Soxtalar uchun elektronika asoslari: tranzistor nima va u qanday ishlaydi. Dala effektli tranzistor nima va uni qanday tekshirish mumkin Dala effektli tranzistorlar qayerda ishlatiladi?

Tajriba uchun biz oddiy va sevimli KT815B tranzistorini olamiz:

Keling, sizga tanish bo'lgan diagrammani tuzamiz:

Nega men taglik oldiga rezistor qo'ydim?

Bat1 da kuchlanishni 2,5 voltga qo'ydim. Agar siz 2,5 voltdan ortiq quvvat bersangiz, lampochka endi yorqinroq yonmaydi. Aytaylik, bu chegara, shundan keyin bazadagi kuchlanishning yanada oshishi yukdagi oqim kuchida hech qanday rol o'ynamaydi.

Bat2 da men uni 6 voltga qo'ydim, garchi mening lampochkam 12 volt bo'lsa ham. 12 voltda mening tranzistorim sezilarli darajada qizib ketdi va men uni yoqishni xohlamadim. Bu erda biz lampochkamiz qancha oqim iste'mol qilishini ko'ramiz va hatto bu ikki qiymatni ko'paytirish orqali iste'mol qilinadigan quvvatni hisoblashimiz mumkin.

Ko'rib turganingizdek, chiroq yoqilgan va sxema normal ishlamoqda:

Ammo kollektor va emitentni aralashtirib yuborsak nima bo'ladi? Mantiqan, oqim emitentdan kollektorga oqishi kerak, chunki biz bazaga tegmadik va kollektor va emitent N yarim o'tkazgichdan iborat.

Ammo amalda yorug'lik yonishni xohlamaydi.

Bat2 quvvat manbaidagi iste'mol taxminan 10 milliamperni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, oqim hali ham lampochkadan o'tadi, lekin juda zaif.

Nima uchun tranzistor to'g'ri ulanganda oqim an'anaviy tarzda oqadi, lekin noto'g'ri ulanganda emas? Gap shundaki, tranzistor nosimmetrik qilinmagan.

Transistorlarda kollektor va taglik o'rtasidagi aloqa maydoni emitent va tayanch o'rtasidagidan ancha katta. Shuning uchun, elektronlar emitentdan kollektorga shoshilganda, ularning deyarli barchasi kollektor tomonidan "ushlanadi" va biz terminallarni chalkashtirib yuborganimizda, kollektordan barcha elektronlar emitent tomonidan "ushlanib qolmaydi".

Aytgancha, kuchlanish teskari polaritda berilganligi sababli, emitent-bazaning P-N birikmasi buzilmagani mo''jiza edi. Ma'lumotlar jadvalidagi parametr U EB maks. Ushbu tranzistor uchun kritik kuchlanish 5 volt deb hisoblanadi, ammo biz uchun u biroz yuqoriroq edi:

Shunday qilib, biz kollektor va emitent ekanligini bilib oldik tengsiz. Agar biz ushbu terminallarni kontaktlarning zanglashiga olib aralashtirsak, u holda emitent ulanishining buzilishi sodir bo'lishi mumkin va tranzistor muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Shunday qilib, hech qanday holatda bipolyar tranzistorning simlarini chalkashtirmang!

Transistor terminallarini qanday aniqlash mumkin

№1 usul

Menimcha, bu eng oddiy. Ushbu tranzistor uchun ma'lumotlar jadvalini yuklab oling. Har bir oddiy ma'lumotlar varag'ida chiqish joyi haqida batafsil yozuvlar mavjud bo'lgan rasm mavjud. Buning uchun Google yoki Yandex-ga tranzistorda yozilgan katta raqamlar va harflarni kiriting va uning yoniga "ma'lumotlar jadvali" so'zini qo'shing. Hozirgacha men ba'zi radio element uchun ma'lumotlar jadvalini qidirmagan vaziyat bo'lmagan.

№ 2 usul

Menimcha, tranzistor katod yoki anod sifatida ketma-ket ulangan ikkita dioddan iborat bo'lganligini hisobga olsak, asosiy chiqishni topishda hech qanday muammo bo'lmasligi kerak:

Bu erda hamma narsa oddiy, multimetrni uzluksizlik belgisiga qo'ying ")))" va biz ushbu ikkita diodni topgunimizcha barcha o'zgarishlarni sinab ko'rishni boshlang. Xulosa shuki, bu diodlar yoki anodlar yoki katodlar bilan bog'langan - bu asos. Kollektor va emitentni topish uchun biz ushbu ikki diodda kuchlanish pasayishini solishtiramiz. Kollektor va tayanch o'rtasida ohm bo'lishi kerak emitent va baza o'rtasidagidan kamroq. Keling, tekshirib ko'raylik, bu haqiqatmi?

Birinchidan, KT315B tranzistorini ko'rib chiqaylik:

E - emitent

K - kollektor

B - asos

Biz multimetrni sinovdan o'tkazamiz va hech qanday muammosiz bazani topamiz. Endi biz ikkala kavşakda kuchlanish pasayishini o'lchaymiz. Baza-emitter kuchlanishining pasayishi 794 millivolt

Kollektor-bazada kuchlanishning pasayishi 785 millivoltni tashkil qiladi. Biz kollektor va taglik o'rtasidagi kuchlanish pasayishi emitent va tayanch o'rtasidagi kuchlanishdan kamroq ekanligini tasdiqladik. Shuning uchun o'rta ko'k pin kollektor, chapdagi qizil esa emitent hisoblanadi.

Keling, KT805AM tranzistorini ham tekshirib ko'raylik. Mana uning pinouti (pinlarning joylashuvi):

Bu NPN tuzilishiga ega tranzistor. Aytaylik, baza topildi (qizil chiqish). Keling, kollektorning qaerdaligini va emitentning qaerdaligini bilib olaylik.

Keling, birinchi o'lchovni olaylik.

Keling, ikkinchi o'lchovni olaylik:

Shuning uchun o'rta ko'k pin kollektor, chapdagi sariq esa emitent hisoblanadi.

Yana bitta tranzistorni tekshiramiz - KT814B. U bizning PNP tuzilmamiz. Uning asosi ko'k rangli chiqishdir. Biz ko'k va qizil terminallar orasidagi kuchlanishni o'lchaymiz:

va keyin ko'k va sariq o'rtasida:

Voy-buy! Bu erda ham, u erda ham 720 millivolt.

Ushbu usul bu tranzistorga yordam bermadi. Xavotir olmang, buning uchinchi yo'li bor...

№ 3 usul

Deyarli har bir zamonaviyda 6 ta kichik teshik bor va ularning yonida NPN, PNP, E, C, B kabi bir nechta harflar mavjud. Bu oltita kichik teshik aniq o'lchash uchun mo'ljallangan. Men bu teshiklarni teshiklar deb atayman. Ular teshikka o'xshamaydi))).

Multimetr tugmachasini "h FE" belgisiga qo'yamiz.

Biz qanday o'tkazuvchanlikni aniqlaymiz, ya'ni NPN yoki PNP va uni shunday bo'limga suramiz. O'tkazuvchanlik tranzistordagi diodlarning joylashuvi bilan belgilanadi, agar siz unutmagan bo'lsangiz. Ikkala P-N o'tish joyida ikkala yo'nalishda ham bir xil kuchlanish pasayishini ko'rsatadigan tranzistorimizni olamiz va bazani "B" harfi joylashgan teshikka joylashtiramiz.

Biz tayanchga tegmaymiz, faqat ikkita pinni almashtiramiz. Voy, multfilm birinchi marta qaraganda ko'proq narsani ko'rsatdi. Shuning uchun E teshikda hozirda emitent, C teshikda esa kollektor mavjud. Hammasi oddiy va oddiy ;-).

№ 4 usul

Menimcha, bu tranzistorning pinoutini tekshirishning eng oson va eng aniq usuli. Buni amalga oshirish uchun Universal R/L/C/Transistor-metrni sotib oling va tranzistor simlarini qurilma terminallariga joylashtiring:

Bu sizning tranzistoringiz tirik yoki yo'qligini darhol ko'rsatadi. Va agar u tirik bo'lsa, u pinoutini beradi.

Xayrli kun do'stlar!

Yaqinda siz va men kompyuter texnikasi qanday ishlashi bilan yaqindan tanisha boshladik. Va biz uning "qurilish bloklaridan" biri - yarimo'tkazgichli diod bilan uchrashdik. alohida qismlardan tashkil topgan murakkab tizimdir. Ushbu alohida qismlar (katta va kichik) qanday ishlashini tushunib, biz bilimga ega bo'lamiz.

Bilim olish orqali biz temir kompyuter do'stimizga to'satdan xafa bo'lib qolsa, yordam berish imkoniyatiga ega bo'lamiz.. Biz o'zimiz tarbiyalaganlar uchun javobgarmiz, shunday emasmi?

Bugun biz ushbu qiziqarli biznesni davom ettiramiz va elektronikaning eng muhim "qurilish bloki" - tranzistor qanday ishlashini aniqlashga harakat qilamiz. Tranzistorlarning barcha turlaridan (ularning ko'pi bor), biz endi dala effektli tranzistorlarning ishlashini ko'rib chiqish bilan cheklanamiz.

Nima uchun dala effektli tranzistor?

"Tranzistor" so'zi ikki inglizcha "translate" va "resistor" so'zlaridan kelib chiqqan, ya'ni boshqacha aytganda, bu qarshilik konvertori.

Transistorlarning xilma-xilligi orasida, shuningdek, dala effekti mavjud, ya'ni. elektr maydoni tomonidan boshqariladiganlar.

Elektr maydoni kuchlanish natijasida hosil bo'ladi. Shunday qilib, dala effektli tranzistor kuchlanish bilan boshqariladigan yarimo'tkazgichli qurilmadir.

Ingliz adabiyotida MOSFET (MOS Field Effect Transistor) atamasi ishlatiladi. Yarimo'tkazgichli tranzistorlarning boshqa turlari mavjud, xususan, oqim bilan boshqariladigan bipolyar tranzistorlar. Bunday holda, ma'lum bir quvvat boshqaruvga ham sarflanadi, chunki kirish elektrodlariga biroz kuchlanish qo'llanilishi kerak.

Dala effektli tranzistor kanali faqat kuchlanish bilan ochilishi mumkin, kirish elektrodlari orqali oqim yo'q (juda kichik qochqin oqimi bundan mustasno). Bular. nazorat qilish uchun hech qanday kuch sarflanmaydi. Amalda esa dala effektli tranzistorlar asosan statik rejimda emas, balki ma'lum bir chastotada almashtiriladi.

Dala effektli tranzistorning dizayni ichki o'tish sig'imining mavjudligini aniqlaydi, u orqali kommutatsiya paytida chastotaga qarab ma'lum bir oqim oqadi (chastota qanchalik baland bo'lsa, oqim shunchalik katta bo'ladi). Demak, qat'iy aytganda, ba'zi kuch hali ham nazoratga sarflanadi.

Dala effektli tranzistorlar qayerda ishlatiladi?

Texnologiyaning hozirgi darajasi kuchli dala effektli tranzistorning (FET) ochiq kanal qarshiligini juda kichik qilish imkonini beradi - Ohning bir necha yuzdan yoki mingdan bir qismi!

Va bu katta afzallikdir, chunki hatto o'nlab amperlik oqim oqganda, PT tomonidan tarqaladigan quvvat vattning o'ndan yoki yuzdan bir qismidan oshmaydi.

Shunday qilib, siz katta hajmli radiatorlarni yo'q qilishingiz yoki ularning hajmini sezilarli darajada kamaytirishingiz mumkin.

PTlar kompyuterlarda va past kuchlanishli kommutatsiya stabilizatorlarida keng qo'llaniladi.

Ushbu maqsadlar uchun turli xil FET turlaridan induktsiyalangan kanalga ega FETlar qo'llaniladi.

Dala effektli tranzistor qanday ishlaydi?

Induktsiyalangan kanalli FET uchta elektrodni o'z ichiga oladi - manba, drenaj va eshik.

PT ning ishlash printsipi grafik belgidan va elektrodlarning nomidan yarmi aniq.

PT kanali "suv trubkasi" bo'lib, unga "suv" (elektr tokini hosil qiluvchi zaryadlangan zarralar oqimi) "manba" (manba) orqali oqadi.

"Suv" "quvur" ning boshqa uchidan "drenaj" (drenaj) orqali oqadi. Vana - bu oqimni ochadigan yoki o'chiradigan "kran". "Suv" ning "quvur" orqali oqishi uchun unda "bosim" yaratish kerak, ya'ni. drenaj va manba o'rtasida kuchlanishni qo'llang.

Agar kuchlanish qo'llanilmasa ("tizimda bosim yo'q"), kanalda oqim bo'lmaydi.

Agar kuchlanish qo'llanilsa, u holda siz manbaga nisbatan darvozaga kuchlanish qo'llash orqali "krani ochishingiz" mumkin.

Voltaj qanchalik baland bo'lsa, "kran" qanchalik ko'p ochiq bo'lsa, drenaj manbasi kanalidagi oqim qanchalik katta bo'lsa va kanal qarshiligi past bo'ladi.

Quvvat manbalarida PT kommutatsiya rejimida ishlatiladi, ya'ni. kanal butunlay ochiq yoki butunlay yopiq.

Rostini aytsam, PT ning ishlash tamoyillari ancha murakkab, u ishlashi mumkin nafaqat kalit rejimida. Uning ishi ko'plab mavhum formulalar bilan tasvirlangan, ammo biz bu erda bularning barchasini tasvirlamaymiz, balki o'zimizni ushbu oddiy analogiyalar bilan cheklaymiz.

Aytaylik, PTlar n-kanal (bu holda kanaldagi oqim manfiy zaryadlangan zarralar tomonidan hosil bo'ladi) va p-kanal (oqim musbat zaryadlangan zarralar tomonidan hosil bo'ladi) bilan bo'lishi mumkin. Grafik tasvirda n-kanalli PT uchun strelka ichkariga, p-kanalli PT uchun strelka tashqariga qaratilgan.

Aslida, "quvur" bu kanalda ijobiy yoki manfiy zaryadlarning mavjudligini aniqlaydigan har xil turdagi kimyoviy elementlarning aralashmalari bo'lgan yarimo'tkazgich (ko'pincha kremniy) bo'lagi.

Endi mashg'ulotlarga o'tamiz va bu haqda gaplashamiz

Dala effektli tranzistorni qanday tekshirish mumkin?

Odatda, har qanday PT terminallari orasidagi qarshilik cheksiz yuqori.

Va agar tester biroz qarshilik ko'rsatsa, u holda PT buzilgan va uni almashtirish kerak.

Ko'pgina FETlarda kanalni teskari kuchlanishdan (teskari polarit kuchlanishidan) himoya qilish uchun drenaj va manba o'rtasida o'rnatilgan diod mavjud.

Shunday qilib, agar siz tekshirgichning "+" belgisini (sinovchining "qizil" kirishiga ulangan qizil zond) manbaga va "-" (sinovchining qora kirishiga ulangan qora zond) drenajga qo'ysangiz, keyin kanal "jiringlaydi" oddiy diod kabi oldinga yo'nalishda.

Bu n-kanalli FETlar uchun amal qiladi. P-kanalli PT uchun problarning polaritesi bo'ladi teskari.

Raqamli tester yordamida diodani qanday tekshirish kerakligi tegishli bo'limda tasvirlangan. Bular. drenaj manbai qismida kuchlanish 500-600 mV ga tushadi.

Agar siz problarning polaritesini o'zgartirsangiz, diodga teskari kuchlanish qo'llaniladi, u yopiladi va sinovchi buni yozib oladi.

Biroq, himoya diyotining xizmat ko'rsatish qobiliyati tranzistorning umuman xizmat ko'rsatish qobiliyatini ko'rsatmaydi. Bundan tashqari, agar siz PTni kontaktlarning zanglashiga olib tashlamasdan "qo'ng'iroq" qilsangiz, u holda parallel ulangan kontaktlarning zanglashiga olib kelishi tufayli, hatto himoya diyotining xizmat ko'rsatishga yaroqliligi haqida ham aniq xulosa chiqarish har doim ham mumkin emas.

Bunday hollarda siz tranzistorni olib tashlashingiz mumkin va test uchun kichik sxemadan foydalanib, savolga aniq javob bering- PT ishlayaptimi yoki yo'qmi.

Dastlabki holatda S1 tugmasi ochiq, drenajga nisbatan eshikdagi kuchlanish nolga teng. PT yopiq va HL1 LED yonmaydi.

Tugma yopilganda, manba va eshik o'rtasida qo'llaniladigan R3 rezistorida kuchlanish pasayishi (taxminan 4 V) paydo bo'ladi. PT ochiladi va HL1 LED yonadi.

Ushbu sxema PT ulagichi bo'lgan modul sifatida yig'ilishi mumkin. D2 to'plamidagi tranzistorlarni (bosilgan elektron plataga o'rnatish uchun mo'ljallangan) ulagichga kiritish mumkin emas, lekin siz o'tkazgichlarni uning elektrodlariga ulashingiz va ularni ulagichga kiritishingiz mumkin. PTni p-kanal bilan sinab ko'rish uchun quvvat manbai va LEDning polaritesini teskari aylantirish kerak.

Ba'zida yarimo'tkazgichli qurilmalar pirotexnika, tutun va yorug'lik effektlari bilan zo'ravonlik bilan ishdan chiqadi.

Bunday holda, tanada teshiklar hosil bo'ladi, u yorilib ketadi yoki bo'laklarga tushadi. Va asboblarga murojaat qilmasdan, ularning noto'g'ri ishlashi haqida aniq xulosa chiqarishingiz mumkin.

Xulosa qilib aytganda, MOSFET qisqartmasidagi MOS harflari Metall - Oksid - Yarimo'tkazgich (metall - oksid - yarim o'tkazgich) degan ma'noni anglatadi. Bu PT ning tuzilishi - metall eshik ("kran") yarimo'tkazgich kanalidan dielektrik (kremniy oksidi) qatlami bilan ajratilgan.

Umid qilamanki, siz bugungi kunda "quvurlar", "kranlar" va boshqa "santexnika" ni aniqladingiz.

Biroq, nazariya, biz bilganimizdek, amaliyotsiz o'likdir! Siz, albatta, dala ishchilari bilan tajriba o'tkazishingiz, aylanib o'tishingiz, ularni tekshirishingiz, teginishingiz kerak.

Aytmoqchi, sotib olish dala effektli tranzistorlar mumkin.

Bizni hamma joyda elektronika o'rab oladi. Ammo bularning barchasi qanday ishlashi haqida deyarli hech kim o'ylamaydi. Bu aslida juda oddiy. Aynan shu narsani bugun ko'rsatishga harakat qilamiz. Keling, tranzistor kabi muhim elementdan boshlaylik. Biz sizga bu nima ekanligini, nima qilishini va tranzistor qanday ishlashini aytib beramiz.

Transistor nima?

Transistor- elektr tokini boshqarish uchun mo'ljallangan yarimo'tkazgichli qurilma.

Transistorlar qayerda ishlatiladi? Ha hamma joyda! Deyarli hech qanday zamonaviy elektr sxemasi tranzistorlarsiz amalga oshirilmaydi. Ulardan kompyuter texnikasi, audio va video texnika ishlab chiqarishda keng foydalaniladi.

Qachon vaqtlar Sovet mikrosxemalari dunyodagi eng kattasi edi, o'tdi va zamonaviy tranzistorlar hajmi juda kichik. Shunday qilib, eng kichik qurilmalar hajmi nanometrga teng!

Konsol nano- o'ndan minus to'qqizinchi darajagacha bo'lgan tartib qiymatini bildiradi.

Biroq, asosan energetika va sanoat sohalarida qo'llaniladigan ulkan namunalar ham mavjud.

Har xil turdagi tranzistorlar mavjud: bipolyar va qutbli, to'g'ridan-to'g'ri va teskari o'tkazuvchanlik. Biroq, ushbu qurilmalarning ishlashi bir xil printsipga asoslanadi. Transistor yarim o'tkazgichli qurilma. Ma'lumki, yarimo'tkazgichda zaryad tashuvchilar elektronlar yoki teshiklardir.

Ortiqcha elektronlar bo'lgan hudud harf bilan ko'rsatilgan n(salbiy) va teshik o'tkazuvchanligi bilan mintaqa hisoblanadi p(ijobiy).

Transistor qanday ishlaydi?

Hamma narsani juda aniq qilish uchun keling, ishni ko'rib chiqaylik bipolyar tranzistor (eng mashhur turi).

(keyingi o'rinlarda oddiygina tranzistor deb yuritiladi) yarimo'tkazgichli kristall (ko'pincha ishlatiladi) kremniy yoki germaniy), turli elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan uchta zonaga bo'lingan. Mintaqalar shunga mos ravishda nomlanadi kollektor, asos Va emitent. Transistorning qurilmasi va uning sxematik ko'rinishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan

Oldinga va teskari o'tkazuvchan tranzistorlarni ajrating. P-n-p tranzistorlar to'g'ridan-to'g'ri o'tkazuvchi tranzistorlar, n-p-n tranzistorlar esa teskari o'tkazuvchi tranzistorlar deb ataladi.

Endi tranzistorlarning ikkita ish rejimi haqida gapiraylik. Tranzistorning o'zi ishlashi suv krani yoki valfining ishlashiga o'xshaydi. Faqat suv o'rniga elektr toki mavjud. Transistorning ikkita mumkin bo'lgan holati mavjud - ish (tranzistor ochiq) va dam olish holati (tranzistor yopiq).

Bu nima degani? Transistor o'chirilgan bo'lsa, u orqali oqim o'tmaydi. Ochiq holatda, bazaga kichik nazorat oqimi qo'llanilganda, tranzistor ochiladi va emitent-kollektor orqali katta oqim oqib chiqa boshlaydi.

Tranzistordagi fizik jarayonlar

Va endi nima uchun hamma narsa shunday sodir bo'ladi, ya'ni nima uchun tranzistor ochiladi va yopiladi. Keling, bipolyar tranzistorni olaylik. Tinch qo'y, hamma narsa o'z holidagiday qo'sin; shunday bo'lsin n-p-n tranzistor.

Agar siz kollektor va emitent o'rtasida quvvat manbasini ulasangiz, kollektor elektronlari musbatga tortila boshlaydi, lekin kollektor va emitent o'rtasida oqim bo'lmaydi. Bunga asosiy qatlam va emitent qatlamining o'zi to'sqinlik qiladi.

Agar siz baza va emitent o'rtasida qo'shimcha manba ulasangiz, emitentning n hududidan elektronlar bazaviy hududga kira boshlaydi. Natijada, tayanch maydoni erkin elektronlar bilan boyitiladi, ularning ba'zilari teshiklar bilan qayta birlashadi, ba'zilari bazaning plyus qismiga oqib o'tadi va ba'zilari (ko'pchilik) kollektorga boradi.

Shunday qilib, tranzistor ochiq bo'lib chiqadi va emitent-kollektor oqimi unda oqadi. Agar asosiy kuchlanish oshirilsa, kollektor-emitter oqimi ham ortadi. Bundan tashqari, nazorat kuchlanishining kichik o'zgarishi bilan kollektor-emitter orqali oqimning sezilarli darajada oshishi kuzatiladi. Kuchaytirgichlarda tranzistorlarning ishlashi aynan shu effektga asoslanadi.

Bu, qisqacha aytganda, tranzistorlar qanday ishlashining mohiyatidir. Bir kechada bipolyar tranzistorlar yordamida quvvat kuchaytirgichini hisoblash kerakmi yoki tranzistorning ishlashini o'rganish uchun laboratoriya ishlarini bajarish kerakmi? Agar siz bizning talabalarga xizmat ko'rsatish bo'yicha mutaxassislarimiz yordamidan foydalansangiz, bu hatto yangi boshlanuvchilar uchun ham muammo emas.

O'qish kabi muhim masalalarda mutaxassislardan yordam so'rashdan tortinmang! Endi sizda tranzistorlar haqida tasavvurga ega bo'lganingiz uchun biz sizga dam olishni va Kornning "Twisted tranzistor" videosini tomosha qilishni taklif qilamiz! Masalan, siz sirtqi bo'lim talabasi bilan bog'lanishga qaror qildingiz.