Что такое транзисторы. Обучающее видео

Привет!

В своих обучающих роликах мы уже прошли пассивные компоненты и немного затронули активную часть электроники. Прошлый выпуск был о диодах — советуем посмотреть, если вы еще не видели. А сегодняшний выпуск будет о короле всей микропроцессорной техники, совершившем революцию в приборостроении — транзисторе. Предлагаем присоединиться к изучению.

Транзистор — наверное, самый важный компонент в современной микроэлектронике. Его назначение простое: он позволяет с помощью слабого сигнала управлять гораздо более сильным.

Работа транзистора похожа на работу водопроводного крана. Только вместо воды – электрический ток. Возможны три состояния транзистора – рабочее (транзистор открыт), состояние покоя (транзистор закрыт) и полуоткрытое состояние — в нем транзистор работает в усилительном режиме. Приоткрывая или призакрывая кран, мы регулируем мощность потока воды. Другими словами: это электронная кнопка, которая нажимается не пальцем, а подачей напряжения.

Бывают как большие, таки и очень маленькие транзисторы. Например, центральные процессоры компьютеров или телефонов внутри состоят из взаимодействующих между собой транзисторов размером с десяток нанометров. Популярный в мобильных устройствах процессор Snapdragon 835 скрывает в себе 3 миллиарда транзисторов размерами в 10 нм каждый! (для сравнения — размеры бактерий в среднем составляют 50-500 нм).

Существуют биполярные и полевые транзисторы. Разберем, в чем между ними разница.

Биполярные транзисторы

Биполярные транзисторы имеют три контакта:

• Коллектор — на него подаётся высокое напряжение, которым хочется управлять
• База — через неё подаётся небольшой ток, чтобы разблокировать большой, то есть открыть «кран»
• Эмиттер — через него проходит ток с коллектора и базы, когда транзистор «открыт»

Чтобы транзистор пропускал через себя ток, ему на базу ПОСТОЯННО должен подаваться небольшой сигнал. Как только сигнал прекратится, транзистор закроется.

Основная характеристика биполярного транзистора — показатель усиления hfe, или gain. Он показывает, во сколько раз пропускаемый через транзистор ток может быть больше, чем маленький ток, идущий через базу.

Например, Если hfe = 100, и к базе проходит ток 1 мА, то транзистор пропустит через себя максимум в сто раз больший ток — 100 мА. Если в этом случае на участке с большим током находится компонент, который потребляет, например 8 мА, ему будет предоставлено 8 мА, а у транзистора останется «запас». Если же имеется компонент, который потребляет 20 мА, ему будут предоставлены только ограниченные 10 мА. На этом принципе можно сделать стабилизацию тока в схеме.

Также транзисторы имеют максимально допустимые напряжения и токи на контактах. Превышение этих величин грозит чрезмерным нагревом и разрушением транзистора.

NPN и PNP типы

Описанный ранее транзистор — это так называемый NPN-транзистор. Называется он так из-за того, что состоит из трёх слоёв кремния, соединённых в порядке: Negative-Positive-Negative. То есть внутри транзистора получаются два P-N перехода, такие же, как в диодах. NPN-транзистор пропускает через себя ток, когда ему на базу подаются положительные заряды.

PNP-транзисторы отличаются «перевёрнутым» поведением: ток свободно протекает, если базу подключить к минусу питания, то есть заземлить. Когда через базу идёт ток, сам транзистор закрывается.

На схемах такие транзисторы отличаются направлением стрелки. Стрелка всегда указывает от P к N.

P-N переход внутри транзистора — это диод, который обладает свойственным падением напряжения, около 0.5 Вольта. То есть после транзистора напряжение будет немного меньше, чем до него. Этого недостатка лишены полевые транзисторы.

Полевые транзисторы

Полевые транзисторы (FET, Field Effect Transistor) имеют то же назначение, но отличаются внутренним устройством. Частным видом этих компонентов являются транзисторы MOSFET (транзисторы с изолированным затвором).

Полевые транзисторы тоже обладают тремя контактами:

• Сток (drain) — на него подаётся высокое напряжение, которым хочется управлять
• Затвор (gate) — на него подаётся напряжение, чтобы разрешить течение тока; затвор заземляется, чтобы заблокировать ток.
• Исток (source) — через него проходит ток со стока, когда транзистор «открыт»

От биполярных транзисторов они отличаются двумя особенностями: управление «краном» осуществляется исключительно при помощи напряжения: ток через затвор, в отличие от биполярных транзисторов, не идёт.

Так происходит, потому что затвор вместе со стоком образует конденсатор. После того, как мы подали на затвор сигнал и конденсатор зарядился, ему больше не нужно постоянное поддержание сигнала. Если отключить сигнал и просто оставить такой полевой транзистор как есть, он может быть открытым сам по себе еще очень долгое время.

Полевым транзистор называется, потому что тот самый внутренний конденсатор создает электрическое поле, позволяющее электронам свободно проходить через непроводящую в обычном состоянии пластинку. Решающее значение здесь имеет, до какого напряжения зарядится конденсатор. Чем сильнее будет поле, тем легче электронам будет пройти по нему. Если же поле будет слишком слабым — электроны вообще не смогут пролететь через транзистор.

В этом минус полевого транзистора: необходимое напряжение для его открытия практически в десять раз больше, чем у биполярного. А плюс в том, что на пути электронов нет никакого перехода, поэтому отсутствует падение напряжения и можно добиться очень маленького сопротивления внутри транзистора. Это позволяет оперировать гораздо большими мощностями при тех же размерах.

По аналогии с биполярными транзисторами, полевые различаются полярностью. Выше был описан N-Channel транзистор. Они наиболее распространены. P-Channel при обозначении отличается направлением стрелки и, опять же, обладает «перевёрнутым» поведением.

IGBT

Существуют еще IGBT транзисторы — это совмещенные в одном корпусе маломощный полевой транзистор, и мощный биполярный. Такая конструкция сглаживает минусы обеих типов и используется в основном в промышленных установках для работы с очень большими мощностями.

Подключение транзисторов для управления мощными компонентами

Одной из типичных задач транзистора является включение и выключение определённого компонента схемы. Например, мощные моторы или сверхъяркие лампочки могут потреблять десятки ампер и больше. При подключении таких нагрузок напрямую через маломощную кнопку, она быстро выйдет из строя. Но если использовать транзисторы, можно легко управлять любой нагрузкой.

Соберем на макетной плате самую простую схему с использованием транзистора в режиме ключа. Включим через него светодиодную ленту. Берем стандартный NPN-транзистор. К его второй ножке — базе — подключаем маломощную кнопку. На кнопку с плюса питания подадим сигнал через резистор, который будет ограничивать силу тока базы. Первую ножку транзистора — эмиттер — подсоединим к минусу, поскольку именно минус питания будет пропускаться через транзистор. Третья ножка транзистора — коллектор — подключится к минусовому контакту светодиодной ленты.

Два контакта вставляем в линию питания, на них мы подадим 12 В с лабораторного блока. К светодиодной ленте плюс питания подключаем напрямую, а минус берем с выхода транзистора.

Готово. При нажатии на кнопку транзистор открывается и лента светится. При отпускании — лента гаснет. Таким способом через маленькую кнопку можно включить даже очень мощные устройства, главное подобрать нужный по характеристикам транзистор.

Если вам пришла в голову ошеломительная идея, как улучшить какое-то свое устройство – пожалуйста, у нас в магазине вы можете подобрать множество транзисторов под свою задачу! Все компоненты, которые мы использовали, можно купить в магазине.

2021-08-3016:07

26.11.21.120 код ОКПД 2 — расшифровка, примеры закупок и ограничения

Транзисторы

Главная

Классификатор ОКПД 2

C

26

26.1

26.11

26.11.2

26.11.21

26.11.21.120

Классификатор ОКПД 2

Код 26.11.21.120

Расшифровка: Транзисторы

Комментарии: классификатор не содержит комментариев к этому коду

Старый код: 32.10.51.310

Запись в классификаторе ОКПД 2 с кодом 26.11.21.120 не содержит уточняющих (дочерних) кодов.

№31806590989

204 784₽

открыть карточку

добавить метку

0826-2018-00452. Поставка транзисторов 2Т 3117 А1/ПК, 2Т 313 А1/ПК

Найдено в документах | Транзисторы — 800 шт

ЕИС закупки | Закупка у единственного поставщика

прием заявок с 08.06.18 до 08.06.18

Новосибирская обл | обл Новосибирская | АО «НИИЭП»

завершена

№31806588487

892 985₽

открыть карточку

добавить метку

Изготовление и поставка транзисторов и микросхем

Найдено в документах | Транзисторы — 9 750 шт

ЕИС закупки | Закупка у единственного поставщика

прием заявок с 08.06.18 до 08.06.18

Санкт-Петербург | АО «КОРПОРАЦИЯ «СПУ-ЦКБ ТМ»

завершена

№31806588683

1 950 729₽

открыть карточку

добавить метку

Поставка транзисторов

Найдено в документах | Транзисторы — 600 шт

ЕИС закупки | Закупка у единственного поставщика

прием заявок с 08.06.18 до 08.06.18

Башкортостан Респ | Респ Башкортостан | АО «УАПО»

завершена

№31806596543

615 011₽

открыть карточку

добавить метку

0826-2018-00460. Поставка транзисторов 2Т945А

Найдено в документах | Транзисторы — 400 шт

ЕИС закупки | Закупка у единственного поставщика

прием заявок с 09.06.18 до 09.06.18

Новосибирская обл | обл Новосибирская | АО «НИИЭП»

завершена

№31806594035

1 140 135₽

открыть карточку

добавить метку

0826-2018-00453. Поставка транзисторных матриц 1НТ251, транзисторных матриц 2ТС622А. транзисторная сборка 2Т689АС

Найдено в документах | Транзисторы — 1 600 шт

ЕИС закупки | Закупка у единственного поставщика

прием заявок с 09.06.18 до 09.06.18

Новосибирская обл | обл Новосибирская | АО «НИИЭП»

завершена

терминология — Можно ли сказать «транзистор открыт/закрыт» и что это значит?

Задавать вопрос

спросил 2 года, 7 месяцев назад

Изменено 2 года, 7 месяцев назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

В литературе на другом языке, которую я читал, обычно можно найти текст, который переводится непосредственно на английский как «транзистор открыт» или «диод открыт».

Это означает, что транзистор проводит заметный ток между коллектором и эмиттером, для диода это означает, что приложено прямое напряжение и через него протекает значительный ток. Точно так же «транзистор закрыт» означает, что между эмиттером и коллектором нет заметного тока, для диода это означает, что приложено обратное напряжение (нет заметного тока).

Недавно я получил некоторую критику по поводу этой терминологии, говоря, что «замкнутый» должен означать проводящий, а «открытый» должен означать отсутствие тока. Действительно, это справедливо для контакта выключателя или реле: в литературе, которую я читал, также используется противоположная терминология для этих устройств.

Однако и в английском языке можно сказать «дверь закрыта», «ворота закрыты», «мост закрыт» или «дорога закрыта». Это означает, что вы не можете пройти, а не наоборот.

Уместно ли говорить по-английски «транзистор закрыт» в случае, как на диаграмме ниже? Если это неправильная формулировка, следует ли использовать вместо нее эту формулировку?

^{имитация этой схемы – Схема создана с использованием терминологии CircuitLab}

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Между контактами переключателя или реле имеется механический зазор.

Термины «открытый» и «закрытый» давно вошли в обиход и означают соответственно «контакты врозь» и «контакты вместе».

Термины «открытый» и «закрытый» не используются для транзисторов, которые не имеют такого механического зазора. Они также не использовались для клапанов, которые имеют зазор между электродами, но не являются движущейся частью в их работе. Транзисторы и недиодные лампы являются усилительными устройствами. Использование их в качестве переключателя означает использование подмножества их полного диапазона усиления (полностью «включено» или «полностью выключено»). Таким образом, идея «открытого» или «закрытого» транзистора не так описательна и не связана с тем, что вы видите, как с электрическими контактами на переключателе или реле.

В английском языке есть множество примеров слов, которые используются только с определенными существительными или глаголами. Этот случай далеко не единственный.

\$\конечная группа\$

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

attiny — Как открыть и закрыть транзистор PNP с выводом ввода-вывода?

В отличие от полевых транзисторов биполярные транзисторы управляются не напряжением затвора , а током базы .

Напряжение между базой и эмиттером почти постоянно, пока транзистор находится в состоянии проводимости. Это означает, что напряжение между базой транзистора и землей (это падение напряжения на «подтягивающем» резисторе) почти постоянно.

Когда вы нажимаете переключатель на схеме, которую вы разместили, падение напряжения на «подтягивающем» резисторе будет выше, чем это постоянное напряжение. Это означает, что напряжение между эмиттером и базой транзистора (которое представляет собой напряжение на резисторе R2) будет слишком низким, и ток больше не сможет протекать через базу транзистора.

Еще раз: При работе с биполярными транзисторами надо думать о токах (и забыть про напряжения ):

Вы должны разработать схему таким образом, чтобы ток или ток не вытекал из базы транзистора в зависимости от программного обеспечения микроконтроллера.

Если вы используете микроконтроллер с напряжением 5 В, вы можете попробовать подключить резисторы 20 кОм к контакту ввода-вывода вместо земли. Не устанавливайте никакого «подтягивающего» резистора!

Если на выводе ввода-вывода низкий уровень напряжения, между базой транзистора и выводом ввода-вывода имеется разность потенциалов. Через резистор будет течь ток; этот ток также вытекает из базы транзистора. Транзистор будет проводить.

Если контакт ввода-вывода имеет «высокий уровень», разность напряжений на резисторе отсутствует. Ток не течет и транзистор не проводит.

Если вы используете микроконтроллер с напряжением 3,3 В, все станет сложнее. Самый простой способ — изменить схему на схеме, которую вы разместили в этом случае:

Поместите «маленький» NPN-транзистор между резистором и землей и запустите NPN-транзистор с помощью вывода ввода-вывода:

Когда NPN-транзистор ток может течь из базы PNP-транзистора, и PNP-транзистор также будет проводить.

Когда NPN-транзистор не проводит ток, ток не будет течь из базы PNP-транзистора, и PNP-транзистор также не будет проводить ток.

Он начал работать, когда вместо этого я использовал два резистора по 10 кОм, подключив один к земле, один к основанию резистора и цифровой выход между ними. Теперь мне в основном любопытно, правильно ли то, что я сделал, теоретически.

Резистор 10 кОм между контактом ввода-вывода и землей в этом случае не должен иметь никакого значения.

Однако описанные вами эффекты при такой конфигурации звучат очень странно.

Не могли бы вы измерить напряжение на контакте ввода/вывода (чтобы убедиться, что действительно переключается на в высокий/низкий уровни), а также падение напряжения на резисторе 10 кОм между транзистором и контактом ввода/вывода?

Кстати:

В некоторых микроконтроллерах используется выход с открытым стоком и подтягивающим резистором. В этом случае микроконтроллер может очень легко вывести 0 В, но будет падение напряжения внутри микроконтроллера , когда выход «высокий».