Transistörlerin Temelleri

bir süredir bir şey beni rahatsız ediyor. RLC bileşenlerinden (ve belki de op-amperlerden) daha karmaşık bir şey içeren bir devreye baktığımda, daha önce gördüğüm bir konfigürasyon olmadığı sürece ne yaptığını anlamaya çalışıyorum.

Buna karşılık, bir RLC devresi ne kadar karmaşık olursa olsun sonunda çözebileceğime eminim.

Şimdi bir RLC devresini analiz ederken aletlerim temelde

• $V = IR$

• $I = C \frac{dv}{dt}$

• $V = L\frac{di}{dt}$

• Bu bileşenlerin paralel ve Seri kombinasyonları (Sanırım bu Kirchoff yasalarından gerçekten ayrı değil ...)

• Kirchoff Yasaları

Sorduğum şey, daha karmaşık devreleri analiz etmek için hangi araçlardan yoksundur? Temelde BJT ve FET içeren devrelerin nasıl analiz edileceğini bilmek istiyorum. Transistörler için çok fazla çalışma modu var gibi görünüyor, hepsini düz tutmak zor. Herkes her şeyi düzenleyen iyi bir web sitesi biliyor mu?

Teşekkürler

EDIT Ayrıca pratikte sıcaklık değiştiğinde gibi şeyler olduğunu belirtmek istiyorum . Şimdilik umrumda değil, simülasyonun gerekli olduğu konusunda stevenvh ile aynı fikirdeyim, ancak daha sonra bir simülasyon vb.$V \neq IR$

Transistörleri ilk yaklaşımda anlamak zor değildir ve en azından birçok devrede neler olduğunu anlamak için yeterince iyidir.

Bir NPN transistörünü şu şekilde düşünün: BE ile biraz akım koyun ve CE ile çok fazla akıma izin verin. Bir çok şeyin birazya oranı, bazen beta ve bazen hFE olarak bilinen transistör kazancıdır. Küçük bir kırışıklık, BE yolunun bir silikon diyot gibi göründüğünden, genellikle yaklaşık 500-700mV düşecektir. CE yolu, harici devrenin sağladığından daha fazla akıma izin verdiğinde yaklaşık 200mV'ye kadar inebilir. Ayrıntılar devam ediyor, ancak bir NPN transistörün bu basit görünümü ile çok şey yapabilirsiniz.

Bir PNP, ters çevrilmiş kutuplarla aynı şeydir. Verici düşük yerine yüksek voltajdadır. Kontrol akımı bunun yerine tabandan dışarı çıkar ve toplayıcı akımı bunun yerine toplayıcıdan dışarı çıkar.

Biraz kutuplu transistörlere sadık kalalım ve önce onları anlayalım, çünkü daha fazlasını sorduğunuz şey bu gibi görünüyor. FET'lerin ilk yaklaşımda anlaşılması aynı derecede kolaydır, ancak bu noktada işleri karıştırmak istemiyorum.

Yukarıdaki model, çoğu transistör devresini anlamak için yararlı olsa da, belirgin olmayabilecek transistörlerin kullanılabileceği birçok yol önerir. Bir NPN kullanmanın kavramsal olarak bariz yolu, vericiyi toprağa ve toplayıcıyı seri olarak bir dirençle pozitif kaynağa bağlamaktır. Şimdi baz akımında küçük bir değişiklik, kolektör voltajında ​​büyük bir değişikliğe neden olabilir.

Zor kısım, transistörün nasıl çalıştığını anlamak değil, böyle çalışan bir cihazla yapabileceğiniz tüm harika şeyleri hayal etmek. Tüm bunlara girmek burada bir yazı için çok fazla olurdu. Yukarıda tarif ettiğim basit modeli düşünmenizi, ardından bazı ortak transistör devresi topolojilerini araştırmanızı ve transistörün basit özelliklerinin yararlı şeyler yapmak için nasıl kullanıldığını düşünmenizi öneririm.

Basit modele göre özel olarak bakılması ve analiz edilmesi gereken şeyler şunlardır:

• Ortak yayıcı yapılandırması. Bu temel amplifikatördür. Özel bir konu, transistörün amplifikasyon kapasitesini etkili bir şekilde kullanmak için aralığının ortasında tutulmasıdır. Buna "yanlılık" denir.

• Verici takipçisi. Kazanç sadece daha yüksek bir voltaj yapmakla kalmaz. Bu durumda, biraz daha az voltaj ancak daha yüksek akım ve daha düşük empedans elde edersiniz.

• Şimdi bazı çok transistörlü devrelere bakın ve ne yaptıklarını, transistörün nasıl avantajlı olarak kullanıldığını, aynı zamanda tasarımcının, transitor'u faydalı olacak şekilde çalıştırmak için ne tür bir sorun yaşaması gerektiğini takip etmeye çalışın.

• Daha rahat hissettiğinizde, ortak taban gibi daha sıradışı yapılandırmalara bakın. Sık kullanılmaz, ancak kendine özgü avantajları vardır.

Transistörlerin çalışmasını zorlaştıran şey, birbirini etkileyen ve hiçbiri doğrusal olmayan birçok farklı parametrenin farkında olmanız gerektiğidir. Bu nedenle davranışlarını tam olarak modellemek kolay değildir ve bu yüzden SPICE gibi simülasyon araçlarını kullanıyoruz. Bir devre tasarlamak için hala ne yaptığınızı bilmelisiniz, ancak SPICE, bazen basitleştirmek zorunda olduğunuz tasarım / hesaplamalarınızı kontrol etmenize yardımcı olacaktır.
Web sitelerinin bu konuda kapsamlı olacağından emin değilim. Bence iyi bir ders kitabı size daha iyi bilgi verecektir. Belki diğerleri biraz tavsiye edebilir.

Tekrarlanan maruziyetten öğrenmek, bir şeyler öğrenmenin kötü bir yolu değildir. Gerçek pratik bilgi edinecek ve tipik problemleri çözmek için tipik devrelerin neler olduğunu öğreneceksiniz.

Transistörlerle ilgili olan şey, doğrusal cihazlar olmamalarıdır, bu nedenle pasifler için olanlarınız gibi neredeyse tüm koşullar altında geçerli olan basit denklemler olmayacaktır. Her zamanki yaklaşım, herhangi bir anda, bir transistörün birkaç karakteristik yoldan - kesilmiş, aktif, doymuş - bir şekilde çalıştığını kabul etmektir. Bu modlardan herhangi birinde, transistör devrelerini analiz etmek için bazı yaklaşımlar uygulayabilirsiniz, ancak yaklaşık değerlerin sadece sınırlar dahilinde olduğu anlaşılmalıdır.

Örneğin, bir transistörün aktif modunda çalışacağını ilk kez belirlerseniz, transistörün bir direnç ve bir akım ile değiştirildiği (en basit modelde) küçük sinyal AC eşdeğer devresini çizebilirsiniz. bağımlı akım kaynağı. Daha sonra eşdeğer devre üzerinde iyi etki yaratmak için doğrusal denklemlerinizi kullanabilirsiniz. Neden buna küçük sinyal AC eşdeğeri deniyor ? Çünkü yeterince büyük bir sinyal uygularsanız, modelin sınırlarını kıracaksınız; büyük sinyal girişleri, transistörü kesme veya doygunluğa sürükleyerek modeli geçersiz kılabilir.

Model ne kadar ayrıntılı olursa, hesapladığınız yanıt o kadar doğru olur. Ancak, temel Ortak Verici NPN ile yapışma:

1. Tabandaki iki direnç, bir voltaj bölücü görevi görür. Genellikle, aynı değer HAKKINDA, besleme voltajının yaklaşık yarısını baz yaparlar.

2. Verici, tabanın yaklaşık 0.6V altındadır. Yayıcıda bir direnç varsa, şimdi akımı içinden çalıştırabilirsiniz.

3. Yayıcı akımı da toplayıcıdan geçer. Kolektörde bir direnç varsa, şimdi üzerindeki voltajı çalıştırabilirsiniz.

DC için bu kadar.

AC için, bazdaki birkaç milivolt değişikliği kolektörde birkaç volt olabilir. Verici akımı (ve / veya toplayıcı direnci) çok büyükse veya taban sapması garipse, doygunluk veya kesilme elde edersiniz - ki bu, yerleştirdiğiniz sinyali bozar. Bu her zaman kötü bir şey değildir (düşünün: gitar bozulma efektleri) .

transistörü, parametreleri kontrol etmenize yardımcı olan bir cihazdan başka bir şey olarak düşünemezsiniz veya örneğin, transistör iki devreye katılıyorsa devre 1 (sadece kaba bir tahmin) yardımıyla devre 2'yi düşünebilirsiniz. Örneğin. Dijital elektroniklerde olduğu gibi bir saat darbesi var ve saat belirli bir seviyede olduğunda bir şey yapmak istediğinizi söylüyor, transistörde olduğu gibi, transistörü modele edebilirsiniz, böylece çalışma noktasındaki tabandaki voltaj ulaştığında o zaman cihazı açabilirsiniz ve böylece akım ckt2'den akabilir veya bunu bir röle veya bir anahtar olarak düşünebilirsiniz, sadece bu transistör bir amplifikatör değildir.

Tasarım amacıyla sadece transistörün devre 2'nin parametrelerini ckt 1 yardımıyla kontrol etmenize yardımcı olduğunu unutmayın, böylece çalışma noktasını belirlemek için herhangi bir modeli kullanabilirsiniz. Transistörü çözmek için mevcut olan farklı modellerle karıştırmayın, bu modeller sadece sizin için ikna edicidir, kolay hesaplamayı kolaylaştırdığı için re modelini kullanmak daha kolaydır, h-parametre (hibrit) modeli en çok yönlüdür ve herhangi bir transistörün çözümünde en iyisidir, ancak T modeli de iyidir. bir devrenin ne yaptığına dair temel bir fikir edinmek için Vbe = 0.7 gibi yaklaşımı kullanarak yaklaşık olarak tahmin edebilirsiniz ve tüm bu yaklaşımlar kolay hesaplamaya yol açar.

Transistörün incelenmesi üzerine iki çok iyi kitap biliyorum 1) elektronik cihazlar ve devreler, boylestad, çok iyi bir kitap, ama çok fazla yaklaşım kullanıyor ve biraz yaklaşık analiz için iyi ama transistörü istediğiniz gibi modellemek istiyorsanız kesin parametreleri bilmek ve daha sonra daha iyi bir kitap var 2) mikroelektronik devreler, sedra smith. Bu bir İncil, süper kitap çağırabilirsiniz, ama önce kitap 1'i okumanızı, sonra 2'ye geçmenizi tavsiye ederim, aksi takdirde çok fazla şey öğrenemezsiniz ve sadece karmaşık matematiğe gömersiniz.

Devre çalışmasını mümkün olduğunca çok sayıda devreyi nasıl analiz edeceğinizi öğrenmek için ve daha sonra zaman geçtikçe transistörü birçok farklı şekilde nasıl kullanabileceğinizi öğreneceksiniz.

bunu öğrenmek için orman m. sadece devreleri içeren mimler. ve bunları analiz edebilirsiniz.

FET, BJT'den çok farklı değildir, sadece FET, çok yüksek giriş engeli nedeniyle amplifikatör yapmak için kullanılır, ancak çıkış engeli neredeyse karşılaştırılabilir, aynı zamanda boyut olarak küçüktür, ancak aksine BJT yüksek anahtarlama gücüne sahiptir. Eğer uygulamanız BJT geçişi ile bir şey yapmak zorundaysa, mükemmel bir seçim olacaktır.

Sonunda tekrar söyleyebilirim, eğer transistör öğrenmek istiyorsanız o zaman bir sürü devre üzerinde çalışmak olabilir, 4 aşamalı diferansiyel amplifikatörden başka bir şey olmadığı için op-amp yapısına bakabilirsiniz ve bu sayede de öğrenebilirsiniz ..

Transistör öğrenme iyi eğlenceler !!!