Работа транзистора в ключевом режиме

Для облегчения понимания можно представить транзистор как переменный резистор. То есть при изменении параметров входного сигнала сопротивление транзистора тоже будет изменяться. Это позволяет использовать транзистор в качестве ключа для контроля процесса свертки или преобразования вх

Вывод базы – это именно та ручка, которую можно повернуть для подключения различных устройств.

Изменение сопротивления между участком коллектора и эмиттера всегда необходимо. Не стоит беспокоиться о том, что может оторваться, применяя на базу некоторое напряжение относительно эмиттера.

Если намерены прекратить поступление напряжения, то следует замкнуть выводы базы и эмиттера через резистор с сопротивлением нескольких километров.

Таким образом, мы можем заключить, что напряжение базы-эмиттера (Uбэ) равно нулю. Отсюда следует, что нет и тока базы. Транзистор закрыт, а коллекторный ток очень маленький, начальный ток.

Точно так же, как и у диода в обратном направлении! Когда данное состояние достигается, можно сказать, что транзистор находится в режиме ОТСЕЧКИ, то есть закрыт или заперт. Это значит, что при сильном токе в обычных условиях, электрическое поле проходящее через проводник превышает нормальное значение для этой температуры и давления.

Насыщение – противоположное состояние. Это значит, что при сильном токе в обычных условиях электрическое поле, проходящее через проводник, превышает определённую для этой температуры и давления норму.

Это когда транзистор полностью открыт и не может быть больше раскрыт.

Открытие сопротивления участка коллектор-эмиттер такое маленькое, что подключать транзистор без нагрузки в коллекторную цепь не получится – приведёт к мгновенному перегреву и поломке.

При выполнении работ связанных с электропроводкой, остаточное напряжение на коллекторе может быть невелико – всего от 0.3 до 0.5 вольт.

Для достижения желаемого состояния транзистора необходимо предоставить базе достаточно большой ток, предоставив ей относительно эмиттера значение напряжения Uбэ примерно в диапазоне 0,6-0,7 В.

Поэтому, электрик должен подключить ограничительный резистор в параллель с базой-эмиттером, чтобы контролировать ток. Таким образом, электрик может подключить ограничительный резистор в параллель с базой-эмиттером, чтобы поддерживать безопасное напряжение. Таким образом, электрик сможет обеспечить безопасное использование устройства.

Характеристика транзистора, представленная на рисунке 1, напоминает характеристику прямой ветви диода.

Входная характеристика транзистора.

Рисунок 1 показывает входную характеристику транзистора. Транзистор имеет возможность для регулирования входного сигнала и имеет возможность регулировать выходное напряжение или ток. Транзисторы используются для преобразования сигналов в электрической схеме и могут быть использованы для выполнения многих функций, таких как усиление сигналов, создание логических функций и управление другими устройствами.

Электрик-специалист использует два состояния транзистора – насыщение и отсечку – для работы в ключевом режиме, аналогичном тому, который используется для реле.

В режиме электрика задача состоит в том, чтобы позволить малому току базы контролировать больший ток коллектора, который может быть в несколько десятков раз больше тока базы.

Коллектор получает огромное количество тока из внешнего источника энергии, а также происходит усиление тока, что называется буквально «имеет место быть».

Маленькая микросхема управляет большой лампочкой благодаря переключающему электрическому приводу!

Он определяет, насколько увеличится ток в транзисторе при применении большого входного сигнала.

Для определения значения усиления транзистора в ключевом режиме мы используем «коэффициент усиления по току в режиме большого сигнала». Он помогает рассчитать, на какое значение при усилении большого входного сигнала вырастет выходной ток транзистора.

В справочниках отмечается греческой буквой β – “бетта”.

В реальности практически для всех современных транзисторов в ключевом режиме значение β не может быть меньше 10…20.

Для работы транзистора в ключевом режиме необходимо определить коэффициент β, который представляет собой отношение максимально возможного тока коллектора к минимально возможному току базы. Для этого используется выражение β ≥ Iк/Iб. Значение β должно быть не менее 10…20, чтобы стабилизировать работу транзистора в ключевом режиме. Даже если ток базы превышает требуемое значение, транзистор не будет работать на большем токе.

На то и нужен режим насыщения. Для работы в ключевом режиме применяются так называемые «дарлингтоновские» или составные транзисторы, в отличие от обычных транзисторов.

Каким образом будет достигаться принципиальное предельное значение «супер-бетта» 1000 и более раз?

В каскаде используется набор подряд подключенных дросселей, каждый из которых может предоставлять прирост усиления до 40 дБ. В таком случае, супер-бетта может достигаться путем последовательного подключения до 25 дросселей. При этом, каждый из дросселей должен быть подключен по особой технологии, чтобы гарантировать отсутствие искажений и поддерживать максимальную производительность.

Как рассчитать режим работы ключевого каскада

Данный рисунок показывает, как рассчитать режим работы ключевого каскада. Для этого необходимо определить два параметра: частоту представления изображения и его максимальное значение. На основании этих параметров можно построить каскад и определить его режим работы.

Все, что нужно сделать профессиональному электрику – это прокладывать провода между различными элементами электрической схемы.

Для того, чтобы включить и выключить лампочку, профессиональному электрику необходимо прокладывать провода между элементами электрической схемы. Это дело, которое по своей сути довольно простое.

Да, действительно, нагрузка может быть любая: обмотка реле, электромотор, а также просто резистор, или даже мало ли что.

Лампочка была использована в качестве визуального инструмента для проведения эксперимента, который помог нам упростить процесс. Теперь наша задача стала более сложной – необходимо вычислить значение резистора Rб в цепи базы, чтобы лампочка горела на полную мощность.

Для правильной подсветки приборной доски в российских автомобилях часто используются лампочки, поэтому их можно легко найти.

Для этого опыта вполне подойдет транзистор КТ815 с током коллектора в 1,5 А.

Если говорить о электрических характеристиках, то важнейшим фактором является соответствие условию β ≥ Iк/Iб. Это и представляет собой самое интересное в этой истории.

Поэтому, лампочка может работать на напряжении 200 В, а базовая цепь может быть управляема микросхемой с напряжением питания 5 В.

Если транзистор настроен на работу с заданным напряжением на коллекторе, то лампочка будет гореть регулярно и без проблем.

В нашем случае не следует использовать микросхемы, а просто применить контакт, чтобы управлять устройством. Подаваемое на контакт напряжение составляет 5 Вольт. Для лампочки необходимо питание 12 Вольт с током потребления в 100 миллиампер. Кроме того, для данного транзистора характеристика β равна 10.

На переходе база – эмиттер U_бэ наблюдается падение напряжения до 0,6 В. Чтобы получить дополнительную информацию на этот счет, смотрите входную характеристику, представленную на рисунке 1.

Оценив параметры, мы можем сделать вывод, что ток в базе должен быть Iб = Iк / β = 100 / 10 = 10 мА.

R_б = 4,4В / 0,01А = 440Ω.

Для того, чтобы определить напряжение на базовом резисторе R_б, применим закон Ома: U_бэ = I × R_б, где U_бэ = 5В (за вычетом напряжения на переходе база – эмиттер, которое равно 0,6В). Следовательно, U_бэ = 5 В – 0,6 В = 4,4 В. Согласно системе СИ подставляем напряжение в вольтах, ток в амперах, результат получаем в Омах: R_б = 4,4 В / 0,01 А = 440Ω.

Поэтому, для данного случая выбираем резистор сопротивлением 430Ом для Rбэ также.

Для достижения желаемого результата из стандартного ряда необходимо выбрать резистор сопротивлением 430 Ом. Однако, кто будет обращать внимание на детали, может задать вопрос: «А что насчет резистора между базой и эмиттером Rбэ? Про него забыли или он не нужен?»

Ответ прост: этот резистор необходим для надежного закрытия транзистора, когда кнопка нажата. Следовательно, для данного случая нам необходим резистор с таким же сопротивлением – 430 Ом – и для Rбэ.

При этом, если база находится «в воздухе», то воздействие на нее всевозможных помех гарантировано. Именно поэтому при установке таких систем рекомендуется использовать для базы антенну, похожую на ту, что используется в детекторном приемнике. Это позволит поддерживать равновесие потенциалов эмиттера и базы и установить необходимый режим отсечки транзистора.

Для нашей учебной схемы лучше воспользоваться переключающим контактом – это проще всего.

Для включения лампочки необходимо перекинуть контакт на питание +5 В и чтобы ее выключить, нужно замкнуть вход всего каскада на «землю».

Но, в некоторых ситуациях и местах, мы не можем позволить себе расходиться за пределы разумного использования лишних контактов.

Поэтому для выравнивания потенциалов базы и эмиттера рекомендуется использовать резистор Rбэ с номиналом 10 Rб.

Согласно практическим данным величина резистора должна составлять от 5 до 10 КОм.

Во-вторых, также можно выделить использование транзисторов для подключения к цепи.

Рассматриваемая схема является вариантом схемы с общим эмиттером. В этой конфигурации отметим два особенных момента: использование 5 Вольт для управления и присутствие транзисторов для соединения с цепью.

Для подключения ключевого каскада к цифровым микросхемам или микроконтроллерам, необходимо применять соответствующее напряжение.

Это значит, что в результате сигнал на выходе инвертируется и переворачивается.

Во-вторых, для электрика постоянный сигнал на коллекторе имеет инверсное значение по сравнению с сигналом на базе. Это означает, что последовательность сигналов на выходе будет перевернута и инвертирована.

Если на базе представлено напряжение +5В, то на коллекторе оно падает до практически нулевого значения.

Когда контакт замкнут на +5В, напряжение на коллекторе практически становится нулевым.

Ну, не до нуля, конечно, а до напряжения, указанного в соответствующем техническом справочнике.

При подключении лампочки изображение не инвертируется визуально, а сигнал на базе остается с ярким светом.

Транзистор может работать и в режиме усиления, в этом режиме он также инвертирует входной сигнал. Об этом будет далее рассказано в следующих частях статьи.