Transistor Switches. De circuit bestjoeringssysteem prinsipe

Wannear't wurke mei komplekse skema 'brûkber is it brûken fan ferskate technyske trúkjes dat kinne berikken dit doel net folle ynspanning. Ien fan harren is it skeppen fan semiconductor Switches. Wat binne se? Wêrom moatte se skeppe? Wêrom se wurde neamd "elektroanyske kaaien"? Wat binne de funksjes fan dit proses is, en wat te sykjen?

Wat makke transistor Switches

Se wurde útfierd mei it brûken fan fjild of Kalman enkelit transistors. Fierder ûnderferdield yn earste en TIR toetsen dy't hawwe control p-n-splitsing. Under Kalman enkelit net ûnderskieden / verzadigd. Transistor oerstappe 12 V sil foldwaan de basis easken út amateur radio.

statyske modus

Yn it analysearret de sletten en iepen steaten fan de kaai. De earste inlet is in lege spanning nivo, dy't stiet foar logysk nul sinjaal. Yn sa'n modus, sawol de oergong binne yn 'e tsjinoerstelde rjochting (cutoff wurdt verkregen). En op de hjoeddeiske samler kin allinne effekt ha de waarmte. Yn de iepen steat oan de kaai yngong is in hege spanning nivo oerienkomt mei logika ien sinjaal. Operaasje is mooglik yn twa stannen tagelyk. Sokke operaasje kin wêze yn de sêding regio of it rekkenkundich regio fan de útfier karakteristyk. Wy sille beprate se yn mear detail.

saturation kaai

Yn sokke gefallen, de transistor transysjes binne bias yn it foaren rjochting. Dêrom, as jo feroarje de basis hjoeddeistige, de wearde fan samler sil net feroarje. Yn silicon transistors foar dwers tsjin de likernôch 0,8 V is nedich, wylst foar germanium voltage skommelet binnen 0.2-0.4 V. In kaai as in algemien saturation wurdt berikt? Om dit te dwaan, de basis hjoeddeistige wurdt grutter. Mar alles hat syn grinzen, lykas ek in groei fan sêding. Dus, as jo berikke in bepaalde aktuele wearde, it ophâldt te groeien. Mar wêrom besteegje de sêding fan in toets? Der is in spesjaal taryf, dat slút oan by de stân fan saken. Mei har tanimmende load kapasiteit tanimt, dy't hawwe transistor SWITCH destabilizing faktoaren begjinne te beynfloedzje in lytsere krêft, mar der is efterútgong yn prestaasje. Dêrom, de sêding faktor wearde selektearre út kompromis oerwagings, rjochte op it probleem, dat moat wurde útfierd.

Neidielen unsaturated kaai

En wat soe barre as it waard net helle optimale wearde? Dan binne der sokke tekoartkommingen:

1. Voltage fall iepen kaai ferlieze oant likernôch 0.5 V.
2. Worsen de immuniteit. Dat komt troch de tanommen ynput impedance, dat wurdt waarnommen yn 'e kaaien doe't se iepen. Dêrom, hinderjen lykas voltage spikes en sil liede ta in feroaring yn transistor parameters.
3. Verzadigd kaai hat wichtige temperatuer stabiliteit.

Sa't jo sjen kinne, dat proses is noch better út te fieren, om úteinlik in perfekt apparaat.

faasje

Dizze parameter hinget ôf fan de maksimaal tastiene frekwinsje, kinne wurde útfierd wannear't oan de switching sinjalen. Dat dan wer ôfhinklik fan de doer fan 'e oergong proses, dat wurdt bepaald troch de inertia fan de transistor, en ek de ynfloed fan parasitêr parameters. Om karakteriseren de foarstelling logic elemint faak wize op de gemiddelde tiid dat optreedt as in sinjaal fertrage troch syn Taaloerdracht yn de transistor switch. Diagram Showing syn normaal krekt dy averaged respons berik en shows.

Ynteraksje mei oare kaaien

Om dit te couplers brûkt. Sa, as it earste switch útfier is op in hege spanning nivo, dan is der by de twadde ynham iepening en rint yn in foarbeskaaide modus. En oarsom. Sa'n kommunikaasje circuit wêzentlik beynfloedet de oergeande prosessen dy't optrede yn it wikseljen, en de snelheid fan de kaaien. Hjir is hoe't in transistor switch. De meast foarkommende is it skema dêr't de ynteraksje fynt plak allinnich tusken de twa transistors. Mar dat betsjut net dat it is ûnmooglik om in apparaat dat brûkt wurde sil trije of fjouwer of sels mear eleminten. Mar yn de praktyk dat kin wêze dreech te finen in gebrûk, sadat it wurk fan dit type transistor switch wurdt net brûkt.

Wat te kiezen

Wat better wurk? Lit ús yntinke dat wy hawwe in ienfâldich transistor Switch, in spanning supply dat 0.5 V. Dan, mei help fan in oscilloscope kin fêstlizzen fan alle feroarings. As samler hjoeddeistige fan 0.5mA op in taryf set, de spanning falt oant 40 mV (basearre sil likernôch 0,8 V). Tsjin de noarmen fan it probleem kinne wy sizze dat dit is nochal in wichtige ôfwiking, dy't opleit beheinings op it brûken fan hiele rige skema, bygelyks, SWITCH analoge sinjalen. Dêrom, se binne bûn oan spesjale fjild-effekt transistors, dat hat in kontrolearjende p-n-splitsing. Harren foardielen boppe Kalman enkelit tsjinhingers binne:

1. De lichte wearde fan 'e wat immen noch stress op de kaai yn it reaksje steat.
2. De hege ferset en as gefolch - een lyts stroom dy't streamt troch it sletten lid.
3. It verbruikt bytsje macht, dus net nedich in wichtige boarne fan kontrôle voltage.
4. It is mooglik om te wikseljen de elektryske lege nivo sinjalen, dy't foarmje ienheden fan microvolts.

oerskeakelje transistor Switch - dit is in ideale applikaasje foar it fjild. Fansels, dit berjocht is pleatst allinnich foar lêzers hawwe in idee oer harren gebrûk. In lyts bytsje kennis en fernimstigens - en de mooglikheid fan 'e útfiering, dy't hat transistor Skeakelt wurde betocht yn oerfloed.

operation foarbyld

Litte wy beskôgje yn mear detail hoe't de ienfâldige transistor switch. It ynskeakeljen fan ien sinjaal ynfier moat trochjûn en fuorthelle út de oare útgong. Om lock kaai op 'e poarte fan' e transistor mei help fan in spanning dat is heger as de wearden fan de boarne en de drain oan in wearde grutter as 2-3 V. lykwols, dat moat der om tinke net te gean fierder as de tastiene berik. Doe't de schakelaar wurdt sletten, it ferset is frij grut - grutter as 10 ohms. Dizze wearde wurdt krige fanwege it feit dat fierder ynfloed op mear en reverse bias hjoeddeistige fan it pn krusing. Yn deselde steat capacitance tusken it sinjaal wikseling circuit en de poarte elektrodes is yn it oanbod fan 3-30 pF. No iepenje de transistor switch. Riden en praktyk sil sjen litte dat as poarte voltage is nearing nul, en sterk ôfhinklik fan de lading ferset en in oerstapt spanning skaaimerken. Dat komt troch it hiele stelsel fan ynteraksjes poarte, boarne en drain fan de transistor. Dat soarget foar in pear problemen foar gebrûk yn 'e chopper modus.

As oplossing foar dit probleem, ferskate regelings binne ûntwikkele dy't soargje foar in stabilisaasje voltage dy 't tusken it kanaal en de poarte. Boppedat, fanwege it fysike eigenskippen fan sels de Diode kin brûkt wurde as sadanich. Mei dat doel, dan opnommen wurde yn 'e tsjinoerstelde rjochting warjen voltage. As jo meitsje it nedige situaasje, it Diode slút en de P-n-oergong iepenet. Om feroarjen doe't de wiksele spanning bleau iepen, en it kanaal wjerstân is net feroare, is it mooglik om ûnder oaren hege-resistance wjerstannen tusken de boarne en de ynfier kaai. En de oanwêzigens fan capacitor capacitances gâns flugger it opladen proses.

Berekkening fan de transistor switch

Om neame in foarbyld fan de berekkening fan ferstean, kinne jo ferfange jo details:

1) It samler-emitter voltage - 45 V. It totale macht fersiljen - 500 mw. Samler-emitter voltage - 0.2 V. de cutoff frekwinsje fan operaasje - 100 MHz. De basis-emitter voltage - 0.9 V. samler hjoeddeistige - 100 mA. Statistyske aktuele oerdracht ratio - 200.

2) De wjerstannen foar hjoeddeistige 60 mA 5-1,35-0,2 = 3,45.

3) samler ferset wearde: 3,45 \ 0,06 ohms = 57.5.

4) Foar gemak, wy nimme it nominale wearde fan 62 Ohm bei: 3.45 \ 62 = 0.0556 mA.

5) Wy geane derfan út de basis hjoeddeistige: 56 \ 200 = 0,28 mA (0.00028 A).

6) Hoefolle sil de wjerstannen basis: 5 - 0.9 = 4,1V.

7) Fêst te stellen de wjerstân fan de basis wjerstannen: 4,1 \ = 0,00028 ohms 14,642,9.

konklúzje

En as lêste, oer de namme "elektroanyske toetsen". It feit dat de steat wurdt feroare troch de hjoeddeiske. En wat is it? Dat is rjocht, in set fan elektroanyske ladingen. Fan dit en der is in twadde namme. Mar yn it algemien, en al. Sa't jo sjen kinne, it prinsipe fan operaasje en it apparaat circuit transistor Switches is net wat yngewikkelds ta, sa te begripen dat - it is helber. Dêrby moat opmurken wurde dat ek de skriuwer fan dit artikel te ferfarskjen syn ûnthâld naam in bytsje neislachwurken er liende. Dêrom, as jo fragen oan de terminology ik stelle út om bring de oanwêzigens fan technyske wurdboeken en sykje fan nije ynformaasje oer de transistor wikselt dêr.