используются в аналоговых схемах. для усиления сигнала. Они также используются в источниках питания в качестве регулятор, и вы также обнаружите, что они используются в качестве переключателя в цифровом схемы.
Лучший способ изучить основы транзисторов — это экспериментировать. Ниже показана простая схема. Он использует мощность транзистор для освещения земного шара. Вам также понадобится батарейка, небольшая лампочка (снят с фонарика) с параметрами около 4,5В/0,3А, линейный потенциометр (5к) и резистор 470 Ом. Эти компоненты должны быть подключены, как показано на рис. 4.4а.

Рис. 4.4: Принцип работы транзистора: потенциометр перемещается в верхнее положение — напряжение на базе увеличивается — ток через базу увеличивается — ток через коллектор увеличивается — яркость глобуса увеличивается .

Резистор (R) на самом деле не нужен, но если вы его не используете, вам не должен поворачивать потенциометр (горшок) в верхнее положение, потому что это разрушит транзистор — это потому, что постоянное напряжение UBE (напряжение между базой и эмиттер) не должно быть выше 0,6В, для кремниевые транзисторы.

Поверните потенциометр в самое нижнее его положение. Это приносит напряжение на базу (или более между базой и землей) до нуля вольт (UBE = 0). Лампочка не горит, значит ток через него не проходит транзистор.

Как мы уже упоминали, потенциометры самые низкие положение означает, что UBE равно нулю. Когда поворачиваем ручку из крайнего нижнего положения ВБЭ постепенно увеличивается. Когда UBE достигает 0,6 В, ток начинает поступать транзистор и глобус начинает светиться. Когда горшок перевернулся далее напряжение на базе остается 0,6в но ток увеличивается и это увеличивает ток через коллектор-эмиттер схема. Если горшок повернут полностью, базовое напряжение увеличится. немного примерно до 0,75 В, но ток значительно увеличится и земной шар будет ярко светиться.

Если мы подключил амперметр между коллектором и лампочкой (к измерить IC), еще один амперметр между горшком и основанием (для измерения IB), и вольтметр между землей и базой и повторите весь эксперимент, мы найдем некоторые интересные данные. Когда потенциометр находится в нижнем положении UBE равно 0V, как и токи IC и ИБ. При повороте горшка эти значения начинают расти до тех пор, пока не лампочка начинает светиться, когда они: UBE = 0,6 В, IB = 0,8 мА и IB = 36 мА (если ваши значения отличаются от этих значений, это связано с тем, что 2N3055, используемый записывающим устройством, не имеет тех же характеристик, что и вы используете, что характерно при работе с транзисторами).
Конечный результат, который мы получаем из этого эксперимента, заключается в том, что когда ток на меняется база, меняется и ток на коллекторе.

Давайте посмотрим на другой эксперимент, который расширит наши Знание транзистора. Требуется транзистор BC107 (или любой другой). аналогичный маломощный транзистор), источник питания (такой же, как и в предыдущем эксперимент), резистор 1M, наушники и электролитический конденсатор, значение которого может варьироваться от 10u до 100F с любым рабочее напряжение.
Простой усилитель низкой частоты можно построить из эти компоненты, как показано на диаграмме 4.5.

Рис. 4.5: Простой транзисторный усилитель

Следует отметить, что схема 4.5а аналогична схеме на 4.4а. Основное отличие в том, что коллектор подключается к наушникам. Резистор «включения» — резистор на базе, 1М. Когда нет резистора, нет тока IB, и нет тока Ic. Когда резистор подключен к цепи, базовое напряжение равно 0,6 В, а базовый ток IB = 4А. Транзистор имеет коэффициент усиления 250 и это означает ток коллектора будет 1 мА. Поскольку оба этих токов поступает на транзистор, очевидно, что эмиттер ток равен IE = IC + IB. А так как базовый ток в большинстве случаев незначительных по сравнению с током коллектора, считается что:

Зависимость между током, протекающим через коллектор, и текущий протекающий через базу, называется усилением тока транзистора. коэффициент, и обозначается как hFE. В нашем примере этот коэффициент равен равно:

Наденьте наушники и приложите кончик пальца к точке 1. Вы слышать шум. Ваше тело воспринимает «сетевое» напряжение переменного тока частотой 50 Гц. Слышен шум от наушников идет то самое напряжение, только усиленное транзистором. Давайте объясните эту схему немного больше. Переменное напряжение частотой 50 Гц составляет подключен к базе транзистора через конденсатор С. Напряжение на базе теперь равно сумме постоянного напряжения (приблизительно 0,6) через резистор R, а переменное напряжение «от» пальца. Это означает, что эта база напряжение выше 0,6 В, пятьдесят раз в секунду и пятьдесят раз немного ниже этого. Из-за этого ток на коллекторе выше 1 мА пятьдесят раз в секунду и в пятьдесят раз ниже. Этот переменный ток используется для смещения мембраны громкоговорителей вперед пятьдесят раз в секунду и пятьдесят раз назад, а это означает, что мы можно услышать тон 50 Гц на выходе.
Прослушивание шума частотой 50 Гц не очень интересно, так можно было подключиться к пунктам 1 и 2 какой-то низкий частотный сигнал источника (проигрыватель компакт-дисков или микрофон).

Существуют буквально тысячи различных схемы, использующие транзистор в качестве активного усилительного устройства. И все эти транзисторы работают так, как показано в наших экспериментах, которые означает, что, создавая этот пример, вы на самом деле создаете базовый строительный блок электроники.

4. 2 Основные характеристики транзисторы

Правильный выбор транзистора для схемы исходя из следующих характеристик: максимальное номинальное напряжение между коллектором и эмиттером UCEmax, максимальный ток коллектора ICmax и максимальная номинальная мощность PCmax.
Если вы нужно заменить неисправный транзистор, или вы чувствуете себя достаточно комфортно, чтобы построить новую схему, обратите внимание на эти три значения. Твой схемы не должны превышать максимальные номинальные значения транзистора. Если этим пренебречь, есть возможность необратимого повреждения цепи. Помимо упомянутых нами значений, это иногда важно знать текущее усиление и максимальную частоту операция.
При наличии постоянного напряжения UCE между коллектор (C) и эмиттер (E) с коллекторным током, транзистор действует как небольшой электрический нагреватель, мощность которого дается с это уравнение:

Из-за этого транзистор греется сам и все в нем близость. Когда UCE или ICE повышаются (или оба), транзистор может перегреться и выйти из строя. Максимальная номинальная мощность для транзистора это PCmax (найден в техническая спецификация). Это означает, что продукт UCE и IC должен не должно быть выше PCmax:

Итак, если напряжение на транзисторе увеличивается, ток должен уменьшаться.
Например, максимум номинальные значения транзистора BC107:
ICmax=100 мА,
UCEmax = 45 В. и
PCmax = 300 мВт
Если нам нужен Ic=60 мА, максимальное напряжение:

Для UCE = 30 В максимальный ток:

Среди прочих характеристик этот транзистор имеет ток коэффициент усиления в диапазоне от hFE= 100 до 450, и он может использоваться для частот ниже 300 МГц. Согласно рекомендуемым значениям производитель, оптимальные результаты (стабильность, низкий уровень искажений и шум, высокий коэффициент усиления и т. д.) имеют значение UCE=5 В и IC=2 мА.
Есть случаи когда тепло, выделяемое транзистором, не может быть преодолено путем регулировки напряжения и тока. В этом случае транзисторы имеют металлическую пластину с отверстием, которое используется для крепления это к радиатор, позволяющий передавать тепло на большую поверхность.

Текущий усиление имеет значение при использовании в некоторых схемах, где необходимо равное усиление двух транзисторов. Например, Транзисторы 2N3055H имеют hFE в диапазоне от 20 до 70, что означает, что есть вероятность, что у одного из них 20, а у другого 70. Это означает, что в случаях, когда необходимы два одинаковых коэффициента, они должны быть измерены. Некоторые мультиметры имеют возможность измерения это, но большинство этого не делает. Из-за этого мы предоставили простую схему (4.6) для проверки транзисторов. Все, что вам нужно, это опция на вашем мультиметр для измерения постоянного тока до 5мА. Оба диода (1N4001 или аналогичные кремниевые диоды общего назначения) и резисторы 1k используются для защитить прибор, если транзистор «поврежден». Как мы сказали, коэффициент усиления по току равен hFE = IC / IB. В цепи, когда переключатель S нажата, ток течет через базу и примерно равен до IB=10uA, поэтому, если ток коллектора отображается в миллиамперах. выигрыш равен:

Например, если мультиметр показывает 2,4 мА, hFE = 2,4 * 100 = 240.

Рис. 4.6: Измерение hFE

При измерении транзисторов NPN питание должно быть подключено как показано на схеме. Для PNP-транзисторов батарея перевернута. В таком случае, щупы также следует перевернуть, если вы используете аналоговый прибор (один с помощью иглы). Если вы используете цифровой счетчик (настоятельно рекомендуется), он не независимо от того, какой зонд куда идет, но если вы сделаете это так же, как вы с NPN перед прочитанным значением был бы минус, а значит что ток течет в обратном направлении.
 

4.3 Самый безопасный способ проверки транзисторы

Еще один способ проверить транзистор — включить его в электрическую цепь. и обнаружить операцию. Следующая схема представляет собой мультивибратор. «тестовый транзистор» — Т2. Напряжение питания может быть до 12В. светодиод будет мигать, когда в схеме установлен исправный транзистор.

Рис. 4.7: Генератор для проверки транзисторов

Для проверки транзисторов PNP подойдет то же самое, только транзистор которые необходимо заменить, это T1, а также батарея, светодиод, C1 и C2. следует обратить вспять.

4.4 ТУН и ТУП

Как мы уже говорили ранее, многие электронные устройства работают в совершенстве даже если транзистор заменить на аналогичное устройство. Из-за этого многие журналы используют в своих схемах обозначения TUN и TUP. Это общие назначение транзисторов. TUN обозначает NPN-транзистор общего назначения, а TUP PNP-транзистор общего назначения.  

TUN = универсальный транзистор NPN и TUP = универсальный транзистор PNP.
Эти транзисторы имеют следующие характеристики:

4.5 Практический пример

Наиболее распространенная роль транзистора в аналоговой схеме как активный (усиливающий) компонент. На диаграмме 4.8 показан простой радиоприемник. — обычно называется «Crystal Set с усилителем».

Переменный конденсатор С и катушка L образуют параллельный колебательный схема, которая используется для выделения сигнала радиостанции из множества различных сигналов различных частот. Диод, конденсатор 100 пФ и Резистор 470 кОм образует диодный детектор, который используется для преобразовывать низкочастотное напряжение в информацию (музыку, речь). Информация через резистор 470к проходит через конденсатор 1 мкФ на базу транзистора. Транзистор и связанные с ним компоненты создают усилитель низкой частоты, который усиливает сигнал.
На рисунке 4.

alexxlab