Tranzistorové spínače. Princip fungování okruhu

Při práci se složitými schématy užitečné je použití různých technických triků, které mohou dosáhnout tohoto cíle trochu úsilí. Jedním z nich je vytvoření polovodičových spínačů. Co jsou zač? Proč by měli vytvořit? Proč se jim říká „elektronické klíče“? Jaké jsou rysy tohoto procesu, a na co se zaměřit?

Co dělalo tranzistorové spínače

Jsou prováděny s použitím pole nebo bipolárních tranzistorů. Dále dělí na první a TIR klíče, které mají řídicí p-n-spojení. Mezi bipolární nerozlišují / nasycené. Tranzistorový spínač 12 V splní základní požadavky z amatérské rádio.

statický režim

V ní analyzuje uzavřené a otevřené stavy klíče. První vstup je nízká úroveň napětí, což znamená logickou nulového signálu. V takovém režimu, jak přechod, tak v opačném směru (cut-off se získá). A sběrače proudu může ovlivnit pouze teplo. V otevřeném stavu do klíčového vstupu je vysoká úroveň napětí odpovídající logické jednoho signálu. Provoz je možný ve dvou režimech současně. Taková operace může být v oblasti nasycení nebo lineární oblasti výstupního charakteristiky. nich budeme diskutovat podrobněji.

klíčovým nasycení

V takových případech je tranzistor přechody jsou předepnuta ve směru dopředu. Proto, pokud změníte základní proud, hodnota kolektoru se nezmění. V křemíkových tranzistorů pro předpětí asi 0,8 V, je nutné, zatímco pro germanium kolísáním napětí v 0,2-0,4 V. klíče je dosaženo obecně nasycení? K tomu, základní proud zvyšuje dělat. Ale všechno má své meze, stejně jako zvýšení sytosti. Takže, když dosáhne určitého aktuální hodnotu, přestává růst. Ale proč utrácet sytost klíče? K dispozici je speciální sazba, která odráží stav. Se svými zvyšujícími se zvyšuje zatížení kapacit, které mají tranzistorové spínače, destabilizující faktory začnou ovlivňovat menší sílu, ale tam je zhoršení výkonu. Proto hodnota nasycení faktor vybrán z kompromisních úvah, se zaměřuje na problém, který je třeba provést.

Nevýhody nenasycené klíčové

A co by se stalo, kdyby to nebylo dosaženo optimální hodnotu? Pak jsou tyto nedostatky:

1. Napětí na podzim otevřeno klíč přijít až o 0,5 V.
2. Zhoršit imunitu. To je v důsledku zvýšené vstupní impedance, která je pozorována v klíčích, když jsou otevřené. Proto interference, jako napěťových špiček a vedou ke změně parametrů tranzistoru.
3. Nasycené klíč má značný teplotní stabilitu.

Jak vidíte, tento proces je stále lépe plnit úkoly, nakonec dostat perfektní zařízení.

rychlost

Tento parametr závisí na maximální přípustné frekvence, mohou být prováděny, pokud je spínací signály. To zase závisí na době trvání transformačního procesu, který je určen setrvačností tranzistoru, jakož i vlivu parazitních parametrů. Pro charakterizaci výkonu logický prvek často označují průměrný čas, který nastane, když signál zpožděn o jeho předání ve spínací tranzistor. Diagram ukazuje jeho normálně právě tento průměr rozsah odezvy a pořady.

Interakce s jinými klávesami

K tomu, používá spojky. Tedy, v případě, že první spínací výstup je na vysoké úrovni napětí, pak je v druhém vstupním otvoru a běží v předem stanoveném režimu. A vice versa. Takový komunikační obvod podstatně ovlivňuje přechodových dějů, které se vyskytují v průběhu přepínání, a rychlost klíčů. Zde je návod, jak tranzistorový spínač. Nejběžnější je schéma, ve kterém je interakce probíhá pouze mezi dvěma tranzistory. Ale to neznamená, že to je nemožné, aby zařízení, které se bude používat tři nebo čtyři nebo dokonce více prvků. Ale v praxi to může být obtížné najít využití, takže práce tohoto typu tranzistorového spínače se nepoužívá.

Co si vybrat

Existuje snad lepší práci? Představme si, že máme jednoduchý tranzistorový spínač, zdroj napětí, který je 0,5 V. Potom pomocí osciloskopu dokáže zachytit všechny změny. Jsou-li kolektor proud 0,5 mA při množinou rychlostí, napětí klesne na 40 mV (na základě bude přibližně 0,8 V). Podle měřítek problému můžeme říci, že to je docela významná odchylka, která ukládá omezení týkající se používání celé řady programů, například přepínače, analogové signály. Proto jsou předmětem zvláštních tranzistory řízené polem, které má kontrolní p-n-přechodu. Jejich výhody oproti bipolární protějšky jsou:

1. Mírný hodnota zbytkového napětí na klíč ve státě vysílajícím.
2. Vysoká odolnost a, jako výsledek - nízkého proudu, který teče podél uzavřené členu.
3. To spotřebovává malé množství energie, takže nemusíte významný zdroj řídicího napětí.
4. Je možné přepínat elektrické signály nízké úrovně, které tvoří jednotky mikrovoltů.

přepnout tranzistorový spínač - to je ideální aplikace pro pole. Samozřejmě, že tato zpráva je umístěna výhradně čtenářům mít představu o jejich použití. Trochu znalostí a důvtipu - a možnost realizace, která má tranzistorových spínačů musí být vytvořen v hojnosti.

provoz příklad

Uvažujme podrobněji, jak jednoduchý tranzistorový spínač. Přepínání z jednoho vstupního signálu se vede a odstraněna z jiného výstupu. Zamknout tlačítka na bráně tranzistoru pomocí napětí, které je vyšší než hodnoty zdroje a kanalizace na hodnotu větší než 2-3 V. Je však třeba dávat pozor, aby nad rámec přípustného rozsahu. Když je spínač sepnut, je odpor relativně velký - větší než 10 ohmů. Tato hodnota se získá vzhledem k tomu, že další postihuje více a reverzní klidový proud pn. V tomto stejném stavu kapacity mezi spínacím obvodu signálů a řídicí elektrodou je v rozmezí 3-30 pF. Nyní otevřete spínač tranzistor. Řízení dopravních prostředků a praxe ukáže, že pokud napětí hradla se blíží nule, a je silně závislý na odporu zátěže a přepínané charakteristiky napětí. To je vzhledem k celému systému interakcí brány, zdroj a odvod tranzistoru. To vytváří určité problémy pro použití v režimu vrtulníku.

Jako řešení tohoto problému se objevily různé systémy byly vyvinuty, které poskytují stabilizační napětí, ke kterému dochází mezi kanálem a brány. Kromě toho, v důsledku fyzikálních vlastností i diody mohou být použity jako takové. K tomu by měla být zahrnuta v opačném směru blokovacího napětí. Pokud budete vytvářet potřebné situaci, dioda se zavře a otevře se p-n-přechod. Ke změně, když zapnutí napětí zůstaly otevřené, a odpor kanálu se nezmění, je možno zařadit vysoce odpor odpor mezi zdrojem a vstupním klíči. A přítomnost kondenzátorových kapacit výrazně urychlit proces nabíjení.

Výpočet přepínače tranzistoru

Uveďme příklad výpočtu porozumění, můžete nahradit své kontaktní údaje:

1) kolektor-emitor - 45 V. Celkový ztrátový výkon - 500 mW. Kolektor-emitor - 0,2 V. mezní kmitočet provozu - 100 MHz. Základ-emitor - 0,9 V. kolektorový proud - 100 mA. Statistický přenos proudu poměr - 200.

2) odpor k proudu 60 mA 5-1,35-0,2 = 3,45.

3) hodnota odporu kolektor: 3,45 \ 0,06 ohmů = 57,5.

4) Pro jednoduchost budeme mít nominální hodnotu 62 ohmů: 3,45 \ 62 = 0,0556 mA.

5) Předpokládáme základní proud: 56 \ 200 = 0,28 mA (0,00028 A).

6) Kolik bude odpor base: 5-0,9 = 4,1V.

7) určení odolnosti základního odpor: 4.1 \ = 0,00028 Ohm 14,642,9.

závěr

A konečně, o názvu „elektronických klíčů“. Skutečnost, že stát se změní proudem. A co je to? To je pravda, sada elektronických poplatků. Z toho a tam je druhé jméno. Ale obecně, a vůbec. Jak můžete vidět, princip činnosti a zařízení obvod tranzistorové spínače není něco složitější, takže se to pochopit - to je proveditelné. Je třeba poznamenat, že i autor tohoto článku se osvěžit svou paměť trvalo trochu příručky, kterou si vypůjčil. Proto, pokud máte nějaké dotazy k terminologii navrhuji připomenout přítomnost technických slovníků a vyhledávání nových informací o tranzistor tam spínače.