इलेक्ट्रॉनिक कुंजी। ट्रांजिस्टर पर इलेक्ट्रॉनिक कुंजी - संचालन और सर्किट का सिद्धांत।

द्विध्रुवी या क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर पर निर्मित ट्रांजिस्टर कुंजियों को संतृप्त और असंतृप्त में विभाजित किया जाता है, साथ ही नियंत्रण पीएन जंक्शन के साथ क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर पर एमओएस-कुंजी और कुंजी। सभी ट्रांजिस्टर स्विच दो मोड में काम कर सकते हैं: स्थिर और गतिशील।

उनके आधार पर, टीसी ट्रिगर, मल्टीवीब्रेटर, स्विच, ब्लॉकिंग जनरेटर और कई अन्य तत्वों के संचालन के सिद्धांत पर आधारित है। संचालन के उद्देश्य और विशेषताओं के आधार पर, टीसी योजनाएं एक दूसरे से भिन्न हो सकती हैं।

टीसी को बाहरी नियंत्रण संकेतों के प्रभाव में लोड सर्किट को स्विच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, ऊपर चित्र देखें। कोई भी टीसी हाई-स्पीड कुंजी के कार्य करता है और इसकी दो मुख्य अवस्थाएँ होती हैं: खुला, यह ट्रांजिस्टर कटऑफ मोड (वीटी - बंद) से मेल खाता है, और बंद, संतृप्ति मोड या इसके करीब एक मोड की विशेषता है। पूरी स्विचिंग प्रक्रिया के दौरान, TC सक्रिय मोड में काम करता है।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर आधारित एक कुंजी के संचालन पर विचार करें।यदि उत्सर्जक के सापेक्ष आधार पर कोई वोल्टेज नहीं है, तो ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है, इसके माध्यम से कोई प्रवाह नहीं होता है, संपूर्ण आपूर्ति वोल्टेज कलेक्टर पर होता है, अर्थात। अधिकतम संकेत स्तर।

जैसे ही एक नियंत्रण विद्युत संकेत ट्रांजिस्टर के आधार पर आता है, यह खुल जाता है, कलेक्टर-एमिटर करंट प्रवाहित होने लगता है और वोल्टेज कलेक्टर के आंतरिक प्रतिरोध में गिर जाता है, फिर कलेक्टर वोल्टेज, और इसके साथ वोल्टेज सर्किट का आउटपुट, घटाकर कम स्तर.


अभ्यास के लिए, हम एकत्रित करेंगे एक साधारण सर्किटद्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर ट्रांजिस्टर स्विच। इसके लिए हम एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर KT817 का उपयोग करते हैं, कलेक्टर पावर सर्किट में एक प्रतिरोधक 1 kOhm के नाममात्र मूल्य के साथ, और इनपुट पर 270 ओम के प्रतिरोध के साथ।



सर्किट के आउटपुट पर ट्रांजिस्टर की खुली अवस्था में, हमारे पास शक्ति स्रोत का पूरा वोल्टेज होता है। जब नियंत्रण इनपुट पर एक संकेत प्राप्त होता है, तो कलेक्टर पर वोल्टेज न्यूनतम, लगभग 0.6 वोल्ट तक सीमित होता है।

इसके अलावा, टीसी को फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर पर भी लागू किया जा सकता है। उनके संचालन का सिद्धांत लगभग समान है, लेकिन वे बहुत कम नियंत्रण प्रवाह का उपभोग नहीं करते हैं, और इसके अलावा वे इनपुट और आउटपुट भागों के गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करते हैं, लेकिन वे द्विध्रुवी की तुलना में गति में काफी खो देते हैं। ट्रांजिस्टर कुंजियों का उपयोग लगभग किसी भी प्रकार के रेडियो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, एनालॉग और डिजिटल सिग्नल स्विच, स्वचालन और नियंत्रण प्रणाली, आधुनिक घरेलू उपकरणों आदि में किया जाता है।

सर्किट में लोड स्विच करने के लिए प्रत्यावर्ती धाराशक्तिशाली का उपयोग करना सबसे अच्छा है एफईटी. अर्धचालकों के इस वर्ग का प्रतिनिधित्व दो समूहों द्वारा किया जाता है। पहले में हाइब्रिड शामिल हैं: इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर - आईजीबीटी या। दूसरे में क्लासिक फील्ड (चैनल) ट्रांजिस्टर शामिल हैं। की तरह मानिए मामले का अध्ययनएक शक्तिशाली क्षेत्र VT प्रकार KP707 . पर 220 वोल्ट के एसी वोल्टेज नेटवर्क के लिए लोड स्विच का संचालन


यह डिज़ाइन आपको नियंत्रण सर्किट और 220 वोल्ट सर्किट को गैल्वेनिक रूप से अलग करने की अनुमति देता है। TLP521 ऑप्टोकॉप्लर्स का उपयोग डिकूपिंग के रूप में किया गया था। जब इनपुट टर्मिनलों पर कोई वोल्टेज नहीं होता है, तो ऑप्टोकॉप्लर एलईडी बंद हो जाता है, ऑप्टोकॉप्लर का अंतर्निर्मित ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और शक्तिशाली स्विचिंग ट्रांजिस्टर के गेट को बंद नहीं करता है। इसलिए, उनके द्वार पर जेनर डायोड VD1 के स्थिरीकरण वोल्टेज के स्तर के बराबर एक उद्घाटन वोल्टेज होता है। इस मामले में, क्षेत्र के कार्यकर्ता खुले हैं और बारी-बारी से काम करते हैं, जो वर्तमान समय में वैकल्पिक वोल्टेज अवधि की ध्रुवीयता पर निर्भर करता है। मान लें कि आउटपुट पर 4 है, और 3 पर माइनस है। फिर लोड करंट टर्मिनल 3 से 5 तक, लोड के माध्यम से और 6 तक, फिर आंतरिक सुरक्षात्मक डायोड VT2 के माध्यम से, खुले VT1 से टर्मिनल 4 तक जाता है। अवधि बदलते समय, लोड करंट ट्रांजिस्टर VT1 के डायोड से प्रवाहित होता है। और VT2 खोलें। सर्किट तत्व R3, R3, C1 और VD1 एक ट्रांसफॉर्मर रहित बिजली आपूर्ति हैं। रोकनेवाला R1 का मान पाँच वोल्ट के इनपुट वोल्टेज स्तर से मेल खाता है और यदि आवश्यक हो तो इसे बदला जा सकता है। जब एक नियंत्रण संकेत प्राप्त होता है, तो ऑप्टोकॉप्लर में एलईडी रोशनी होती है और दोनों ट्रांजिस्टर के द्वार बंद कर देती है। लोड पर कोई वोल्टेज लागू नहीं होता है।

आप किस भार की बात कर रहे हैं? हां, किसी के बारे में - रिले, लाइट बल्ब, सोलनॉइड, मोटर्स, एक साथ कई एलईडी या एक भारी-शुल्क वाली पावर एलईडी स्पॉटलाइट। संक्षेप में, वह सब कुछ जो 15mA से अधिक की खपत करता है और / या 5 वोल्ट से अधिक की आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

उदाहरण के लिए, एक रिले लें। बीएस-115सी हो। घुमावदार धारा लगभग 80mA है, घुमावदार वोल्टेज 12 वोल्ट है। अधिकतम वोल्टेजसंपर्क 250V और 10A।

रिले को माइक्रोकंट्रोलर से जोड़ना एक ऐसा कार्य है जो लगभग सभी के पास होता है। एक समस्या यह है कि माइक्रोकंट्रोलर कॉइल के सामान्य संचालन के लिए आवश्यक शक्ति प्रदान नहीं कर सकता है। अधिकतम करंटजो अपने आप से गुजर सकता है नियंत्रक का आउटपुट शायद ही कभी 20mA से अधिक हो और इसे अभी भी अच्छा माना जाता है - एक शक्तिशाली आउटपुट। आमतौर पर 10mA से अधिक नहीं। हां, यहां वोल्टेज 5 वोल्ट से अधिक नहीं है, और रिले को 12 की जरूरत है। बेशक, पांच वोल्ट के लिए रिले हैं, लेकिन वर्तमान की खपत दोगुनी है। सामान्य तौर पर, जहां रिले चुंबन नहीं करता है - हर जगह गधा। क्या करें?

पहली बात जो दिमाग में आती है वह है ट्रांजिस्टर लगाना। सही निर्णय - एक ट्रांजिस्टर को सैकड़ों मिलीमीटर, या एम्पीयर के लिए भी चुना जा सकता है। यदि एक ट्रांजिस्टर गायब है, तो उन्हें कैस्केड में चालू किया जा सकता है, जब एक कमजोर एक मजबूत को खोलता है।

चूंकि हमने मान लिया है कि 1 चालू है और 0 बंद है (यह तार्किक है, हालांकि यह मेरी पुरानी आदत के विपरीत है जो AT89C51 आर्किटेक्चर से आई थी), तो 1 बिजली की आपूर्ति करेगा, और 0 लोड को हटा देगा। चलो एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर लेते हैं। रिले को 80mA की आवश्यकता होती है, इसलिए हम 80mA से अधिक के कलेक्टर करंट वाले ट्रांजिस्टर की तलाश कर रहे हैं। आयातित डेटाशीट में, इस पैरामीटर को I c कहा जाता है, हमारे I k में। पहली बात जो दिमाग में आई वह है KT315 - एक उत्कृष्ट सोवियत ट्रांजिस्टर जो लगभग हर जगह इस्तेमाल किया गया था :) ऐसा नारंगी वाला। इसकी कीमत एक रूबल से अधिक नहीं है। यह KT3107 को किसी भी लेटर इंडेक्स या आयातित BC546 (साथ ही BC547, BC548, BC549) के साथ भी चलाएगा। एक ट्रांजिस्टर में, सबसे पहले, निष्कर्ष के उद्देश्य को निर्धारित करना आवश्यक है। संग्राहक कहां है, आधार कहां है और उत्सर्जक कहां है। डेटशीट या रेफरेंस बुक के अनुसार ऐसा करना सबसे अच्छा है। डेटाशीट से यहां एक उदाहरण दिया गया है:

यदि आप इसके सामने वाले हिस्से को देखें, जिसमें शिलालेख हैं, और पैरों को नीचे रखें, तो निष्कर्ष, बाएं से दाएं: एमिटर, कलेक्टर, बेस।

हम एक ट्रांजिस्टर लेते हैं और इसे निम्न योजना के अनुसार जोड़ते हैं:

भार को संग्राहक, उत्सर्जक, तीर वाला, जमीन पर। और नियंत्रक के आउटपुट का आधार।

ट्रांजिस्टर एक करंट एम्पलीफायर होता है, यानी अगर हम बेस-एमिटर सर्किट से करंट पास करते हैं, तो गेन h fe से गुणा किए गए इनपुट के बराबर करंट कलेक्टर-एमिटर सर्किट से गुजर सकता है।
इस ट्रांजिस्टर के लिए h fe कई सौ है। 300 जैसा कुछ, मुझे ठीक से याद नहीं है।

एकता बंदरगाह पर लागू होने पर माइक्रोकंट्रोलर का अधिकतम आउटपुट वोल्टेज = 5 वोल्ट (बेस-एमिटर जंक्शन पर 0.7 वोल्ट की वोल्टेज ड्रॉप को यहां उपेक्षित किया जा सकता है)। बेस सर्किट में प्रतिरोध 10,000 ओम है। इसका मतलब यह है कि ओम के नियम के अनुसार, करंट 5/10000=0.0005A या 0.5mA के बराबर होगा - एक पूरी तरह से महत्वहीन करंट जिससे कंट्रोलर को पसीना भी नहीं आएगा। और इस समय आउटपुट I c \u003d I be * h fe \u003d 0.0005 * 300 \u003d 0.150A होगा। 150mA 100mA से अधिक है, लेकिन इसका मतलब है कि ट्रांजिस्टर व्यापक रूप से खुलेगा और जितना हो सके उतना बाहर निकलेगा। तो हमारे रिले को पूरा खाना मिलेगा।

क्या सब खुश हैं, क्या सब खुश हैं? लेकिन नहीं, यहाँ एक गड़बड़ है। एक रिले में, एक कॉइल का उपयोग एक सक्रिय तत्व के रूप में किया जाता है। और कॉइल में काफी मजबूत इंडक्शन होता है, इसलिए इसमें करंट को अचानक से काटना असंभव है। यदि आप ऐसा करने का प्रयास करते हैं, तो विद्युत चुम्बक क्षेत्र में संचित स्थितिज ऊर्जा दूसरी जगह बाहर आ जाएगी। शून्य ब्रेक करंट पर, यह स्थान वोल्टेज होगा - करंट के तेज रुकावट के साथ, कॉइल पर सैकड़ों वोल्ट वोल्टेज का एक शक्तिशाली उछाल होगा। यदि यांत्रिक संपर्क से करंट बाधित होता है, तो एक हवा का टूटना होगा - एक चिंगारी। और अगर आप इसे एक ट्रांजिस्टर से काटते हैं, तो यह बस इसे मार देगा।

कुंडल की ऊर्जा लगाने के लिए कहीं न कहीं कुछ करना जरूरी है। कोई बात नहीं, डायोड लगाकर इसे अपने पास बंद कर लें। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, डायोड को वोल्टेज के विपरीत चालू किया जाता है और इससे कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है। और जब आप वोल्टेज को बंद कर देंगे तो इंडक्शन दूसरी दिशा में होगा और डायोड से होकर गुजरेगा।

सच है, वोल्टेज सर्ज वाले इन खेलों का डिवाइस के बिजली आपूर्ति नेटवर्क की स्थिरता पर बुरा प्रभाव पड़ता है, इसलिए बिजली की आपूर्ति के प्लस और माइनस के बीच कॉइल के पास एक और सौ माइक्रोफ़ारड के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में पेंच करना समझ में आता है। वह संभाल लेंगे अधिकांशस्पंदन

खूबसूरत! लेकिन आप इससे भी बेहतर कर सकते हैं - खपत कम करें। रिले में एक बड़ा ब्रेकिंग करंट होता है, लेकिन आर्मेचर होल्डिंग करंट तीन गुना से कम होता है। कौन परवाह करता है, लेकिन टॉड मुझे कुंडल को खिलाने के लिए कुचल देता है जितना वह योग्य है। यह सब के बाद, हीटिंग और ऊर्जा की खपत और भी बहुत कुछ है। हम सर्किट में एक प्रतिरोधक के साथ एक दर्जन अन्य माइक्रोफ़ारड के लिए एक ध्रुवीय संधारित्र भी लेते हैं और सम्मिलित करते हैं। अब क्या हुआ:

जब ट्रांजिस्टर खोला जाता है, तो कैपेसिटर C2 अभी तक चार्ज नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि इसके चार्ज के समय यह लगभग एक शॉर्ट सर्किट है और कॉइल के माध्यम से करंट बिना किसी प्रतिबंध के चला जाता है। लंबे समय तक नहीं, लेकिन यह रिले आर्मेचर को अपनी जगह से तोड़ने के लिए पर्याप्त है। फिर कैपेसिटर चार्ज होगा और ब्रेक में बदल जाएगा। और रिले को वर्तमान सीमित अवरोधक के माध्यम से संचालित किया जाएगा। रोकनेवाला और संधारित्र को इस तरह से चुना जाना चाहिए कि रिले स्पष्ट रूप से संचालित हो।
ट्रांजिस्टर बंद होने के बाद, संधारित्र को रोकनेवाला के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है। इससे एक काउंटर zapadlo का अनुसरण करता है - यदि आप तुरंत रिले को चालू करने का प्रयास करते हैं, जब संधारित्र को अभी तक छुट्टी नहीं दी गई है, तो झटका के लिए वर्तमान पर्याप्त नहीं हो सकता है। इसलिए यहां हमें यह सोचने की जरूरत है कि रिले किस गति से क्लिक करेगा। कोंडर, निश्चित रूप से, एक दूसरे विभाजन में छुट्टी दे दी जाएगी, लेकिन कभी-कभी यह बहुत अधिक होता है।

आइए एक और अपग्रेड जोड़ें।
जब रिले खुलता है, ऊर्जा चुंबकीय क्षेत्रडायोड के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है, केवल उसी समय कॉइल में करंट प्रवाहित होता रहता है, जिसका अर्थ है कि यह एंकर को पकड़ना जारी रखता है। नियंत्रण संकेत को हटाने और संपर्क समूह के गिरने के बीच का समय बढ़ जाता है। जैपडलो। करंट के प्रवाह में बाधा डालना आवश्यक है, लेकिन ऐसा है कि यह ट्रांजिस्टर को नहीं मारता है। हम ट्रांजिस्टर के सीमित ब्रेकडाउन वोल्टेज के नीचे एक ओपनिंग वोल्टेज के साथ जेनर डायोड में प्लग करते हैं।
डेटाशीट के एक टुकड़े से यह देखा जा सकता है कि BC549 के लिए कलेक्टर-बेस (कलेक्टर-बेस वोल्टेज) का सीमित वोल्टेज 30 वोल्ट है। हम 27 वोल्ट जेनर डायोड में पेंच करते हैं - लाभ!

नतीजतन, हम कॉइल पर वोल्टेज वृद्धि प्रदान करते हैं, लेकिन यह नियंत्रित है और महत्वपूर्ण ब्रेकडाउन बिंदु से नीचे है। इस प्रकार, हम महत्वपूर्ण रूप से (कई बार!) टर्न-ऑफ विलंब को कम करते हैं।

अब आप काफी खिंचाव कर सकते हैं और अपने शलजम को इस विषय पर खरोंचना शुरू कर सकते हैं कि यह सब कचरा कैसे रखा जाए मुद्रित सर्किट बोर्ड... हमें समझौते की तलाश करनी है और इस योजना में केवल वही छोड़ना है जो आवश्यक है। लेकिन यह पहले से ही एक इंजीनियरिंग फ्लेयर है और अनुभव के साथ आता है।

बेशक, एक रिले के बजाय, आप एक प्रकाश बल्ब और एक सोलनॉइड, और यहां तक ​​​​कि एक मोटर में प्लग कर सकते हैं, अगर यह करंट से गुजरता है। रिले को एक उदाहरण के रूप में लिया जाता है। और, ज़ाहिर है, प्रकाश बल्ब के लिए संपूर्ण डायोड-संधारित्र किट की आवश्यकता नहीं होती है।

अभी के लिए पर्याप्त। अगली बार मैं डार्लिंगटन असेंबली और MOSFET कुंजियों के बारे में बात करूंगा।

पल्स कनवर्टर तकनीक में ट्रांजिस्टर स्विच मुख्य घटक है। सभी की योजनाओं में आवेग स्रोतबिजली की आपूर्ति, जिसने लगभग पूरी तरह से ट्रांसफार्मर बिजली की आपूर्ति को बदल दिया है, ट्रांजिस्टर स्विच का उपयोग किया जाता है। ऐसी बिजली आपूर्ति के उदाहरण हैं कंप्यूटर ब्लॉकभोजन, चार्जिंग डिवाइसफोन, लैपटॉप, टैबलेट आदि। ट्रांजिस्टर कुंजियों ने विद्युत चुम्बकीय रिले को बदल दिया है, क्योंकि उनके पास यांत्रिक चलती भागों की अनुपस्थिति के रूप में ऐसा मुख्य लाभ है, जो कुंजी की विश्वसनीयता और स्थायित्व को बढ़ाता है। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर स्विच को चालू और बंद करने की गति विद्युत चुम्बकीय रिले की गति से बहुत अधिक है।

इसके अलावा, एक ट्रांजिस्टर स्विच का उपयोग अक्सर माइक्रोकंट्रोलर के सिग्नल पर महत्वपूर्ण शक्ति के भार को चालू / बंद (स्विच) करने के लिए किया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक कुंजी का सार इसे कम शक्ति संकेत द्वारा उच्च शक्ति के साथ नियंत्रित करना है।

ट्रांजिस्टर, थाइरिस्टर, ट्राईक पर आधारित सेमीकंडक्टर स्विच होते हैं। हालाँकि, यह लेख द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर इलेक्ट्रॉनिक कुंजी के संचालन पर चर्चा करता है। बाद के लेखों में, अन्य प्रकार के सेमीकंडक्टर स्विच पर विचार किया जाएगा।

अर्धचालक संरचना के आधार पर, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: पी — एन — पी तथा एन — पी — एन प्रकार ( चावल। एक ).

चावल। 1 - द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की संरचनाएं

सर्किट में, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को में दिखाए गए अनुसार नामित किया गया है चावल। 2 . मध्य टर्मिनल को आधार कहा जाता है, "तीर" वाला टर्मिनल उत्सर्जक है, शेष टर्मिनल कलेक्टर है।


चावल। 2 - सर्किट में ट्रांजिस्टर का पदनाम

इसके अलावा, ट्रांजिस्टर को सशर्त रूप से दो डायोड के रूप में चित्रित किया जा सकता है, जो बैक टू बैक जुड़े हुए हैं, उनका जंक्शन हमेशा आधार होगा ( अंजीर.3 ).

चावल। 3 - ट्रांजिस्टर को डायोड से बदलने की योजना

ट्रांजिस्टर कुंजी। समावेशन योजनाएं।

विभिन्न अर्धचालक संरचनाओं के ट्रांजिस्टर के लिए स्विचिंग सर्किट दिखाए गए हैं चावल। चार . बेस और एमिटर के बीच के जंक्शन को एमिटर जंक्शन कहा जाता है, और बेस और कलेक्टर के बीच के जंक्शन को कलेक्टर जंक्शन कहा जाता है। ट्रांजिस्टर को चालू (खुला) करने के लिए, यह आवश्यक है कि कलेक्टर जंक्शन विपरीत दिशा में और उत्सर्जक - आगे की दिशा में पक्षपाती हो।


चावल। 4 - ट्रांजिस्टर कुंजी। स्विचिंग स्कीम

बिजली की आपूर्ति की वोल्टेज यू संयुक्त राष्ट्र कलेक्टर और एमिटर टर्मिनलों पर लागू होता है यू के एक लोड रोकनेवाला के माध्यम से आर प्रति (सेमी। चावल। चार ) नियंत्रण वोल्टेज (नियंत्रण संकेत) आधार और उत्सर्जक के बीच लगाया जाता है यू बे एक वर्तमान सीमित रोकनेवाला के माध्यम से आर बी .

जब ट्रांजिस्टर कुंजी मोड में काम करता है, तो यह दो राज्यों में हो सकता है। पहला कटऑफ मोड है। इस मोड में, ट्रांजिस्टर पूरी तरह से बंद हो जाता है, और कलेक्टर और एमिटर के बीच का वोल्टेज बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज के बराबर होता है। दूसरा राज्य संतृप्ति मोड है। इस मोड में, ट्रांजिस्टर पूरी तरह से चालू होता है, और कलेक्टर और एमिटर के बीच वोल्टेज वोल्टेज ड्रॉप के बराबर होता है पी — एन - संक्रमण और विभिन्न ट्रांजिस्टर के लिए वोल्ट के सौवें से दसवें हिस्से तक की सीमा में है।

लोड पर ट्रांजिस्टर की प्रत्यक्ष इनपुट स्थिर विशेषताएं ( चावल। 5 ) संतृप्ति क्षेत्र खंड पर है 1-2 , और खंड पर कटऑफ क्षेत्र 3-4 . इन खंडों के बीच का मध्यवर्ती क्षेत्र क्षेत्र है 2-3 सक्रिय क्षेत्र कहा जाता है। यह तब निर्देशित होता है जब ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर मोड में काम करता है।


चावल। 5 - ट्रांजिस्टर की इनपुट स्थिर विशेषता

बिजली की आपूर्ति और नियंत्रण संकेत के वोल्टेज को जोड़ने की ध्रुवीयता को याद रखना आसान बनाने के लिए, एमिटर तीर पर ध्यान दें। यह वर्तमान प्रवाह की दिशा को इंगित करता है ( अंजीर.6 ).


चावल। 6 - ट्रांजिस्टर स्विच के माध्यम से वर्तमान प्रवाह का मार्ग

ट्रांजिस्टर स्विच मापदंडों की गणना

एक कुंजी के संचालन के उदाहरण के लिए, हम एक लोड के रूप में एक एलईडी का उपयोग करेंगे। इसका कनेक्शन आरेख में दिखाया गया है चावल। 7 . विभिन्न अर्धचालक संरचनाओं के ट्रांजिस्टर में बिजली की आपूर्ति और एलईडी को जोड़ने की ध्रुवीयता पर ध्यान दें।


चावल। 7 - एलईडी को ट्रांजिस्टर स्विच से जोड़ने की योजना

आइए एक ट्रांजिस्टर पर बने ट्रांजिस्टर स्विच के मुख्य मापदंडों की गणना करें एन — पी — एन प्रकार। आइए निम्नलिखित प्रारंभिक डेटा प्राप्त करें:

- एलईडी के पार वोल्टेज गिरना Δ यूवीडी = 2 वी;

— वर्तमान मूल्यांकितएलईडी मैंवीडी= 10 एमए;

- बिजली की आपूर्ति की वोल्टेज यूसंयुक्त राष्ट्र(आरेख उके पर चिह्नित) = 9 वी;

- इनपुट सिग्नल वोल्टेज यूरवि= 1.6V.

अब आइए फिर से दिखाए गए आरेख को देखें चावल। 7 . जैसा कि हम देख सकते हैं, यह बेस और कलेक्टर सर्किट में प्रतिरोधों के प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए बनी हुई है। ट्रांजिस्टर किसी भी द्विध्रुवी संबंधित अर्धचालक संरचना को चुन सकता है। उदाहरण के लिए सोवियत ट्रांजिस्टर लें एन — पी — एन प्रकार एमपी111बी.

ट्रांजिस्टर कलेक्टर सर्किट में प्रतिरोध की गणना

कलेक्टर सर्किट में प्रतिरोध को एलईडी के माध्यम से बहने वाले प्रवाह को सीमित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वीडी , साथ ही ट्रांजिस्टर के अधिभार संरक्षण के लिए भी। चूंकि जब ट्रांजिस्टर खुलता है, तो उसके सर्किट में करंट केवल LED के प्रतिरोध से ही सीमित होगा वीडी और रोकनेवाला आर प्रति .

आइए प्रतिरोध को परिभाषित करें आर प्रति . यह इसके पार वोल्टेज ड्रॉप के बराबर है Δ यू आर प्रति कलेक्टर सर्किट में करंट से विभाजित मैं प्रति :


तो कलेक्टर हमारे द्वारा शुरू में सेट किया गया था, - यह एलईडी का रेटेड वर्तमान है। यह अधिक नहीं होना चाहिए मैं कश्मीर = 10mA .

अब प्रतिरोधक के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप ज्ञात करें आर प्रति . यह बिजली आपूर्ति वोल्टेज के बराबर है यू संयुक्त राष्ट्र (यू के ) एलईडी में वोल्टेज ड्रॉप घटाएं Δ यू वीडी और ट्रांजिस्टर के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप घटाएं यू के :

एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप, साथ ही साथ बिजली स्रोत का वोल्टेज, शुरू में क्रमशः 0.2V और 9V के बराबर और बराबर होता है। MP111B ट्रांजिस्टर के साथ-साथ अन्य सोवियत ट्रांजिस्टर के लिए वोल्टेज ड्रॉप को लगभग 0.2 V माना जाता है। आधुनिक ट्रांजिस्टर (उदाहरण के लिए, BC547, BC549, N2222 और अन्य) के लिए, वोल्टेज ड्रॉप लगभग 0.05 V और उससे कम है।

ट्रांजिस्टर में वोल्टेज ड्रॉप को कलेक्टर और एमिटर टर्मिनलों के बीच पूरी तरह से चालू होने पर मापा जा सकता है, और गणना को और सही कर सकता है। लेकिन, जैसा कि हम बाद में देखेंगे, संग्राहक प्रतिरोध को एक सरल विधि द्वारा चुना जा सकता है।

कलेक्टर सर्किट में प्रतिरोध है:

ट्रांजिस्टर बेस सर्किट में प्रतिरोध की गणना

अब हमें आधार का प्रतिरोध ज्ञात करने की आवश्यकता है आर बी . यह प्रतिरोध के पार वोल्टेज ड्रॉप के बराबर है। URb बेस करंट से विभाजित मैं बी :


ट्रांजिस्टर के आधार पर वोल्टेज ड्रॉप इनपुट सिग्नल वोल्टेज के बराबर है उव्स बेस-एमिटर जंक्शन में वोल्टेज ड्रॉप घटाएं उबे . इनपुट सिग्नल वोल्टेज प्रारंभिक डेटा में सेट है और 1.6 V के बराबर है। बेस और एमिटर के बीच वोल्टेज ड्रॉप लगभग 0.6 V है।

इसके बाद, आधार धारा ज्ञात करें आईबी . यह कलेक्टर करंट के बराबर होता है आईबी ट्रांजिस्टर के वर्तमान लाभ से विभाजित β . प्रत्येक ट्रांजिस्टर के लिए लाभ डेटाशीट या संदर्भ पुस्तकों में दिया गया है। अर्थ जानना और भी आसान β आप एक मल्टीमीटर का उपयोग कर सकते हैं। यहां तक ​​​​कि सबसे सरल मल्टीमीटर में भी ऐसा कार्य होता है। इस ट्रांजिस्टर के लिए β=30 . आधुनिक ट्रांजिस्टर के लिए β लगभग 300 ... 600 इकाइयों के बराबर।

अब हम आवश्यक आधार प्रतिरोध पा सकते हैं।

इस प्रकार, उपरोक्त पद्धति का उपयोग करके, आप आधार और कलेक्टर सर्किट में आवश्यक प्रतिरोधी मूल्यों को आसानी से निर्धारित कर सकते हैं। हालांकि, यह याद रखना चाहिए कि गणना किए गए डेटा हमेशा आपको प्रतिरोधी मूल्यों को सटीक रूप से निर्धारित करने की अनुमति नहीं देते हैं। इसलिए, प्रयोगात्मक रूप से कुंजी का बेहतर समायोजन करना बेहतर है, और गणना केवल प्रारंभिक अनुमान के लिए आवश्यक है, अर्थात, वे प्रतिरोधी मूल्यों की पसंद की सीमा को कम करने में मदद करते हैं।

रोकनेवाला मान निर्धारित करने के लिए, आपको आधार और कलेक्टर प्रतिरोधों के साथ श्रृंखला में कनेक्ट करने की आवश्यकता है परिवर्ती अवरोधकऔर आधार और संग्राहक धाराओं के आवश्यक मान प्राप्त करने के लिए इसके मूल्य को बदलना ( चावल। आठ ).


चावल। 8 - चर प्रतिरोधों को चालू करने की योजना

इलेक्ट्रॉनिक कुंजी के लिए ट्रांजिस्टर चुनने की सिफारिशें

    कलेक्टर और एमिटर के बीच नाममात्र वोल्टेज, जो निर्माता द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज से अधिक होना चाहिए।

    रेटेड कलेक्टर वर्तमान, जो निर्माता द्वारा भी निर्दिष्ट किया गया है, होना चाहिए अधिक वर्तमानभार।

    यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि ट्रांजिस्टर के आधार का करंट और वोल्टेज स्वीकार्य मूल्यों से अधिक न हो।

  1. इसके अलावा, संतृप्ति मोड में आधार पर वोल्टेज न्यूनतम मूल्य से कम नहीं होना चाहिए, अन्यथा ट्रांजिस्टर स्विच अस्थिर रूप से काम करेगा।

साथ काम करते समय जटिल योजनाएंउपयोगी विभिन्न तकनीकी तरकीबों का उपयोग है जो आपको थोड़े प्रयास से अपने लक्ष्य को प्राप्त करने की अनुमति देते हैं। उनमें से एक ट्रांजिस्टर स्विच का निर्माण है। वे क्या हैं? उन्हें क्यों बनाया जाना चाहिए? उन्हें "इलेक्ट्रॉनिक कुंजी" भी क्यों कहा जाता है? इस प्रक्रिया की विशेषताएं क्या हैं और किस पर ध्यान दिया जाना चाहिए?

ट्रांजिस्टर स्विच किससे बने होते हैं?

उन्हें फ़ील्ड का उपयोग करके किया जाता है या पहले वाले को आगे MIS और कुंजियों में विभाजित किया जाता है, जिसमें एक नियंत्रण pn जंक्शन होता है। द्विध्रुवीय लोगों में, गैर-संतृप्त लोगों को प्रतिष्ठित किया जाता है। एक 12 वोल्ट ट्रांजिस्टर कुंजी रेडियो शौकिया से बुनियादी अनुरोधों को पूरा करने में सक्षम होगी।

ऑपरेशन का स्टेटिक मोड


यह कुंजी की निजी और सार्वजनिक स्थिति का विश्लेषण करता है। पहले इनपुट में कम वोल्टेज स्तर होता है, जो एक तर्क शून्य संकेत को इंगित करता है। इस मोड में, दोनों संक्रमण विपरीत दिशा में होते हैं (एक कटऑफ प्राप्त होता है)। और केवल थर्मल ही कलेक्टर करंट को प्रभावित कर सकता है। खुले राज्य में कुंजी के इनपुट पर है उच्च स्तरलॉजिक यूनिट सिग्नल के अनुरूप वोल्टेज। एक साथ दो मोड में काम करना संभव है। ऐसा प्रदर्शन संतृप्ति क्षेत्र या आउटपुट विशेषता के रैखिक क्षेत्र में हो सकता है। हम उन पर अधिक विस्तार से ध्यान देंगे।

कुंजी संतृप्ति

ऐसे मामलों में, ट्रांजिस्टर जंक्शन फॉरवर्ड बायस्ड होते हैं। इसलिए, यदि बेस करंट बदलता है, तो संग्राहक मूल्य नहीं बदलेगा। सिलिकॉन ट्रांजिस्टर में, पूर्वाग्रह प्राप्त करने के लिए लगभग 0.8 V की आवश्यकता होती है, जबकि जर्मेनियम ट्रांजिस्टर के लिए, वोल्टेज 0.2-0.4 V के भीतर उतार-चढ़ाव करता है। सामान्य रूप से कुंजी संतृप्ति कैसे प्राप्त की जाती है? इससे बेस करंट बढ़ता है। लेकिन हर चीज की अपनी सीमाएं होती हैं, जैसे कि बढ़ती हुई संतृप्ति। इसलिए, जब एक निश्चित वर्तमान मूल्य तक पहुँच जाता है, तो यह बढ़ना बंद कर देता है। और कुंजी संतृप्ति क्यों करते हैं? एक विशेष गुणांक है जो मामलों की स्थिति को प्रदर्शित करता है। इसकी वृद्धि के साथ, ट्रांजिस्टर स्विच की भार क्षमता बढ़ जाती है, अस्थिर कारक कम बल के साथ प्रभावित होने लगते हैं, लेकिन प्रदर्शन बिगड़ जाता है। इसलिए, संतृप्ति गुणांक का मूल्य समझौता विचारों से चुना जाता है, उस कार्य पर ध्यान केंद्रित करना जिसे करने की आवश्यकता होगी।

एक असंतृप्त कुंजी के नुकसान

और क्या होगा यदि इष्टतम मूल्य तक नहीं पहुंचा गया है? तब ऐसे नुकसान होंगे:

  1. वोल्टेज सार्वजनिक कुंजीबूँदें लगभग 0.5 V खो देंगी।
  2. शोर प्रतिरक्षा खराब हो जाएगी। यह बढ़े हुए इनपुट प्रतिरोध के कारण है जो चाबियों में खुले अवस्था में होने पर देखा जाता है। इसलिए, पावर सर्ज जैसे हस्तक्षेप से ट्रांजिस्टर के मापदंडों में भी बदलाव आएगा।
  3. एक संतृप्त कुंजी में महत्वपूर्ण तापमान स्थिरता होती है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, अंततः एक अधिक उन्नत उपकरण प्राप्त करने के लिए यह प्रक्रिया अभी भी बेहतर है।

प्रदर्शन

अन्य चाबियों के साथ सहभागिता

ऐसा करने के लिए, संचार के तत्वों का उपयोग किया जाता है। इसलिए, यदि आउटपुट की पहली कुंजी में उच्च वोल्टेज स्तर है, तो दूसरा इनपुट पर खुलता है और निर्दिष्ट मोड में काम करता है। और इसके विपरीत। ऐसा संचार सर्किट स्विचिंग और चाबियों की गति के दौरान होने वाली क्षणिक प्रक्रियाओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। इस प्रकार एक ट्रांजिस्टर स्विच काम करता है। सबसे आम सर्किट हैं जिनमें केवल दो ट्रांजिस्टर के बीच बातचीत होती है। लेकिन इसका मतलब यह कतई नहीं है कि यह किसी ऐसे उपकरण से नहीं किया जा सकता जिसमें तीन, चार या इससे भी अधिक तत्वों का उपयोग किया जाएगा। लेकिन व्यवहार में, इसके लिए एक आवेदन खोजना मुश्किल है, इसलिए इस प्रकार के ट्रांजिस्टर स्विच के संचालन का उपयोग नहीं किया जाता है।

क्या चुनना है

किसके साथ काम करना बेहतर है? आइए कल्पना करें कि हमारे पास एक साधारण ट्रांजिस्टर स्विच है, जिसकी आपूर्ति वोल्टेज 0.5 वी है। फिर, एक आस्टसीलस्कप का उपयोग करके, सभी परिवर्तनों को रिकॉर्ड करना संभव होगा। यदि कलेक्टर करंट को 0.5mA पर सेट किया जाता है, तो वोल्टेज 40mV तक गिर जाएगा (आधार पर लगभग 0.8V होगा)। कार्य के मानकों के अनुसार, हम कह सकते हैं कि यह एक महत्वपूर्ण विचलन है, जो सर्किट की एक पूरी श्रृंखला में उपयोग पर प्रतिबंध लगाता है, उदाहरण के लिए, स्विच में। इसलिए, वे विशेष लोगों का उपयोग करते हैं जहां एक नियंत्रण पीएन होता है संगम। द्विध्रुवी समकक्षों पर उनके फायदे हैं:

  1. तारों की स्थिति में कुंजी पर अवशिष्ट वोल्टेज का महत्वहीन मूल्य।
  2. उच्च प्रतिरोध और, परिणामस्वरूप, एक छोटा प्रवाह जो एक बंद तत्व से बहता है।
  3. ग्रहण किया हुआ कम बिजली, इसलिए नियंत्रण वोल्टेज के किसी महत्वपूर्ण स्रोत की आवश्यकता नहीं है।
  4. निम्न स्तर के विद्युत संकेतों को स्विच करना संभव है, जो कि माइक्रोवोल्ट की इकाइयाँ हैं।

ट्रांजिस्टर कुंजी रिले - यहां क्षेत्र के लिए आदर्श अनुप्रयोग है। बेशक, यह संदेश यहां केवल इसलिए पोस्ट किया गया है ताकि पाठकों को उनके आवेदन का अंदाजा हो सके। थोड़ा ज्ञान और सरलता - और कार्यान्वयन की संभावनाएं जिनमें ट्रांजिस्टर स्विच हैं, बहुत सारे का आविष्कार किया जाएगा।

कार्य उदाहरण

आइए देखें कि एक साधारण ट्रांजिस्टर स्विच कैसे कार्य करता है। स्विच किए गए सिग्नल को एक इनपुट से प्रेषित किया जाता है और दूसरे आउटपुट से हटा दिया जाता है। चाबी को लॉक करने के लिए, ट्रांजिस्टर के गेट पर एक वोल्टेज लगाया जाता है, जो स्रोत के मूल्यों से अधिक हो जाता है और 2-3 वी से अधिक मूल्य से निकल जाता है। लेकिन आपको सावधान रहना चाहिए कि आप इससे आगे न जाएं। स्वीकार्य सीमा. जब कुंजी बंद होती है, तो इसका प्रतिरोध अपेक्षाकृत बड़ा होता है - 10 ओम से अधिक। यह मान इस तथ्य के कारण प्राप्त होता है कि रिवर्स करंट का भी अतिरिक्त प्रभाव पड़ता है। पी-एन ऑफ़सेटसंक्रमण। उसी स्थिति में, स्विच किए गए सिग्नल सर्किट और नियंत्रण इलेक्ट्रोड के बीच समाई 3-30 पीएफ की सीमा में उतार-चढ़ाव करती है। अब ट्रांजिस्टर स्विच को खोलते हैं। सर्किट और अभ्यास दिखाएगा कि तब नियंत्रण इलेक्ट्रोड का वोल्टेज शून्य तक पहुंच जाएगा, और लोड प्रतिरोध और स्विच किए गए वोल्टेज विशेषता पर अत्यधिक निर्भर है। यह ट्रांजिस्टर के गेट, ड्रेन और सोर्स के इंटरेक्शन की पूरी प्रणाली के कारण है। यह इंटरप्रेटर मोड में संचालन के लिए कुछ समस्याएं पैदा करता है।

इस समस्या के समाधान के रूप में, उन्होंने विकसित किया विभिन्न योजनाएं, जो वोल्टेज स्थिरीकरण प्रदान करता है जो चैनल और गेट के बीच प्रवाहित होता है। और धन्यवाद भौतिक गुणयहां तक ​​कि एक डायोड का भी उपयोग किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, इसे अवरुद्ध वोल्टेज की आगे की दिशा में शामिल किया जाना चाहिए। यदि आवश्यक स्थिति बनाई जाती है, तो डायोड बंद हो जाएगा, और पी-एन जंक्शन खुल जाएगा। ताकि जब स्विच किया गया वोल्टेज बदलता है, तो यह खुला रहता है और इसके चैनल का प्रतिरोध नहीं बदलता है, स्रोत और कुंजी के इनपुट के बीच एक उच्च-प्रतिरोध रोकनेवाला जोड़ा जा सकता है। और एक संधारित्र की उपस्थिति से टैंकों को रिचार्ज करने की प्रक्रिया में काफी तेजी आएगी।

ट्रांजिस्टर कुंजी गणना


समझने के लिए, मैं गणना का एक उदाहरण देता हूं, आप अपने डेटा को स्थानापन्न कर सकते हैं:

1) कलेक्टर-एमिटर - 45 वी। कुल बिजली अपव्यय - 500 मेगावाट। कलेक्टर-एमिटर - 0.2 वी। ऑपरेशन की सीमित आवृत्ति - 100 मेगाहर्ट्ज। बेस एमिटर - 0.9 वी। कलेक्टर वर्तमान- 100 एमए। सांख्यिकीय वर्तमान हस्तांतरण अनुपात - 200।

2) 60 एमए वर्तमान के लिए प्रतिरोधी: 5-1.35-0.2 = 3.45।

3) कलेक्टर प्रतिरोध रेटिंग: 3.45\0.06=57.5 ओम।

4) सुविधा के लिए, हम 62 ओम का नाममात्र मूल्य लेते हैं: 3.45 \ 62 \u003d 0.0556 एमए।

5) हम आधार धारा पर विचार करते हैं: 56 \ 200 \u003d 0.28 एमए (0.00028 ए)।

6) बेस रेसिस्टर पर कितना होगा: 5 - 0.9 \u003d 4.1V।

7) आधार रोकनेवाला का प्रतिरोध निर्धारित करें: 4.1 \ 0.00028 \u003d 14.642.9 ओम।

निष्कर्ष

और अंत में, "इलेक्ट्रॉनिक कुंजी" नाम के बारे में। तथ्य यह है कि राज्य वर्तमान के प्रभाव में बदलता है। और वह क्या दर्शाता है? यह सही है, इलेक्ट्रॉनिक शुल्कों की समग्रता। यहीं से दूसरा नाम आता है। बस इतना ही। जैसा कि आप देख सकते हैं, ऑपरेशन का सिद्धांत और ट्रांजिस्टर स्विच की व्यवस्था कुछ जटिल नहीं है, इसलिए इसे समझना एक व्यवहार्य कार्य है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस लेख के लेखक को भी अपनी स्मृति को ताज़ा करने के लिए कुछ संदर्भ साहित्य का उपयोग करने की आवश्यकता है। इसलिए, यदि आपके पास शब्दावली के बारे में प्रश्न हैं, तो मेरा सुझाव है कि तकनीकी शब्दकोशों की उपलब्धता को याद करें और वहां ट्रांजिस्टर स्विच के बारे में नई जानकारी खोजें।

पर आवेग उपकरणबहुत बार आप ट्रांजिस्टर स्विच पा सकते हैं। ट्रांजिस्टर स्विच फ्लिप-फ्लॉप, स्विच, मल्टीवीब्रेटर, ब्लॉकिंग जेनरेटर और अन्य में मौजूद होते हैं। विद्युत सर्किट. प्रत्येक सर्किट में, ट्रांजिस्टर कुंजी अपना कार्य करती है, और ट्रांजिस्टर के ऑपरेटिंग मोड के आधार पर, कुंजी सर्किट समग्र रूप से बदल सकता है, हालांकि, मुख्य सर्किट आरेखट्रांजिस्टर कुंजी - निम्नलिखित:

ट्रांजिस्टर स्विच के संचालन के कई मुख्य तरीके हैं: सामान्य सक्रिय मोड, संतृप्ति मोड, कटऑफ मोड और सक्रिय उलटा मोड। यद्यपि ट्रांजिस्टर स्विच सर्किट सिद्धांत रूप में एक सामान्य-एमिटर ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर सर्किट है, यह सर्किट एक विशिष्ट एम्पलीफायर चरण से फ़ंक्शन और मोड में भिन्न होता है।

एक प्रमुख अनुप्रयोग में, ट्रांजिस्टर एक उच्च गति स्विच के रूप में कार्य करता है, और मुख्य स्थिर अवस्थाएँ दो हैं: ट्रांजिस्टर बंद है और ट्रांजिस्टर खुला है। लैच्ड अवस्था - खुली अवस्था जब ट्रांजिस्टर कटऑफ मोड में होता है। बंद अवस्था - ट्रांजिस्टर की संतृप्ति की स्थिति, या संतृप्ति के करीब की स्थिति, इस अवस्था में ट्रांजिस्टर खुला रहता है। जब ट्रांजिस्टर एक राज्य से दूसरे राज्य में स्विच करता है, तो यह सक्रिय मोड है, जिसमें कैस्केड में प्रक्रियाएं गैर-रैखिक रूप से आगे बढ़ती हैं।



स्थैतिक अवस्थाओं का वर्णन ट्रांजिस्टर की स्थिर विशेषताओं के अनुसार किया जाता है। दो विशेषताएं हैं: आउटपुट परिवार - कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज पर कलेक्टर करंट की निर्भरता और इनपुट परिवार - बेस-एमिटर वोल्टेज पर बेस करंट की निर्भरता।

कटऑफ मोड दोनों की एक पारी की विशेषता है पी-एन जंक्शनविपरीत दिशा में ट्रांजिस्टर, और एक गहरी कटऑफ और एक उथला कटऑफ है। डीप कटऑफ तब होता है जब जंक्शनों पर लगाया जाने वाला वोल्टेज थ्रेशोल्ड वोल्टेज से 3-5 गुना अधिक होता है और इसमें काम करने वाले की रिवर्स पोलरिटी होती है। इस अवस्था में, ट्रांजिस्टर खुला होता है, और इसके इलेक्ट्रोड की धाराएँ बहुत छोटी होती हैं।

एक उथले कटऑफ के साथ, इलेक्ट्रोड में से एक पर लागू वोल्टेज कम होता है, और इलेक्ट्रोड धाराएं एक गहरी कटऑफ से अधिक होती हैं, नतीजतन, धाराएं पहले से ही आउटपुट विशेषता से निचले वक्र के अनुसार लागू वोल्टेज पर निर्भर करती हैं। परिवार, इस वक्र को "कटऑफ विशेषता" कहा जाता है।

उदाहरण के लिए, हम एक ट्रांजिस्टर के कुंजी मोड के लिए एक सरलीकृत गणना करेंगे जो एक प्रतिरोधक भार पर काम करेगा। ट्रांजिस्टर लंबे समय तक केवल दो मुख्य अवस्थाओं में से एक में रहेगा: पूरी तरह से खुला (संतृप्ति) या पूरी तरह से बंद (कटऑफ)।



बता दें कि ट्रांजिस्टर लोड SRD-12VDC-SL-C रिले की वाइंडिंग है, जिसका कॉइल प्रतिरोध नाममात्र 12 V पर 400 ओम होगा। आइए रिले वाइंडिंग की आगमनात्मक प्रकृति की उपेक्षा करें, डेवलपर्स को क्षणिक उछाल से बचाने के लिए एक स्नबर प्रदान करने दें, लेकिन हम इस तथ्य के आधार पर गणना करेंगे कि रिले एक बार और बहुत लंबे समय तक चालू रहेगा। हम कलेक्टर को सूत्र द्वारा वर्तमान पाते हैं:

इक \u003d (उपिट-उकेनस) / आरएन।

कहा पे: इक - डी.सी.एकत्र करनेवाला; अपिट - आपूर्ति वोल्टेज (12 वोल्ट); Ukenas - द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का संतृप्ति वोल्टेज (0.5 वोल्ट); आरएन - लोड प्रतिरोध (400 ओम)।

हमें इक \u003d (12-0.5) / 400 \u003d 0.02875 ए \u003d 28.7 एमए मिलता है।

निष्ठा के लिए, आइए वर्तमान और सीमित वोल्टेज को सीमित करने के लिए मार्जिन के साथ एक ट्रांजिस्टर लें। SOT-32 पैकेज में उपयुक्त BD139। इस ट्रांजिस्टर के पैरामीटर Ikmax = 1.5 A, Ukemax = 80 V हैं। एक अच्छा मार्जिन होगा।

28.7 mA का कलेक्टर करंट प्रदान करने के लिए, एक उपयुक्त बेस करंट देना आवश्यक है। बेस करंट सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: Ib = Ik / h21e, जहां h21e स्थिर करंट ट्रांसफर गुणांक है।

आधुनिक मल्टीमीटर आपको इस पैरामीटर को मापने की अनुमति देते हैं, और हमारे मामले में यह 50 था। तो इब \u003d 0.0287 / 50 \u003d 574 μA। यदि गुणांक h21e का मान अज्ञात है, तो विश्वसनीयता के लिए, आप इस ट्रांजिस्टर के लिए प्रलेखन से न्यूनतम ले सकते हैं।

आधार रोकनेवाला का आवश्यक मान निर्धारित करने के लिए। बेस-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज 1 वोल्ट है। इसलिए, यदि आउटपुट से सिग्नल द्वारा नियंत्रण किया जाएगा तर्क चिप, जिसका वोल्टेज 5 वी है, फिर 574 μA की आवश्यक आधार धारा प्रदान करने के लिए, 1 वी के संक्रमण पर एक बूंद के साथ, हम प्राप्त करते हैं:

R1 \u003d (Uin-Ubenas) / Ib \u003d (5-1) / 0.000574 \u003d 6968 ओम

आइए 6.8 kOhm रोकनेवाला की मानक श्रृंखला से एक छोटा चुनें (ताकि बिल्कुल पर्याप्त धारा हो)।

लेकिन, ट्रांजिस्टर तेजी से स्विच करने के लिए और संचालन विश्वसनीय होने के लिए, हम आधार और उत्सर्जक के बीच एक अतिरिक्त प्रतिरोधी आर 2 का उपयोग करेंगे, और कुछ शक्ति उस पर गिर जाएगी, जिसका अर्थ है कि प्रतिरोध को कम करना आवश्यक है रोकनेवाला R1. आइए R2 = 6.8 kOhm लें और R1 के मान को समायोजित करें:

R1 = (Uin-Ubenas) / (Ib + I (प्रतिरोध R2 के माध्यम से) = (Uin-Ubenas) / (Ib + Ubenas / R2)

R1 \u003d (5-1) / (0.000574 + 1/6800) \u003d 5547 ओम।

इसे R1 = 5.1 kOhm, और R2 = 6.8 kOhm होने दें।

आइए कुंजी पर नुकसान की गणना करें: P \u003d Ik * Ukenas \u003d 0.0287 * 0.5 \u003d 0.014 W। ट्रांजिस्टर को हीटसिंक की आवश्यकता नहीं होती है।

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