Mürəkkəb sxemlərlə işləyərkən az səylə məqsədinizə çatmağa imkan verən müxtəlif texniki fəndlərdən istifadə etmək faydalıdır. Onlardan biri tranzistor açarlarının yaradılmasıdır. Onlar nədirlər? Onlar niyə yaradılmalıdır? Nə üçün onları "elektron açarlar" da adlandırırlar? Bu prosesin xüsusiyyətləri hansılardır və nələrə diqqət etməliyəm?
Tranzistor açarları nədən hazırlanır
Onlar sahə effektli və ya bipolyar tranzistorlardan istifadə etməklə hazırlanır. Birincilər daha sonra MIS və idarəetmə p-n keçidinə malik açarlara bölünür. Bipolyar olanlar arasında doymamışlar fərqlənir. 12 Voltluq tranzistor açarı radio həvəskarının əsas ehtiyaclarını ödəyə biləcək.
Statik iş rejimi
O, açarın şəxsi və ictimai vəziyyətini təhlil edir. Birinci giriş məntiqi sıfır siqnalını göstərən aşağı gərginlik səviyyəsini ehtiva edir. Bu rejimdə hər iki keçid əks istiqamətdə olur (kesmə əldə edilir). Və yalnız termal kollektor cərəyanına təsir edə bilər. Açıq vəziyyətdə, açarın girişində məntiqi vahid siqnalına uyğun yüksək gərginlik səviyyəsi var. İki rejimdə işləmək mümkündüreyni vaxtda. Belə performans doyma bölgəsində və ya çıxış xarakteristikasının xətti bölgəsində ola bilər. Onların üzərində daha ətraflı dayanacağıq.
Açar Doyma
Belə hallarda tranzistor qovşaqları irəli meyllidir. Buna görə də, əgər əsas cərəyan dəyişirsə, o zaman kollektor dəyəri dəyişməyəcəkdir. Silikon tranzistorlarda qərəz əldə etmək üçün təqribən 0,8 V lazımdır, germanium tranzistorlarında isə gərginlik 0,2-0,4 V daxilində dəyişir. Əsas doyma ümumiyyətlə necə əldə edilir? Bu, əsas cərəyanı artırır. Ancaq artan doyma kimi hər şeyin öz həddi var. Beləliklə, müəyyən bir cari dəyərə çatdıqda, artım dayanır. Və niyə əsas doyma həyata keçirir? İşlərin vəziyyətini göstərən xüsusi bir əmsal var. Artması ilə tranzistor açarlarının yük tutumu artır, sabitliyi pozan amillər daha az qüvvə ilə təsir etməyə başlayır, lakin performans pisləşir. Buna görə də, doyma əmsalının dəyəri yerinə yetirilməli olan tapşırığa diqqət yetirməklə kompromis mülahizələrdən seçilir.
Doymamış açarın çatışmazlıqları
Və optimal dəyərə çatılmadıqda nə baş verir? Sonra belə çatışmazlıqlar olacaq:
- Açıq açarın gərginliyi düşəcək və təxminən 0,5 V-a qədər itirəcək.
- Səs toxunulmazlığı pisləşəcək. Bu, açarlar açıq vəziyyətdə olduqda müşahidə olunan giriş müqavimətinin artması ilə əlaqədardır. Bu səbəbdən, güc artımları kimi müdaxilə də səbəb olacaqtranzistorların parametrlərinin dəyişdirilməsi.
- Doymuş açar əhəmiyyətli temperatur sabitliyinə malikdir.
Gördüyünüz kimi, nəticədə daha mükəmməl cihaz əldə etmək üçün bu prosesi həyata keçirmək daha yaxşıdır.
Performans
Bu parametr siqnal keçidinin həyata keçirilə biləcəyi maksimum icazə verilən tezlikdən asılıdır. Bu, öz növbəsində, tranzistorun ətaləti, həmçinin parazitar parametrlərin təsiri ilə müəyyən edilən keçidin müddətindən asılıdır. Bir məntiq elementinin sürətini xarakterizə etmək üçün, bir siqnalın tranzistor keçidinə ötürülməsi zamanı gecikmə zamanı baş verən orta vaxt tez-tez göstərilir. Onu göstərən dövrə adətən elə orta cavab diapazonunu göstərir.
Digər düymələrlə qarşılıqlı əlaqə
Bunun üçün əlaqə elementləri istifadə olunur. Beləliklə, çıxışdakı birinci açar yüksək gərginlik səviyyəsinə malikdirsə, ikincisi girişdə açılır və göstərilən rejimdə işləyir. Və əksinə. Belə bir rabitə sxemi keçid zamanı baş verən keçici proseslərə və açarların sürətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Transistor açarı belə işləyir. Ən çox yayılmışlar, qarşılıqlı əlaqənin yalnız iki tranzistor arasında baş verdiyi sxemlərdir. Ancaq bu, ümumiyyətlə, üç, dörd və ya daha çox elementin istifadə olunacağı bir cihaz tərəfindən edilə bilməyəcəyi anlamına gəlmir. Ancaq praktikada bunun üçün ərizə tapmaq çətindir,buna görə də bu tip tranzistor açarının işləməsi istifadə edilmir.
Nə seçmək lazımdır
Nə ilə işləmək daha yaxşıdır? Təsəvvür edək ki, bizdə sadə bir tranzistor açarı var, onun təchizatı gərginliyi 0,5 V. Sonra bir osiloskopdan istifadə edərək, bütün dəyişiklikləri tutmaq mümkün olacaq. Kollektor cərəyanı 0,5 mA-a təyin edilərsə, gərginlik 40 mV azalacaq (əsas təxminən 0,8 V olacaq). Tapşırıq standartlarına görə deyə bilərik ki, bu, bir sıra dövrələrdə, məsələn, analoq siqnal açarlarında istifadəyə məhdudiyyət qoyan olduqca əhəmiyyətli bir sapmadır. Buna görə də, onlar xüsusi sahə effektli tranzistorlardan istifadə edirlər, burada idarəetmə p-n qovşağı var. Onların bipolyar qohumları ilə müqayisədə üstünlükləri bunlardır:
- Naqil vəziyyətində açarda az miqdarda qalıq gərginlik var.
- Yüksək müqavimət və nəticədə qapalı elementdən keçən kiçik cərəyan.
- Aşağı enerji istehlakı, buna görə də əhəmiyyətli nəzarət gərginliyinə ehtiyac yoxdur.
- Mikrovolt vahidləri olan aşağı səviyyəli elektrik siqnallarını dəyişmək mümkündür.
Tranzistorlaşdırılmış relay açarı sahə üçün ideal tətbiqdir. Əlbəttə ki, bu mesaj burada yalnız ona görə yerləşdirilib ki, oxucular onların tətbiqi haqqında təsəvvürə malik olsunlar. Bir az bilik və ixtiraçılıq - və tranzistor açarlarının olduğu tətbiqlərin imkanları, çoxları icad ediləcək.
İş nümunəsi
Gəlin daha yaxından baxaq,sadə tranzistor açarı necə işləyir. Kommutasiya edilmiş siqnal bir girişdən ötürülür və digər çıxışdan çıxarılır. Açarı bağlamaq üçün tranzistorun darvazasına gərginlik verilir ki, bu da mənbənin dəyərlərini aşan və 2-3 V-dən çox dəyərdən boşalır. Lakin bu halda ehtiyatlı olmaq lazımdır ki, icazə verilən diapazondan kənara çıxmaq. Açar bağlandıqda, onun müqaviməti nisbətən böyükdür - 10 ohm-dan çoxdur. Bu dəyər p-n qovşağının əks istiqamətli cərəyanının əlavə olaraq təsir etməsi səbəbindən əldə edilir. Eyni vəziyyətdə, dəyişdirilmiş siqnal dövrəsi ilə idarəetmə elektrodu arasındakı tutum 3-30 pF aralığında dəyişir. İndi tranzistor açarını açaq. Dövrə və təcrübə göstərəcək ki, o zaman nəzarət elektrodunun gərginliyi sıfıra yaxınlaşacaq və yük müqavimətindən və dəyişdirilmiş gərginlik xarakteristikasından çox asılıdır. Bu, tranzistorun qapısı, drenajı və mənbəyinin bütün qarşılıqlı əlaqə sistemi ilə bağlıdır. Bu, kəsici rejimdə işləmək üçün bəzi problemlər yaradır.
Bu problemin həlli olaraq kanal və qapı arasında axan gərginliyi sabitləşdirən müxtəlif sxemlər hazırlanmışdır. Üstəlik, fiziki xüsusiyyətlərə görə, hətta bir diod da bu tutumda istifadə edilə bilər. Bunu etmək üçün, bloklama gərginliyinin irəli istiqamətinə daxil edilməlidir. Lazımi vəziyyət yaranarsa, diod bağlanacaq və p-n keçidi açılacaqdır. Beləliklə, keçid gərginliyi dəyişdikdə açıq qalır və kanalının müqaviməti dəyişməz, mənbə ilə açarın girişi arasındayüksək müqavimətli rezistoru yandırın. Kondansatörün olması isə çənlərin doldurulması prosesini əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirəcək.
Tranzistor açarının hesablanması
Anlamaq üçün hesablama nümunəsi verirəm, məlumatlarınızı əvəz edə bilərsiniz:
1) Kollektor-emitter - 45 V. Ümumi güc itkisi - 500 mw. Kollektor-emitter - 0,2 V. Əməliyyatın məhdudlaşdırıcı tezliyi - 100 MHz. Baza-emitter - 0,9 V. Kollektor cərəyanı - 100 mA. Statistik cari köçürmə nisbəti – 200.
2) 60mA rezistor: 5-1, 35-0, 2=3, 45.
3) Kollektorun müqavimət reytinqi: 3,45\0,06=57,5 ohm.
4) Rahatlıq üçün biz 62 Ohm dəyərini götürürük: 3, 45\62=0, 0556 mA.
5) Əsas cərəyanı nəzərə alırıq: 56\200=0,28 mA (0,00028 A).
6) Əsas rezistorda nə qədər olacaq: 5 - 0, 9=4, 1V.
7) Əsas rezistorun müqavimətini təyin edin: 4, 1 / 0, 00028 \u003d 14, 642, 9 Ohm.
Nəticə
Və nəhayət, "elektron açarlar" adı haqqında. Fakt budur ki, dövlət cərəyanın təsiri altında dəyişir. Və o, nəyi təmsil edir? Düzdür, elektron ödənişlərin cəmi. İkinci adın gəldiyi yer budur. Hamısı budur. Gördüyünüz kimi, tranzistor açarlarının iş prinsipi və təşkili mürəkkəb bir şey deyil, buna görə də bunu başa düşmək mümkün bir işdir. Qeyd etmək lazımdır ki, hətta bu məqalənin müəllifi öz yaddaşını təzələmək üçün bəzi istinad ədəbiyyatından istifadə etməli idi. Buna görə də, terminologiya ilə bağlı suallarınız varsa, texniki lüğətlərin mövcudluğunu xatırlatmağı və yenisini axtarmağı təklif edirəm.tranzistor açarları haqqında məlumat var.
