Transistörlerin anlaşılması ve gerçek devrelerde uygulanması arasındaki 'boşluk'

Nasıl çalışırlar? Lise son sınıftayım ve ders olarak elektroniğim var. Bunu anlamaya ve üniversitede elektronik almaya gerçekten ilgi duyuyorum. Ama şimdi bu, 'transistörlerin nasıl çalıştığı' ve onların 'devrelerdeki gerçek uygulamaları' hakkındaki zayıf anlayışımla uzak bir rüya gibi görünüyor. Çevrimiçi olarak çok sayıda kılavuz okudum ve bitirdikten sonra, çoğunu öğrendiğimi hissediyorum, ancak TTL NOT geçidi (IC 7404) ve diğer bir kısmı (7402, 7400 gibi) hakkında çalışmaya başladığımda dersim ve transistörlerin çalışmasına dayanan hiçbir şey elde edemiyorum! Bazen verici girdi olarak kullanılır, bazen çıktı olarak kullanılır ve metindeki bazı cümlelerin (IC'lerin çalışmasıyla ilgili) diğer kılavuzlarda öğrendiklerimle çeliştiğini hissediyorum. Orada hissediyorum '

Herkes bu boşluğu dolduracak ve beni aydınlatacak makalelere dikkat çekebilir mi?

Güncelleme: Uygulama devrelerinde çalışmalarını öğrenmek istiyorum. 'Anlama derinliği' hakkında, transistörün çalışmasında elektronların ve deliklerin nasıl bir rol oynadığını biliyorum.

Bu kitabı Horowitz ve Hill'den Elektronik Sanatı (2. baskı) satın alın.

(Bu bir pazarlık) US20 $ maliyeti. Yeni Delhi'de ve birkaç tane var. Eğer 1050 Rupisi göze alamaz birlikte satın almak için birkaç arkadaş olsun, bu bulacaksınız konu hakkında en iyi kitap.

• Elektronik Sanatı (İkinci Baskı)
  (ISBN: 0521689171)
  Paul Horowitz, Winfield Hill
  Bookseller: BookVistas (Yeni Delhi, DEL, Hindistan)
  Bookseller Rating:
  Miktar Mevcut:> 20

UYARI " Bunların birçoğu Hindistan'da da tanıtılıyor. Genellikle önerdiğim maliyetle aynı veya daha fazlasına mal oluyor ve aynı değiller. Dikkatli olun. Bu AS WELL biri ama ilk önce uygun ders kitabı almak Hindistan'da posta da dahil olmak üzere Rs484 için çalışma kitabının kopyası .

Transistörlerin yarı iletken düzeyinde nasıl çalıştığı teorisini istiyor musunuz? Ya da sadece pratik uygulama öğeleri? Eğer eski ise, orada önerecek çok şeyim yok ... bu çok karmaşık şeyler ve sözde en azından biraz anlamak için Kuantum Mekaniği hakkında bilgi gerektiriyor. Ancak sadece transistörleri kullanmak açısından, güzel bir tanıtım için Make: Electronics - Discovery Discovery kitabını buldum.

http://www.makershed.com/product_p/9780596153748.htm

Bunun ötesinde, bu noktaları kendi deneyimlerimden paylaşacağım: Bir transistörü, iki "bacak" (toplayıcı ve verici, VEYA bir MOSFET durumunda drenaj ve kaynak) arasındaki direncin bir anahtar olarak düşünün. diğer bacağa (baz, bir MOSFET durumunda OR geçidi) uygulanan bir sinyale göre değişebilir. İnsanlar transistörlerin bir sinyali "yükselttiğini" söylüyorlar ve bu bazı insanların sezgisel anlayışına yanıltıcı. Bazın / kapının diğer iki bacaktan akan akımı kontrol etmesi anlamında baz / kapıya sinyali yükseltirler, ancak ilk etapta bir yerden güç sağlanmalıdır. Yani, sihirli bir şekilde akım (veya voltaj) üretmezler.

Soooo ... örneğin, bir güç kaynağından bir transistörün toplayıcısına giden bir kabloya ve daha sonra vericiden bir yüke ve daha sonra toprağa giden bir 12VDC güç kaynağınız varsa ... daha küçük bir sinyal (örneğin, 5VDC) yüke giden akımı kontrol eder. Yani bir anlamda, daha küçük sinyalin yükseltildiğini söyleyebilirsiniz.

Diğer zamanlarda, "amplifikasyon" anlamını pek umursamıyorsunuz. Sadece bir şeyin açılmasını veya kapatılmasını istiyorsunuz, böylece ikili mantığı uygulayabilirsiniz. Yani "kapalı" yı ikili "0" (veya "yanlış") ve "açık" ikili "1" (veya "doğru") olarak düşünüyorsanız, transistörlerin herhangi bir keyfi dijital mantığı nasıl uygulayabileceğini öğrenebilirsiniz. .

7400, 7402, 7404 gibi IC'ler hakkında konuşmaya başladığınızda, bunları sadece belirli bir miktar mantık uygulayan, modüler bir yapı taşı olarak kullanabileceğiniz önceden paketlenmiş transistör demetleri olarak düşünün. Bir NAND geçidini örneğin birkaç transistörle elle bağlayabilirsiniz. Ancak 7400 serisi bir NAND geçidi kullanmak daha kolaydır çünkü zaten bu amaç için üretilmiştir. Kademeli olarak daha karmaşık IC'ler, daha karmaşık işlevleri uygulamak için gittikçe daha fazla transistöre sahiptir.

Transistörler, dijital devrelerde kullanıldığında elektronik anahtarlar olarak çalışır. Ve anahtarlarla mantık kapıları oluşturabiliriz.

Aşağıdaki şemaya bir göz atın:

Biz ararsanız + V _DD "AÇIK" ve topraklama / 0 "KAPALI", daha sonra anahtar kapatıldığında, çıkış KAPALI; ve anahtar açıkken çıkış AÇIK olur. Eğer (transistörlerde olduğu gibi, bir dakika içinde göreceğimiz gibi) bir kapalı anahtarı AÇIK olarak adlandırırsak, bu devre bir invertördür: giriş AÇIK olduğunda, çıkış KAPALI ve tam tersi.

Seri olarak ikinci bir giriş eklersek, artık bir NAND geçidimiz var:

Tüm mantıksal devrelerin sadece NAND kapıları kullanılarak inşa edilebileceği iyi bilindiğinden, artık herhangi bir mantık devresi oluşturma yeteneğine sahibiz.

Transistör kullanarak eşdeğer devrelerin görünüşü şöyledir:

Bilgisayarların temelde basit anahtarlardan başka bir şeye ihtiyaç duymaması, bilgisayarların transistörlerden önce nasıl var olduklarını açıklar - vakum tüpleri veya röleler veya hatta normal fiziksel anahtarlar kullanılarak inşa edilebilirler .

Aslında, redstone veya cücelerden çalışan bir bilgisayar bile oluşturabilirsiniz ;)

KPL, hayal kırıklığını tamamen anlıyorum. Karşılaştığınız sorun, transistörün kendisinin malzemesinde neler olduğu sorusudur. Tek bir transistörün "üçüncü" girişinde voltaj varlığına yanıt olarak açılıp kapanan bir anahtar olduğunu unutmayın. Buradaki bir voltaj anahtarın kapanmasına neden olur. Voltaj eksikliği anahtarın açılmasına neden olur. Ayrıca normalde kapalı olan ve sadece bir voltaj olduğunda açılan bir transistör de vardır - bu bir NOT geçidi değildir. Diğer tüm kapılar (AND, OR, vb.) Çoklu transistörlerden oluşur. Bu cevap çok basitse özür dilerim ama ne okuduğunuzu görmeden tabana yakın başladım. Sorunu kafa karıştırıcı olan alanı daraltmak için gözden geçirebilirsin. Bunu daha doğrudan ele alıp alamayacağımızı göreceğiz.

Ayrıca, farklı davranan iki tür (NPN ve PNP) olduğunu anlamak çok önemlidir. İkisi arasındaki farkı kendiniz düzeltin ve bu çok yardımcı olabilir.

Basit görünseler ve hemen hemen tüm elektronik devreler için temel yapı taşı olmasına rağmen, transistörlerin teorisi ve kullanımı oldukça karmaşık hale gelebilir.
Bununla birlikte, birkaç temel kuralı astığınızda, çoğu devre için daha ince noktaları unutabilirsiniz. Transistör teorisine, farklı transistör türlerine ve uygulamalarına ayrılan ilk birkaç bölüm boyunca " Elektronik Sanatı " (oldukça eski ama klasik) almanızı ve yavaşça çalışmanızı
tavsiye ederim . Çok iyi yazılmış ve birçok iyi örnek veriyor. Web üzerinde bir sürü şey var, iyi şeyler ile birlikte çok iyi şeyler bol olduğunu unutmayın. Başlarken okuduğunuz şeye güvenebileceğinizden emin olmak iyidir.

Online materyal hakkında Devreler Hakkında Gördüğüm az miktarda oldukça iyi görünüyor.
Kendinize birkaç iyi kitap, bir breadboard / stripboard, bazı NPN / PNP transistörleri almanızı ve denemeye başlamanızı öneririm.
SPICE devreleri simüle etmek için kullanılabilir, LTSpice iyi bir ücretsiz araçtır. Yine de çok fazla şeye güvenmeye dikkat edin, teoriyi kendiniz çalıştırmaya çalışın ve devreleri oluşturun.

Dijital mantık kavramlarını ve transistör devrelerini aynı anda öğrenmeye çalışmadığınızı varsayıyorum. Her birini ayrı ayrı öğrendikten sonra, '0' veya '1' dijital çıkışının, biri "açık" diğerinin "kapalı" olduğu gibi koordineli bir şekilde hareket eden iki transistör tarafından elde edildiğini bilmek en yararlıdır. Bu, alt transistör "kapalıyken" üst transistör açıldığında "5V besleme" tarafından "tahrik edilmesini" sağlar veya tersi durumda çıktının alt transistör tarafından toprağa "çekilmesini" sağlar. Çıkış transistörlerinin "açık" veya "kapalı" süreleriyle çakışmadan olabildiğince hızlı açıldığından ve kapatıldığından emin olmak için devrenin daha karmaşık kısmı gereklidir.

Bazı elektronik parçalara ve temel test ekipmanlarına erişiminiz varsa, bu veri sayfasının dördüncü sayfasında '04 devresini oluşturmanızı tavsiye ederim http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls04.pdf . Yukarıdaki sayfadan '04 devresini temel alan başka bir açıklama.

İki transistör çıkış aşamasını besleyen devrenin ortasındaki tek transistör, iki çıkış transistörünün her zaman karşılıklı olarak açık veya kapalı olduğundan emin olmak için kullanılır. Orta transistör "kapalı" olduğunda, alt çıkış transistörü "kapalı", üstteki "açık" ise mantık '1' çıkışı ile sonuçlanır. Tersi, orta transistör "açık" olduğunda ortaya çıkar, ancak nedenini görmek biraz daha zordur. Esasen, orta transistör "açık" olduğunda, her iki çıkış transistör tabanları birbirine bağlanır ve alt transistörü açacak kadar yüksek, ancak ekstra voltaj nedeniyle üstünü açacak kadar yüksek değildir. çıkış diyotunda ve alt transistörde düşer. Çıkış daha sonra bir mantık '0' olur.

Devrenin en zor kısmı, "Bazen verici giriş olarak kullanılır" olarak tanımladığınız giriş transistörüdür. Bu durumda, girişe hiçbir şey bağlı değilse (veya girişe 5V uygulanırsa), giriş transistörü "kapalı" olur ve tüm giriş transistör düğümü VCC (5v) seviyesinde olur ve orta transistöre neden olur "açık", üst transistör "kapatmak" ve alt transistör "açık" konuma getirmek için, çıkış toprak veya mantık seviyesi '0' düşük empedans yoluna sahiptir.

Giriş toprağa bağlıysa, giriş transistörü, tabanına bağlı 4 k direnç üzerinden akım olduğundan "açılacaktır". Bu, orta transistörün tabanını toprağa çekerek, orta transistörün "kapanmasına", üst transistörün "açılmasına" ve alt transistörün "kapanmasına" neden olur, bu da çıkışın VCC'ye düşük empedans yoluna sahip olmasını sağlar veya mantık seviyesi '1'.