реле в первое место “? Ответ в том, что реле не всегда правильный выбор для каждого выхода. Транзистор дает вам возможность использовать внешние реле тогда и только тогда, когда это необходимо.

В Резюмируя, транзистор быстрый, переключает небольшой ток, имеет долгий срок службы и работает только с постоянным током. В то время как реле работает медленно, может переключать большой ток, имеет более короткий срок службы и работает с переменным или постоянным током. Выберите подходящий, исходя из вашего фактические потребности приложения.

Быстро обучайтесь с нашей серией обучающих DVD-дисков по ПЛК: распродажа 599,00 $ 379 $
Щелкните здесь, чтобы узнать подробности!

Дом Предыдущее содержание Следующие

.