如果你正确地理解了如何在电路中使用晶体管,你可能已经攻克了一半的电子学及其原理。在本文中,我们将朝着这个方向努力。
介绍
晶体管是一种3端半导体器件,它能够在其两个终端上传导较高的功率,以响应在第三端显著低的功率输入。
晶体管基本上有两种类型:双极结型晶体管(是)金属氧化物半导体场效应晶体管(场效应晶体管)
对于BJT,这3个端子被指定为基极、发射极、集电极。通过基极/发射极终端的低功率信号允许晶体管通过集电极终端切换相对高功率负载。
对于场效应晶体管,这些被指定为门,源,漏。通过“门/源”终端的低功率信号允许晶体管通过集电极终端切换相对高功率负载。
为了简单起见,我们将在这里讨论bject,因为它们的特性比mosfet更简单。
晶体管(bts)是这一切的基石半导体器件今天发现。如果没有晶体管,就不会有任何集成电路或其他半导体元件。即使是集成电路也是由1000个紧密结合的晶体管组成的,这些晶体管构成了特定芯片的特性。
新的电子爱好者通常发现很难处理这些有用的组件,并将它们配置为预期应用的电路。
在这里,我们将学习双极晶体管的功能和在实际电路中处理和实现双极晶体管的方法。
如何像开关一样使用晶体管
双极晶体管通常是一种三引线有源电子元件,其基本工作原理是作为开关,用于将电源接通或断开到外部负载或电路的相关电子级。
下面是一个经典的例子,一个晶体管被连接成一个共发射极放大器:
这是使用任何晶体管如开关来控制给定负载的标准方法。你可以看到,当一个小的外部电压被施加到基极上时,晶体管打开并在集电极发射极上传导更大的电流,打开更大的负载。
基电阻值可通过公式计算:
Rb=(基地供应Vb-基底-发射极正向电压)x hFE /负载电流
还要记住,外部电压的负极或接地线必须与晶体管接地线或发射极相连,否则外部电压对晶体管没有影响。
使用晶体管作为继电器驱动
我已经在我之前的一篇文章中解释过如何制作一个晶体管驱动电路.
基本上它使用与上面所示相同的配置。这里是相同的标准电路:
如果你对接力感到困惑,你可以参考这篇全面的文章关于继电器配置的一切.
使用晶体管调光器
下面的配置显示了晶体管如何使用a作为调光器射极跟随器电路.
你可以看到,随着可变电阻或坩埚的变化,灯的强度也会变化。我们叫它射极跟随器因为发射极或灯泡两端的电压跟随晶体管底部的电压。
准确地说,发射极电压仅比基极电压低0.7 V。例如,如果基极电压为6v,则发射极将6 - 0.7 = 5.3 V等等。0.7 V的差异是由于晶体管通过基极发射极的最小正向电压降额定值。
在这里,锅电阻和1k电阻在晶体管的底部形成一个电阻分压器网络。当锅滑块移动时,晶体管底部的电压就会改变,这相应地改变了射极在灯上的电压,灯的强度也随之改变。
使用晶体管作为传感器
从上面的讨论中,你可能已经观察到晶体管在所有的应用中都在做一件至关重要的事情。它基本上是通过在集电极和发射极之间切换大电流来放大基极的电压。
当晶体管用作传感器时,也利用了这种放大特性。下面的例子展示了如何使用它来感知环境光的差异,并相应地开关继电器的ON/OFF。
这里太异地恋和300欧姆/5 k预设在晶体管的基部形成电位分压器。
实际上不需要300欧姆。它包括以确保晶体管基极永远不会完全接地,因此它永远不会完全禁用或关闭。它还确保通过LDR的电流永远不会超过某个最小极限,无论LDR上的光强有多强。
天黑时,LDR电阻高,比预设的300欧姆和5k加起来要高很多倍。
由于这个,晶体管基底得到更多的地侧电压(负)比正电压,它的集电极/发射极传导保持开关OFF。
然而,当有足够的光照射在LDR上时,其电阻下降到几个千欧姆值。
这使得晶体管的基极电压大大超过0.7 V标记。晶体管现在偏置和开关集电极负载,这是继电器。
正如你所看到的,在这个应用中,晶体管基本上是放大了微小的基极电压,这样在集电极上就可以打开更大的负载。
LDR可以更换其他传感器,如:热敏电阻对于热传感,a水传感器对于水感测,a光电二极管用于红外光束传感等等。
对你的问题:如果LDR和300/ 5k预设互换位置会发生什么?
晶体管包
晶体管通常由其外包装识别,其中可能嵌入特定器件。这些有用器件封装的最常见的封装类型是T0-92, TO-126, TO-220和TO-3。我们将努力理解所有这些规格的晶体管,并学习如何在实际电路中使用它们。
理解小信号TO-92晶体管:
像BC547、BC557、BC546、BC548、BC549等晶体管都属于这一类。
这些是组中最基本的,用于涉及低电压和低电流的应用。有趣的是,这类晶体管由于其多用途的参数,在电子电路中使用最为广泛和普遍。
通常情况下,这些设备被设计用来处理集电极和发射极上30到60伏的电压。
基极电压不超过6,但很容易用电压水平低至0.7伏在他们的基地。然而,电流必须被限制在大约3毫安。
TO-92晶体管的三个引线可按下列方式识别:
保持打印的一面朝向我们,右边的引线是发射器,中心的是底座,左手边的腿是设备的收集器。
更新:想知道如何使用Arduino晶体管吗?是在这里读到它
如何将to -92晶体管配置到实际设计中
晶体管主要有两种类型,NPN型和PNP型,两者是互补的。基本上,它们的行为是一样的,但在相反的参考和方向。
例如,一个NPN设备将需要一个相对于地面的正触发器,而一个PNP设备将需要一个相对于正电源线路的负触发器来实现指定的结果。
上面解释的晶体管的三个引线需要指定特定的输入和输出,以使其工作于特定的应用,显然是为了切换参数。
引线需要分配以下输入和输出参数:
的任何晶体管的发射极都是该器件的参考引脚,这意味着它需要指定指定的公共电源参考,以便其余两个引线可以参照它运行。
一个NPN晶体管总是需要一个负电源作为参考,连接在其发射极引线上以保证正常工作,而对于一个PNP晶体管,它将是其发射极的正电源。
集电极是晶体管的负载引线,需要切换的负载被引入到晶体管的集电极(见图)。
的晶体管基极是触发终端,需要施加一个小的电压水平,以便通过负载的电流可以通过,通过发射极线,使电路完成并操作负载。
拆除触发器供应到基地立即关闭负载或简单地电流通过集电极和发射极端子。
理解TO-126、TO-220功率晶体管:
这些是中型功率晶体管,用于需要开关强大的相对强大的负载的变压器,灯等和驱动TO-3设备,典型的egs是BD139, BD140, BD135等。
识别是机器插脚引线
的引出线确定以下列方式:
手持设备,使其印刷面对着你,右边的引线是发射器,中心的引线是集电极,左边的引线是底座。
其功能和触发原理与前一节中所解释的完全相似。
该设备在从集电极到发射极的负载范围从100毫安到2安培的任何地方运行。
基触发器可以是1到5伏的任何位置,电流不超过50毫安,这取决于要切换的负载的功率。
理解TO-3功率晶体管:
如图所示,这些可以在金属包装中看到。常用的TO-3功率晶体管有2N3055、AD149、BU205等。
TO-3封装的引线可识别如下:
持有领先设备向你这样的领导旁边的金属部分有较大的面积上升(见图),铅基右边,左边铅排放国,而金属体设备的形式包的收集器。
其功能和工作原理与小信号晶体管相同,但功率规格按比例增加,如下所示:
集电极-发射极电压可在30至400伏之间,电流可在10至30安培之间。
基础触发器的最佳电压应该在5伏左右,电流级别从10到50毫安取决于要触发的负载的大小。基极触发电流与负载电流成正比。
有更具体的问题吗?请通过您的评论来询问他们,我在这里为您解决。
Minde说
Bd 139 pinout不真实。
詹姆斯·瑟斯说
谢谢你的回复,我会查一下RGDS James
Swagatam说
谢谢!我马上改正。
sajeesh说
大家好,我叫sajeesh,来自喀拉拉邦。我是有线电视技师。是否可以利用客户端电视机和机顶盒产生的感应电流来工作我们的光接收单元。光学接收单元额定值6伏150mA。平均同轴电缆长度为60米。现在光电二极管在这种情况下工作得很好,但没有足够的信号增益,所以需要一个放大器与光电二极管与两个fet在它。你能帮我吗?
Swagatam说
西洛,你能详细说明一下光学接收装置吗?我不知道那是什么。
sajeesh说
光接收单元由一个光电二极管和两个场效应管组成。光电探测器是光接收机的基本元件,其次是放大器和信号调理电路
有几种光电探测器类型:
光电接收机将光信号(光)转换为电信号(电流/电压)
因此有“O/E码、光电晶体管、光子倍增器、光电电阻等”。Positive-Intrinsic-Negative(销)光电二极管
没有内部获得
雪崩光电二极管(APD)
由自身乘法引起的M的内部增益
光电二极管在正常工作时是完全反向偏置的没有电流,本征区域的载流子完全耗尽。的first receiver element is a pin or an avalanche photodiode, which produces an electric current proportional to the received power level.
由于这种电流通常是非常弱的,前端放大器提高它的水平,可以使用以下电子产品。通常五级场效应晶体管用于放大,但只需要两级放大
Swagatam说
好的,但是这个单元安装在哪里,这个单元在整个应用程序中的功能是什么?
是放在电视机上吗?如果不是,感应应该如何切换单元?通过电线连接?
afolabifuoye说
解释详细
Swagatam说
谢谢你!
穆贾希德沙说
如何控制电流和电压到晶体管的基础,如果你的答案是电阻,那么我想知道如何确定电阻的值?
Swagatam说
你可以参考下面的文章来了解公式:
//www.addme-blog.com/2012/01/how-to-make-relay-driver-stage-in.html
你也可以通过下面的文章了解更多信息
//www.addme-blog.com/2015/04/use-resistors-design-circuits.html
穆贾希德沙说
长官,我做了一个发电机自动启动器驱动电路。它是围绕ic555和4017建造的。555在稳定模式下驱动4017。555的引脚3连接到4017的引脚14。
我用引脚2,7和1来驱动继电器。每个引脚有自己的电阻4k7值。然后我将它们连接到一个晶体管的基座(547/8050我使用了两者),并连接一个继电器。我将电路连接到12v 40Ah电池上进行测试。这一切都是好的,但当我连接的自我启动电线继电器(没有点)它开始故障的跳闸一次又一次扰乱集成电路编程。我也试着改变了基电阻和晶体管。我观察到,当大电流通过继电器电路开始故障。为什么,请解决
Swagatam说
穆贾希德,在你的电路中稳定器的作用是什么?我无法理解这个....为什么你使用3脚并联IC 4017连接继电器驱动器晶体管?
顺便问一下,你在IC555的引脚5和地线上连接了一个电容吗?如果还没做,就这样做。
舍温巴普蒂斯塔说
先生,
正如你所说的NPN晶体管,它的发射极将连接到(-)的电压源,并在其底部给予一个正触发电压(电阻化),晶体管现在在集电极和发射极之间导电。
类似的状态的PNP晶体管其发射极(+)伏特。源和传递一个负数。在它的基部有三角信号,晶体管在集电极和发射极之间导电。
规则是:只要晶体管在基极得到适当的输入信号,发射极到集电极之间的路径就可以在其额定参数范围内自由导电。
这一切对我来说都很清楚。
现在我有一些疑问:
1.如果我们拿一个NPN晶体管,给它的集电极(+),在它的基部给一个负的三角信号,从它的发射极获得(+)输出,这样做正确吗?
请带我到这儿来。
2.你说的“基极触发电流与负载电流成正比”是什么意思?请务必举例说明。
谢谢
Swagatam说
舍温,
你的第一个问题是不可能的,因为NPN将只接受一个积极的触发器与它的发射器接地连接,所以你的想法是不可行的。
2)任何BJT的基极电流取决于其集电极负载电流,随着负载规格的增加,基极电流要求也相应增加,你可以参考以下示例文章了解更多信息:
//www.addme-blog.com/2012/01/how-to-make-relay-driver-stage-in.html
克里斯托弗说
赃物,
简单!死很简单!通过阅读你的课程,我发现了我错过的联系。非常感谢你解释了这些组件的内部特性。
缺乏这方面的知识使我害怕构建和测试。你们给了我们以安全方式建设的能力,这样我们就不会把东西炸飞。我还没在其他电子学课上看到过这么清晰的表述。
没有这些,所有的电子学理论知识都是无用的。
再次感谢你,
克里斯托弗。
赃物说
你好,克里斯托,我真的很感谢你参与这个网站,请继续保持良好的工作,我真的很高兴这个网站能帮助你学习一些有用的东西。请继续张贴您的疑问,我将非常乐意帮助!!
Vaayem奥古斯汀说
先生,非常感谢您精彩地解释了这些电子部件的实际应用。我开始明白它们是如何以及为什么被使用的。再次感谢您对我们问题的及时答复。然而,在这篇文章中,BD139和TIP32C的引线是相互交换的,当打印部分面对我时,我不知道哪一边是收集器或发射器。在上述电路中连接继电器的二极管的功是什么?谢谢先生。
Swagatam说
很高兴这对你有帮助,Vaayem, pinout是根据晶体管的封装风格分配的。BD139和TIP32有不同的情况或包装风格,因此他们的pinout配置也不同,按照标准约定
二极管产生短路的反向电流,是发展跨越继电器线圈时,晶体管是关闭的,如果二极管不在那里,反向电流可以进入晶体管立即摧毁它。
Adeyemi说
你好Swag,我需要用mj2955给负载供电大约10安倍,但是你说触发电压大约是5v,我怎么能得到这样的触发电压?谢谢先生
Swagatam说
你可以使用1V到5V的电路供应本身…
威廉玫瑰说
令人着迷。我只是个业余爱好者。我所感兴趣的是制作闪烁、闪烁、褪色的LED电路和其他我可能想到的东西。我仍然在寻找非常便宜的散装组件。电阻器,晶体管,电解电容器,电位器,各种颜色的led, 3mm, 5mm, 10mm超亮和常规亮度,只有一个圆形顶部扩散或水透明,双引线结构。因为就我所知道的和已经弄明白的,还有很多我不知道的。简单的东西,可能。我想知道为什么要使用特定电容和电压的特定电解电容。我做了一些有470微法拉,16伏特电容的套件。为什么不是4.7微法拉和25伏呢? Or 1000 microfarad and 600 volts? I am gathering that only a voltage a little above what the circuit runs on is all that’s needed. The farad rating escapes me. I’d love reference to books that might explain my questions, too! Thank you so much!
Swagatam说
你好,谢谢,感谢你对电子产品的兴趣。
印度和中国是你可以以最便宜的价格买到零部件的地方。
所有电子元件基本上都有两个重要参数,电压,电流。LED还指定了电压电流,这决定了它们能产生多少照明。
类似地,电容器也指定了电压和电流,其中电压规格决定其在其引线上的最大可容忍电压额定值,超过该额定值电容器可能会爆炸或损坏,而电流与其微法拉(uF)额定值有关。更高的uF意味着它们可以存储和输出更多的电荷和电流。当与交流使用时,电容器允许电流通过它们,而uF的额定值决定了允许通过它们的电流。对于直流电,电容器将阻塞电流并存储由其uF值决定的一定量。电容器也用于滤波带有波纹的坏直流,也用于启用时间延迟。电容值越高,时延越高,纹波滤波越高,等等。
威廉玫瑰说
哦,是的,晶体管。为什么是一个特殊的晶体管?我做的一些套件有NPN晶体管9014之类的。我看过其他的数字,但现在记不住。我想最常见的低电流、低电压的TO92型会很好?以及各自的数据表这样我就能知道哪个是哪个了?我都不知道该问什么了。有趣的东西。I have not let the smoke out of any component just yet. The math is straight forward. So are some current ratings, eh. Current don’t flow. Heard that years ago. It’s true.
Swagatam说
晶体管有4个基本参数:电压、电流、增益和频率。根据这些参数,为兼容的应用选择一个特定的晶体管。
是的,对于小电流直流电路,任何通用的TO92都可以选择,因为大多数都与它们的特性相似。最常见的是BC547和BC557 bts。
如果我们不使用“电流”这个术语,那么简单地解释电路的工作就会变得困难和混乱。实际上,正是电子在原子间的位移导致了“电流”(或电荷)的流动
威廉玫瑰说
非常感谢您的回复。我脑子里有一个项目,我肯定我需要帮助。对我来说,它是最雄心勃勃的。对你来说,我希望你能在睡梦中解决所有细节问题。就我所知,我一无所知。
我查了555个计时器和4017个计数器。我仍然不知道他们是否符合我的想法。
我想做一个电路,控制闪烁,在一个明显随机的方式,6个led。我希望能够在这些电路的范围内做这个,也许是50?从我的理解来看,这些组件并不存在真正的“随机”。我不希望使用Arduino或任何类似的东西。我想做“老派”。我正在考虑使用或修剪器/锅来控制活动率。这里面会有很多的算计。她的最终产品应该很酷。我在想一个9伏的电池可能不会给这个供电。很长时间。 That, too, is calculable. I believe I have made this much more difficult, in my mind, than it really is.
谢谢您的帮助!!
Swagatam说
使用IC 555不会产生4017的随机效应。相反,你可以使用4060 IC,将其3个输出引脚3,2,1,并通过4017的引脚14连接它们。这可能帮助您实现所需的led随机排序。
威廉玫瑰说
你好!我看过你提到的4060 IC。这远远超出了我目前的能力。然而,这很吸引人。
我需要非常具体和全面的帮助。图纸,数学,一切。
你能帮助吗?
谢谢。
Swagatam说
你需要如下所示的第一个电路:
//www.addme-blog.com/how-to-understand-ic-4060-pin-outs/
将其引脚1,2,3通过单个1N4148二极管连接到4017电路的引脚14,如下所示:
//www.addme-blog.com/how-to-understand-ic-4017-pin-outs/
两个电路的接地线必须连在一起。
Ashok说
如何计算和控制晶体管的电流以使其更安全的使用。
Swagatam说
您可以使用晶体管化的概念,如下文所述:
说明2个最佳限流器电路
詹姆斯·瑟斯说
沮丧的初学者…在设计逆变电路时遇到了麻烦,使用bd 138振荡电路,将23n3055和反向240/12变压器3安培提供20瓦load@120伏的肌肉刺激器。
电源12 VDC,主母线电压10vdc........
Bd139振荡在60赫兹左右,似乎可以。2n3055是通过220 r电阻从
振荡器电路简单地保持死状态,不会合作或给出任何输出电压…
我觉得自己有点傻.....任何帮助都将不胜感激,
詹姆斯·瑟斯
88岁的老人:-)
arthritus所折磨。
澳大利亚昆士兰
0400932455
successhappiness16@gmail.com
Swagatam说
你好,你使用的是中心抽头变压器还是两线变压器?....如果没有看到原理图,就很难正确地排除故障。
假设您使用的是中心分接头变压器,2N3055将需要一个相对较大的电流供应通过高增益缓冲晶体管级。这里有一个100瓦逆变器的例子,涉及讨论的原则:
顺便说一下,对于20瓦输出,一个更简单的设计也可以尝试如下文章的第一个概念:
//www.addme-blog.com/7-simple-inverter-circuits/
m.shen说
尝试使用电路设计来提高新手的技能!正如我所做的,对正确的设计进行评论
在下面。
一个糟糕设计的典型例子:
//www.addme-blog.com/how-to-understand-and-use-transistors/
(1)由于意外短路,连接灯管至发射极,导致晶体管烧坏;灯泡烧坏,甚至通电流;更好的方法是将灯连接到集电极上
(2)刮水器不应接地,灯调暗时漏电流较大。
更好的方法是锅式雨刷只连接晶体管底座。
Swagatam说
这些都是糟糕的建议!看来你根本不了解这些配置。
1)灯连接在发射器上,使灯的调光控制成为可能,这在集电极上是不可能的。
就短路而言,即使集电极侧负载短路,也会烧毁晶体管。
2)底座与刮水器连接良好,但不是关键....
肯尼J说
这些关于晶体管的信息非常有用,对新手有很大的帮助,谢谢。
Swagatam说
很高兴你觉得它有用!
A.Logan说
你能帮我在直流传感电路中使用NPN晶体管吗?我大约有(20)2N2222A可用。
在我的车里,用于停车制动的仪表盘LED通常会切换到接地,但我需要切换到12V。新的停车模块发出12V信号,期望负载8mA。我可以在基极和发射极上安排电阻,使其负载为8mA,并使BJT饱和,以打开仪表盘簇LED吗?
Swagatam说
在所有的现代车辆中,所有的电气负载都连接在共同的地面上,这意味着所有小部件的一端将永久连接到接地线....上所以在你的车里,led也是参照地线....你是说,你想要你的LED从+12V线切换,而不是地线....是这样吗?
如果我理解正确的话,第一个电路就是你所需要的,led可以移到晶体管集电极一侧,晶体管的底座从停车开关切换。
A.Logan说
目前LED已经换地,但我需要做12V换地。问题是12V信号来自一个模块,期望直接发送到LED。2N2222测试版大约是100,那么我如何增加晶体管基极的电流到8mA,使模块“认为”它在为LED供电?
Swagatam说
LED的最大电流是多少,低于8ma吗?来自模块的电流应该远高于8ma…
A.Logan说
仪表盘簇LED在照明时对地测量为8.4 mA。新模块期望用12V驱动LED,但驱动晶体管的基极的测量值小于1mA,无论是使用1k还是10k电阻到基极。我预计完全饱和发生在<1mA。有没有办法在某处添加一个电阻器来释放8mA,或者可能在晶体管底座之前添加虚拟LED ?
Swagatam说
尝试使用达林顿配置,在达林顿模式下连接两个2N2222。
A.Logan说
我能够实现7.07mA @ base晶体管使用LED/电阻串联。电路工作好了!顺便说一下,电子邮件通知似乎不起作用。
Swagatam说
很高兴您能解决问题,并得到预期的结果。
Amr尤瑟夫青年外交官访华团说
请
我需要基本电路教程pdf格式
Swagatam说
对不起,我没有pdf格式,我只有在线文章格式