Saat bekerja dengan sirkuit yang kompleks, akan berguna untuk menggunakan berbagai trik teknis yang memungkinkan Anda mencapai tujuan dengan sedikit usaha. Salah satunya adalah pembuatan transistor switch. Apakah mereka? Mengapa mereka harus diciptakan? Mengapa mereka juga disebut "kunci elektronik"? Apa saja fitur dari proses ini dan apa yang harus saya perhatikan?
Terbuat dari apakah sakelar transistor
Mereka dibuat menggunakan transistor efek medan atau transistor bipolar. Yang pertama dibagi lagi menjadi MIS dan kunci yang memiliki kontrol p-n junction. Di antara yang bipolar, yang tidak jenuh dibedakan. Kunci transistor 12 Volt akan dapat memenuhi kebutuhan dasar seorang amatir radio.
Mode operasi statis
Ini menganalisis keadaan kunci privat dan publik. Input pertama berisi level tegangan rendah, yang menunjukkan sinyal logika nol. Dalam mode ini, kedua transisi berada dalam arah yang berlawanan (diperoleh cutoff). Dan hanya termal yang dapat mempengaruhi arus kolektor. Dalam keadaan terbuka, pada input kunci ada level tegangan tinggi yang sesuai dengan sinyal unit logis. Dimungkinkan untuk bekerja dalam dua modeserentak. Performa tersebut dapat berada di daerah saturasi atau daerah linier dari karakteristik keluaran. Kami akan membahasnya lebih detail.
Saturasi Tombol
Dalam kasus seperti itu, sambungan transistor dibias maju. Oleh karena itu, jika arus basis berubah, maka nilai kolektor tidak akan berubah. Dalam transistor silikon, sekitar 0,8 V diperlukan untuk mendapatkan bias, sedangkan untuk transistor germanium, tegangan berfluktuasi dalam 0,2-0,4 V. Bagaimana saturasi kunci dicapai secara umum? Ini meningkatkan arus basis. Tetapi segala sesuatu memiliki batasnya, seperti halnya peningkatan kejenuhan. Jadi, ketika nilai arus tertentu tercapai, ia berhenti meningkat. Dan mengapa melakukan saturasi kunci? Ada koefisien khusus yang menampilkan keadaan. Dengan peningkatannya, kapasitas beban yang beralih transistor meningkat, faktor-faktor destabilisasi mulai mempengaruhi dengan kekuatan yang lebih kecil, tetapi kinerjanya memburuk. Oleh karena itu, nilai koefisien saturasi dipilih dari pertimbangan kompromi, dengan fokus pada tugas yang perlu dilakukan.
Kekurangan kunci tak jenuh
Dan apa yang terjadi jika nilai optimal belum tercapai? Maka akan ada kerugian seperti itu:
- Tegangan kunci publik akan turun dan hilang sekitar 0,5 V.
- Imunitas kebisingan akan menurun. Hal ini disebabkan oleh peningkatan resistansi input yang diamati pada kunci ketika mereka dalam keadaan terbuka. Oleh karena itu, gangguan seperti lonjakan listrik juga akan menyebabkanmengubah parameter transistor.
- Kunci jenuh memiliki stabilitas suhu yang signifikan.
Seperti yang Anda lihat, proses ini masih lebih baik dilakukan untuk mendapatkan perangkat yang lebih sempurna.
Kinerja
Parameter ini tergantung pada frekuensi maksimum yang diizinkan saat pengalihan sinyal dapat dilakukan. Ini, pada gilirannya, tergantung pada durasi transien, yang ditentukan oleh inersia transistor, serta pengaruh parameter parasit. Untuk mengkarakterisasi kecepatan elemen logika, waktu rata-rata yang terjadi ketika sinyal tertunda ketika ditransmisikan ke sakelar transistor sering ditunjukkan. Diagram yang menampilkannya biasanya hanya menunjukkan rentang respons rata-rata.
Interaksi dengan tombol lain
Elemen koneksi digunakan untuk ini. Jadi, jika kunci pertama pada output memiliki level tegangan tinggi, maka yang kedua terbuka pada input dan bekerja dalam mode yang ditentukan. Dan sebaliknya. Sirkuit komunikasi semacam itu secara signifikan mempengaruhi proses transien yang terjadi selama switching dan kecepatan tombol. Beginilah cara kerja saklar transistor. Yang paling umum adalah sirkuit di mana interaksi hanya terjadi antara dua transistor. Tetapi ini tidak berarti sama sekali bahwa ini tidak dapat dilakukan oleh perangkat di mana tiga, empat atau bahkan lebih elemen akan digunakan. Namun dalam praktiknya, sulit untuk menemukan aplikasi untuk ini,oleh karena itu, pengoperasian sakelar transistor jenis ini tidak digunakan.
Apa yang harus dipilih
Apa yang lebih baik untuk bekerja? Mari kita bayangkan bahwa kita memiliki sakelar transistor sederhana, yang tegangan suplainya adalah 0,5 V. Kemudian, dengan menggunakan osiloskop, semua perubahan dapat ditangkap. Jika arus kolektor diatur ke 0,5mA, maka tegangan akan turun 40mV (dasarnya sekitar 0,8V). Dengan standar tugas, kita dapat mengatakan bahwa ini adalah penyimpangan yang agak signifikan, yang memberlakukan pembatasan penggunaan di sejumlah sirkuit, misalnya, pada sakelar sinyal analog. Oleh karena itu, mereka menggunakan transistor efek medan khusus, di mana ada persimpangan p-n kontrol. Keunggulan mereka dibandingkan sepupu bipolar mereka adalah:
- Sejumlah kecil tegangan sisa pada kunci dalam keadaan kabel.
- Resistensi tinggi dan, sebagai hasilnya, arus kecil yang mengalir melalui elemen tertutup.
- Konsumsi daya rendah, jadi tidak diperlukan tegangan kontrol yang signifikan.
- Dimungkinkan untuk mengganti sinyal listrik tingkat rendah yang merupakan unit mikrovolt.
Kunci relai bertransistor adalah aplikasi ideal untuk lapangan. Tentu saja, pesan ini diposting di sini semata-mata agar pembaca memiliki gagasan tentang aplikasi mereka. Sedikit pengetahuan dan kecerdikan - dan kemungkinan implementasi di mana ada sakelar transistor, banyak sekali yang akan ditemukan.
Contoh kerja
Mari kita lihat lebih dekat,cara kerja saklar transistor sederhana. Sinyal yang diaktifkan ditransmisikan dari satu input dan dihapus dari output lain. Untuk mengunci kunci, tegangan diterapkan ke gerbang transistor, yang melebihi nilai sumber dan mengalirkan dengan nilai yang lebih besar dari 2-3 V. Tetapi dalam kasus ini, berhati-hatilah untuk tidak melampaui batas yang diizinkan. Ketika kunci ditutup, resistansinya relatif besar - lebih dari 10 ohm. Nilai ini diperoleh karena fakta bahwa arus bias balik dari sambungan p-n juga mempengaruhi. Dalam keadaan yang sama, kapasitansi antara rangkaian sinyal sakelar dan elektroda kontrol berfluktuasi dalam kisaran 3-30 pF. Sekarang mari kita buka saklar transistor. Rangkaian dan latihan akan menunjukkan bahwa kemudian tegangan elektroda kontrol akan mendekati nol, dan sangat tergantung pada resistansi beban dan karakteristik tegangan sakelar. Hal ini disebabkan seluruh sistem interaksi gerbang, saluran dan sumber transistor. Ini menciptakan beberapa masalah untuk operasi mode interupsi.
Sebagai solusi untuk masalah ini, berbagai rangkaian telah dikembangkan untuk menstabilkan tegangan yang mengalir antara saluran dan gerbang. Selain itu, karena sifat fisiknya, bahkan dioda dapat digunakan dalam kapasitas ini. Untuk melakukan ini, itu harus dimasukkan dalam arah maju dari tegangan pemblokiran. Jika situasi yang diperlukan dibuat, dioda akan menutup, dan sambungan p-n akan terbuka. Sehingga ketika tegangan sakelar berubah, ia tetap terbuka, dan resistansi salurannya tidak berubah, antara sumber dan input kunci, Anda dapatnyalakan resistor resistansi tinggi. Dan keberadaan kapasitor secara signifikan akan mempercepat proses pengisian ulang tangki.
Perhitungan kunci transistor
Untuk pemahaman, saya memberikan contoh perhitungan, Anda dapat mengganti data Anda:
1) Kolektor-emitor - 45 V. Disipasi daya total - 500 mw. Kolektor-emitor - 0,2 V. Membatasi frekuensi operasi - 100 MHz. Basis-emitor - 0,9 V. Arus kolektor - 100 mA. Rasio transfer arus statistik – 200.
2) Resistor 60mA: 5-1, 35-0, 2=3, 45.
3) Peringkat resistansi kolektor: 3,45\0,06=57,5 ohm.
4) Untuk memudahkan, kita ambil nilai 62 Ohm: 3, 45\62=0, 0556 mA.
5) Kami mempertimbangkan arus basis: 56\200=0,28 mA (0,00028 A).
6) Berapa nilai resistor dasar: 5 - 0, 9=4, 1V.
7) Tentukan resistansi resistor dasar: 4, 1 / 0, 00028 \u003d 14, 642, 9 Ohm.
Kesimpulan
Dan terakhir, tentang nama "kunci elektronik". Faktanya adalah bahwa keadaan berubah di bawah pengaruh arus. Dan apa yang dia wakili? Itu benar, totalitas muatan elektronik. Dari sinilah nama kedua berasal. Itu saja. Seperti yang Anda lihat, prinsip operasi dan pengaturan sakelar transistor bukanlah sesuatu yang rumit, jadi memahami ini adalah tugas yang layak. Perlu dicatat bahwa bahkan penulis artikel ini perlu menggunakan beberapa literatur referensi untuk menyegarkan ingatannya sendiri. Karena itu, jika Anda memiliki pertanyaan tentang terminologi, saya sarankan mengingat ketersediaan kamus teknis dan mencari yang baru.informasi tentang sakelar transistor ada di sana.
