Wanneer jy met komplekse stroombane werk, is dit nuttig om verskeie tegniese truuks te gebruik wat jou toelaat om jou doel met min moeite te bereik. Een daarvan is die skepping van transistorskakelaars. Wat is hulle? Hoekom moet hulle geskep word? Hoekom word hulle ook "elektroniese sleutels" genoem? Wat is die kenmerke van hierdie proses en waaraan moet ek aandag gee?
Waarvan is transistorskakelaars gemaak
Hulle word gemaak deur veldeffek of bipolêre transistors te gebruik. Eersgenoemde word verder verdeel in MIS en sleutels wat 'n beheer p–n aansluiting het. Onder bipolêres word nie-versadigdes onderskei. 'n 12 Volt transistorsleutel sal in die basiese behoeftes van 'n radioamateur kan voorsien.
Statiese modus van werking
Dit ontleed die private en publieke toestand van die sleutel. Die eerste inset bevat 'n lae spanningsvlak, wat 'n logiese nulsein aandui. In hierdie modus is beide oorgange in die teenoorgestelde rigting ('n afsnypunt word verkry). En slegs termiese kan die kollektorstroom beïnvloed. In die oop toestand, by die invoer van die sleutel, is daar 'n hoë spanningsvlak wat ooreenstem met die logiese eenheidsein. Dit is moontlik om in twee modusse te werkgelyktydig. Sulke prestasie kan in die versadigingsgebied of die lineêre gebied van die uitsetkenmerk wees. Ons sal in meer besonderhede daaroor stilstaan.
Sleutelversadiging
In sulke gevalle is die transistor-aansluitings vorentoe bevooroordeeld. As die basisstroom dus verander, sal die versamelaarwaarde nie verander nie. In silikontransistors is ongeveer 0,8 V nodig om 'n voorspanning te verkry, terwyl vir germaniumtransistors die spanning binne 0,2-0,4 V fluktueer. Hoe word sleutelversadiging oor die algemeen bereik? Dit verhoog die basisstroom. Maar alles het sy perke, so ook toenemende versadiging. Dus, wanneer 'n sekere huidige waarde bereik word, hou dit op om te styg. En hoekom sleutelversadiging uitvoer? Daar is 'n spesiale koëffisiënt wat die stand van sake aandui. Met sy toename neem die lasvermoë wat transistorskakelaars het toe, destabiliserende faktore begin met minder krag beïnvloed, maar werkverrigting verswak. Daarom word die waarde van die versadigingskoëffisiënt gekies uit kompromie-oorwegings, met die fokus op die taak wat uitgevoer sal moet word.
Nadele van 'n onversadigde sleutel
En wat gebeur as die optimale waarde nie bereik is nie? Dan sal daar sulke nadele wees:
- Die spanning van die publieke sleutel sal daal en tot ongeveer 0,5 V verloor.
- Geruis-immuniteit sal versleg. Dit is as gevolg van die verhoogde insetweerstand wat in die sleutels waargeneem word wanneer hulle in die oop toestand is. Daarom sal inmenging soos kragstuwings ook lei totverander die parameters van transistors.
- Versadigde sleutel het aansienlike temperatuurstabiliteit.
Soos jy kan sien, is hierdie proses steeds beter om uit te voer om uiteindelik 'n meer perfekte toestel te kry.
Performance
Hierdie parameter hang af van die maksimum toelaatbare frekwensie wanneer seinwisseling uitgevoer kan word. Dit hang op sy beurt af van die duur van die verbygaande, wat bepaal word deur die traagheid van die transistor, sowel as die invloed van parasitiese parameters. Om die spoed van 'n logiese element te karakteriseer, word die gemiddelde tyd wat plaasvind wanneer 'n sein vertraag word wanneer dit na 'n transistorskakelaar gestuur word, dikwels aangedui. Die stroombaan wat dit vertoon, wys gewoonlik net so 'n gemiddelde reaksiereeks.
Interaksie met ander sleutels
Verbindingselemente word hiervoor gebruik. Dus, as die eerste sleutel by die uitset 'n hoë spanningsvlak het, dan open die tweede een by die inset en werk in die gespesifiseerde modus. En omgekeerd. So 'n kommunikasiekring beïnvloed aansienlik die verbygaande prosesse wat plaasvind tydens skakeling en die spoed van die sleutels. Dit is hoe 'n transistorskakelaar werk. Die algemeenste is stroombane waarin die interaksie slegs tussen twee transistors plaasvind. Maar dit beteken glad nie dat dit nie gedoen kan word deur 'n toestel waarin drie, vier of selfs meer elemente gebruik sal word nie. Maar in die praktyk is dit moeilik om 'n toepassing hiervoor te vind,daarom word die werking van 'n transistorskakelaar van hierdie tipe nie gebruik nie.
Wat om te kies
Wat is beter om mee te werk? Kom ons stel ons voor dat ons 'n eenvoudige transistorskakelaar het, waarvan die toevoerspanning 0,5 V is. Dan, met behulp van 'n ossilloskoop, sal dit moontlik wees om alle veranderinge vas te vang. As die kollektorstroom op 0.5mA gestel is, sal die spanning met 40mV daal (die basis sal ongeveer 0.8V wees). Volgens die standaarde van die taak kan ons sê dat dit 'n redelik beduidende afwyking is, wat 'n beperking op die gebruik in 'n aantal stroombane stel, byvoorbeeld in analoog seinskakelaars. Daarom gebruik hulle spesiale veld-effek transistors, waar daar 'n beheer p–n aansluiting is. Hul voordele bo hul bipolêre neefs is:
- Klein hoeveelheid oorblywende spanning op die sleutel in die toestand van bedrading.
- Hoë weerstand en as gevolg daarvan 'n klein stroom wat deur 'n geslote element vloei.
- Lae kragverbruik, dus geen noemenswaardige beheerspanning nodig nie.
- Dit is moontlik om laevlak elektriese seine wat eenhede van mikrovolts is, te skakel.
Die getransistoriseerde aflossleutel is die ideale toepassing vir die veld. Natuurlik word hierdie boodskap slegs hier geplaas sodat lesers 'n idee het van hul toepassing. 'n Bietjie kennis en vernuf - en die moontlikhede van implementerings waarin daar transistorskakelaars is, sal baie uitgevind word.
Werkvoorbeeld
Kom ons kyk van naderby,hoe 'n eenvoudige transistorskakelaar werk. Die geskakelde sein word van een inset oorgedra en van 'n ander uitset verwyder. Om die sleutel te sluit, word 'n spanning aan die hek van die transistor toegepas, wat die waardes van die bron oorskry en dreineer met 'n waarde groter as 2-3 V. Maar in hierdie geval moet daar gewaak word om nie gaan buite die toelaatbare omvang. Wanneer die sleutel toe is, is sy weerstand relatief groot - meer as 10 ohm. Hierdie waarde word verkry as gevolg van die feit dat die omgekeerde voorspanningstroom van die p-n-aansluiting addisioneel beïnvloed. In dieselfde toestand fluktueer die kapasitansie tussen die geskakelde seinkring en die beheerelektrode in die reeks van 3-30 pF. Kom ons maak nou die transistorskakelaar oop. Die stroombaan en praktyk sal wys dat die spanning van die beheerelektrode dan nul sal nader, en is hoogs afhanklik van die lasweerstand en die geskakelde spanningskenmerk. Dit is as gevolg van die hele stelsel van interaksies van die hek, drein en bron van die transistor. Dit skep 'n paar probleme vir onderbrekermoduswerking.
As 'n oplossing vir hierdie probleem is verskeie stroombane ontwikkel wat die spanning wat tussen die kanaal en die hek vloei stabiliseer. Verder, as gevolg van die fisiese eienskappe, kan selfs 'n diode in hierdie hoedanigheid gebruik word. Om dit te doen, moet dit in die voorwaartse rigting van die blokkeerspanning ingesluit word. As die nodige situasie geskep word, sal die diode toemaak, en die p-n-aansluiting sal oopmaak. Sodat wanneer die geskakelde spanning verander, dit oop bly, en die weerstand van sy kanaal verander nie, tussen die bron en die inset van die sleutel, kan jyskakel die hoë-weerstand weerstand aan. En die teenwoordigheid van 'n kapasitor sal die proses om die tenks te herlaai aansienlik versnel.
Transistorsleutelberekening
Vir begrip gee ek 'n voorbeeld van berekening, jy kan jou data vervang:
1) Versamelaar-emittor - 45 V. Totale kragdissipasie - 500 mw. Versamelaar-emittor - 0,2 V. Beperkende frekwensie van operasie - 100 MHz. Basis-emitter - 0,9 V. Kollektorstroom - 100 mA. Statistiese huidige oordragverhouding – 200.
2) 60mA-weerstand: 5-1, 35-0, 2=3, 45.
3) Versamelaarweerstandgradering: 3.45\0.06=57.5 ohm.
4) Vir gerief neem ons die waarde van 62 Ohm: 3, 45\62=0, 0556 mA.
5) Ons beskou die basisstroom: 56\200=0.28 mA (0.00028 A).
6) Hoeveel sal op die basisweerstand wees: 5 - 0, 9=4, 1V.
7) Bepaal die weerstand van die basisweerstand: 4, 1 / 0, 00028 \u003d 14, 642, 9 Ohm.
Gevolgtrekking
En laastens, oor die naam "elektroniese sleutels". Die feit is dat die staat verander onder die invloed van stroom. En wat verteenwoordig hy? Dis reg, die geheel van elektroniese heffings. Dit is waar die tweede naam vandaan kom. Dit is al. Soos u kan sien, is die beginsel van werking en die rangskikking van transistorskakelaars nie iets ingewikkeld nie, so dit is 'n haalbare taak om dit te verstaan. Daar moet kennis geneem word dat selfs die skrywer van hierdie artikel 'n bietjie verwysingsliteratuur moes gebruik om sy eie geheue te verfris. Daarom, as u vrae het oor terminologie, stel ek voor dat u die beskikbaarheid van tegniese woordeboeke herroep en na 'n nuwe een soek.inligting oor transistorskakelaars is daar.
