Video: Transistors - The Invention That Changed The World 2024
En av de vanligste bruksområder for transistorer i en elektronisk krets er like enkle brytere. Kort sagt, en transistor utfører strøm over kollektor-emitterbanen bare når en spenning påføres basen. Når ingen spenning er tilstede, er bryteren slått av. Når basisspenningen er til stede, er bryteren på.
I en ideell bryter skal transistoren være i bare ett av to tilstander: av eller på. Transistoren er slått av når det ikke er spenningsspenning eller når biaspenningen er mindre enn 0. 7 V. Strømbryteren er på når basen er mettet, slik at kollektorstrømmen kan strømme uten begrensning.
Dette er et skjematisk diagram for en krets som bruker en NPN-transistor som en bryter som slår en LED på eller av.
Se på denne kretskomponenten etter komponent:
-
LED: Dette er en standard 5 mm rød LED. Denne typen LED har en spenningsfall på 1,8 V og er vurdert til en maksimal strøm på 20 mA.
-
R1: Denne 330 Ω motstanden begrenser strømmen gjennom lysdioden for å hindre at lysdioden brenner ut. Du kan bruke Ohms lov til å beregne mengden strøm som motstanden tillater å strømme. Fordi forsyningsspenningen er +6 V, og lysdioden faller 1. 8 V, vil spenningen over R1 være 4. 2 V (6 - 1. 8). Fordeling av spenningen ved motstanden gir deg strøm i ampere, omtrent 0. 0127 A. Multipliser med 1 000 for å få strømmen i mA: 12 7 mA, godt under 20 mA grensen.
-
Q1: Dette er en vanlig NPN-transistor. En 2N2222A transistor ble brukt her, men omtrent hvilken som helst NPN transistor vil fungere. R1 og lysdioden er koblet til samleren, og emitteren er koblet til bakken. Når transistoren er slått på, strømmer strømmen gjennom kollektor og emitter, og dermed lyser lysdioden. Når transistoren er slått av, fungerer transistoren som en isolator, og lysdioden lyser ikke.
-
R2: Denne 1 kΩ motstanden begrenser strømmen som strømmer inn i basen av transistoren. Du kan bruke Ohms lov til å beregne strømmen ved basen. Fordi base-emitter-krysset faller ca. 0,7 V (det samme som en diode), er spenningen over R2 5,3 V. Fordeling 5. 3 ved 1 000 gir strømmen ved 0. 0053 A eller 5. 3 mA. Dermed er 12,7 mA kollektorstrømmen (I CE ) styrt av en 5,3 mA basestrøm (I BE ).
-
SW1: Denne bryteren kontrollerer om strømmen kan strømme til basen. Ved å stenge denne bryteren slås transisten på, noe som gjør at strømmen strømmer gjennom lysdioden. Dermed slås denne bryteren på lysdioden, selv om bryteren ikke er plassert direkte i LED-kretsen.
Du lurer kanskje på hvorfor du vil trenge eller vil bry deg med en transistor i denne kretsen. Tross alt, kan du ikke bare sette bryteren i LED-kretsen og gjøre unna med transistoren og den andre motstanden? Selvfølgelig kan du, men det ville beseire prinsippet om at denne kretsen illustrerer: at en transistor lar deg bruke en liten strøm for å kontrollere en mye større en.
Hvis hele hensikten med kretsen er å slå en LED på eller av, slipper du med transistoren og den ekstra motstanden. Men i mer avanserte kretser finner du mange tilfeller når utgangen fra en fase av en krets er svært liten, og du trenger den lille mengden strøm for å slå på en mye større strøm. I så fall er denne transistorkretsen akkurat det du trenger.
