Чем отличается резистор от транзистора

Транзистор: Транзистор — это электронное устройство, используемое для управления прохождением электрического тока. . Сопротивление: резистор — это электронный компонент, который ограничивает или ограничивает ток и делит напряжение в электронной цепи. Его основная цель — обеспечить точное электрическое сопротивление.

Достаточно простой способ обеспечения стабильности — это добавить резистор между эмиттером и землей в BJT-транзисторе, работающем в режиме CE. Таким образом, эти резисторы, подключенные к транзистору в основной схеме усилителя, являются для обеспечения смещения и стабильности.

Как работает транзисторный резистор?

Он состоит из каскада с общим эмиттером и базовым резистором, подключенным между базой и источником входного напряжения. Роль базового резистора заключается в расширении очень небольшого диапазона входного напряжения транзистора (около 0,7 В) до уровня логической «1» (около 3,5 В). путем преобразования входного напряжения в ток.

В базовый резистор (RB) должен пропускать достаточный ток, чтобы транзистор был полностью насыщен при включении, и было бы хорошо сделать базовый ток (IB) примерно в пять раз больше значения, которое просто насыщает транзистор.

Широкий ассортимент

От товаров для начинающих — до сложных технических устройств! Отдельные направления по обучению электронике и 3D-печати! Готовые комплекты — для простого решения Ваших задач!

Несмотря на то, что наши товары являются технически сложными электронными приборами, мы даём на них гарантию производителя 6 месяцев.

Уникальный товар

Значительная часть наших товаров – это уникальные разработки российских инженеров, на которые подтвержден потребительский спрос. Все позиции проходят тщательный отбор и тестирование.

Мы гордимся тем, что подавляющее большинство наших товаров производится на нашем собственном производстве на территории России

Зачем нам нужен резистор между базой и эмиттером транзистора?

Статья на BigDevOps

Резистор, соединенный между базой и эмиттером транзистора, играет важную роль в его работе. Он является частью базовой цепи и позволяет контролировать ток, протекающий через базу транзистора.

Основные функции резистора

  1. Ограничение тока базы: Важнейшей функцией резистора между базой и эмиттером является ограничение тока, протекающего через базу. Без этого резистора, базовый ток может достичь значений, которые могут превысить допустимые значения для транзистора, что может привести к его повреждению. Резистор обеспечивает надлежащее ограничение и контроль над током базы, предотвращая потенциальные повреждения.
  2. Установка рабочей точки: Резистор позволяет установить правильное напряжение рабочей точки для транзистора. Рабочая точка — это состояние, в котором транзистор функционирует оптимально и обеспечивает необходимый усиленный сигнал. Резистор, подобранный правильным образом, помогает установить необходимое рабочее напряжение и обеспечивает стабильность работы транзистора.
  3. Устранение влияния внешних факторов: Резистор позволяет устранить или снизить влияние внешних факторов на работу транзистора. Изменения температуры, внешние шумы или входные сигналы могут оказывать влияние на поведение транзистора. Резистор стабилизирует напряжение, поддерживая его на постоянном уровне, что помогает избавиться от нежелательных влияний.
  4. Повышение надежности: Резистор между базой и эмиттером также повышает надежность работы транзистора. Он предотвращает возможные повреждения внутри транзистора, связанные с его перегревом или перенапряжением. Резистор помогает распределить ток и напряжение внутри транзистора, обеспечивая более стабильную и надежную работу.

Резистор, который соединяется между базой и эмиттером транзистора, играет ключевую роль в его работе. Он ограничивает ток базы, устанавливает рабочую точку, снижает влияние внешних факторов и повышает надежность. Без резистора, работа транзистора может быть нестабильной или даже привести к его поломке. Правильно подобранный и установленный резистор помогает оптимизировать работу транзистора и достичь желаемых результатов.

Чем отличаются и Как похожи ТРАНЗИСТОРЫ и ДИОДЫ смотри не ошибись

Основные различия между транзистором и резистором

Резистор — это электронный компонент, который используется для управления потоком электрического тока. Он создает сопротивление на пути электрического тока и поглощает его энергию. Резисторы обычно используются для ограничения тока или для создания дополнительного сопротивления в электрической цепи.

Транзистор — это устройство, которое используется для управления потоком электронов в электрической цепи. Он может использоваться для управления током в определенных областях, открытия или закрытия цепи в зависимости от входного сигнала.

Основные различия между транзистором и резистором заключаются в том, что транзисторы используются для усиления сигнала и управления током, а резисторы используются только для создания сопротивления и ограничения тока в цепи.

Транзисторы также часто являются ключевыми компонентами в современных электронных устройствах. Они используются в компьютерах, радиостанциях, смартфонах и других электронных системах. Резисторы, с другой стороны, обычно используются в более простых цепях и электрических устройствах.

В целом, транзисторы и резисторы имеют разные функции в электрических цепях и электронных устройствах. Транзисторы обычно используются для управления током и усиления сигнала, а резисторы используются для создания дополнительного сопротивления и ограничения тока в цепи.

Таким образом, выбор между транзистором и резистором зависит от того, какие функции необходимы в определенной электрической цепи или электронном устройстве.

Применение транзисторов и резисторов в электронике

Транзистор — это полупроводниковый элемент, который может усиливать или переключать электрический сигнал. Он широко используется в электронике, включая цифровые и аналоговые устройства, радиопередатчики и компьютеры.

Транзисторы обеспечивают быстрое и точное управление потоком электрического тока. Их основная функция — управление напряжением и током в электрических цепях. Транзисторы используются для усиления, ключевания, инвертирования и стабилизации электрических сигналов.

  • В цифровой электронике транзисторы используются в логических схемах и цифровых микросхемах, а также в усилителях мощности.
  • В аналоговой электронике транзисторы используются для усиления звуковых сигналов, управления освещением и диммирования.

Резистор — это элемент, который ограничивает поток тока в электрических цепях. Резисторы используются для изменения напряжения, тока и мощности в электрических цепях.

Резисторы используются в различных устройствах, от фонарей и радиоприемников до компьютерных сетей и автомобильных систем. Они широко используются в электронике, чтобы контролировать ток и напряжение в различных устройствах.

  • Резисторы используются для разделения сигналов и фильтрации шумов в электронных цепях.
  • Резисторы используются для создания тока и напряжения в электронных цепях.
  • Резисторы используются для снижения температуры в электронных устройствах.

В целом, как транзисторы, так и резисторы — это очень важные компоненты электронных устройств. Транзисторы сигнализируют и усиливают данные, а резисторы способствуют их регулированию. Без этих элементов, электроника просто не сможет существовать. Важно помнить, что важно правильно подобрать и применять эти элементы для получения необходимого функционала.

Режимы работы биполярного транзистора

В соответствии уровням напряжения на электродах транзистора, различают четыре режима его работы:

  • Режим отсечки (cut off mode).
  • Активный режим (active mode).
  • Режим насыщения (saturation mode).
  • Инверсный ражим (reverse mode ).

Режим отсечки

Когда напряжение база-эмиттер ниже, чем 0.6V — 0.7V, PN-переход между базой и эмиттером закрыт. В таком состоянии у транзистора отсутствует ток базы. В результате тока коллектора тоже не будет, поскольку в базе нет свободных электронов, готовых двигаться в сторону напряжения на коллекторе. Получается, что транзистор как бы заперт, и говорят, что он находится в режиме отсечки.

Активный режим

В активном режиме напряжение на базе достаточное, для того чтобы PN-переход между базой и эмиттером открылся. В этом состоянии у транзистора присутствуют токи базы и коллектора. Ток коллектора равняется току базы, умноженном на коэффициент усиления. Т.е активным режимом называют нормальный рабочий режим транзистора, который используют для усиления.

Режим насыщения

Иногда ток базы может оказаться слишком большим. В результате мощности питания просто не хватит для обеспечения такой величины тока коллектора, которая бы соответствовала коэффициенту усиления транзистора. В режиме насыщения ток коллектора будет максимальным, который может обеспечить источник питания, и не будет зависеть от тока базы. В таком состоянии транзистор не способен усиливать сигнал, поскольку ток коллектора не реагирует на изменения тока базы.

В режиме насыщения проводимость транзистора максимальна, и он больше подходит для функции переключателя (ключа) в состоянии «включен». Аналогично, в режиме отсечки проводимость транзистора минимальна, и это соответствует переключателю в состоянии «выключен».

Инверсный режим

В данном режиме коллектор и эмиттер меняются ролями: коллекторный PN-переход смещен в прямом направлении, а эмиттерный – в обратном. В результате ток из базы течет в коллектор. Область полупроводника коллектора несимметрична эмиттеру, и коэффициент усиления в инверсном режиме получается ниже, чем в нормальном активном режиме. Конструкция транзистора выполнена таким образом, чтобы он максимально эффективно работал в активном режиме. Поэтому в инверсном режиме транзистор практически не используют.

Основные параметры биполярного транзистора.

Коэффициент усиления по току – соотношение тока коллектора IС к току базы IB. Обозначается β, hfe или h21e, в зависимости от специфики расчетов, проводимых с транзисторов.

β — величина постоянная для одного транзистора, и зависит от физического строения прибора. Высокий коэффициент усиления исчисляется в сотнях единиц, низкий — в десятках. Для двух отдельных транзисторов одного типа, даже если во время производства они были “соседями по конвейеру”, β может немного отличаться. Эта характеристика биполярного транзистора является, пожалуй, самой важной. Если другими параметрами прибора довольно часто можно пренебречь в расчетах, то коэффициентом усиления по току практически невозможно.

Входное сопротивление – сопротивление в транзисторе, которое «встречает» ток базы. Обозначается Rin (Rвх). Чем оно больше — тем лучше для усилительных характеристик прибора, поскольку со стороны базы обычно находиться источник слабого сигнала, у которого нужно потреблять как можно меньше тока. Идеальный вариант – это когда входное сопротивление равняется бесконечность.

Rвх для среднестатистического биполярного транзистора составляет несколько сотен КΩ (килоом). Здесь биполярный транзистор очень сильно проигрывает полевому транзистору, где входное сопротивление доходит до сотен ГΩ (гигаом).

Выходная проводимость — проводимость транзистора между коллектором и эмиттером. Чем больше выходная проводимость, тем больше тока коллектор-эмиттер сможет проходить через транзистор при меньшей мощности.

Также с увеличением выходной проводимости (или уменьшением выходного сопротивления) увеличивается максимальная нагрузка, которую может выдержать усилитель при незначительных потерях общего коэффициента усиления. Например, если транзистор с низкой выходной проводимостью усиливает сигнал в 100 раз без нагрузки, то при подсоединении нагрузки в 1 КΩ, он уже будет усиливать всего в 50 раз. У транзистора, с таким же коэффициентом усиления, но с большей выходной проводимостью, падение усиления будет меньше. Идеальный вариант – это когда выходная проводимость равняется бесконечность (или выходное сопротивление Rout = 0 (Rвых = 0)).

Частотная характеристика – зависимость коэффициента усиления транзистора от частоты входящего сигнала. С повышением частоты, способность транзистора усиливать сигнал постепенно падает. Причиной тому являются паразитные емкости, образовавшиеся в PN-переходах. На изменения входного сигнала в базе транзистор реагирует не мгновенно, а с определенным замедлением, обусловленным затратой времени на наполнение зарядом этих емкостей. Поэтому, при очень высоких частотах, транзистор просто не успевает среагировать и полностью усилить сигнал.

Шаг 10: Светодиоды

57

Индикаторами, обычно называют светодиоды, которые являются настоящими незамеченными героями в мире электроники. Они формируют числа на электронных часах, передают информацию от дистанционных устройств, освещают приборные панели и оповещают пользователей о том, что используемые ими приборы включены. Если их собрать вместе, они смогут сформировать изображения на гигантском телевизионном экране или осветить светофор.

52

В основном светодиоды — простые крошечные лампочки, которые легко «монтируются» в электрическую схему. Но в отличие от обычных ламп накаливания, у них нет нити, которая может перегореть, а так же они не так греются, как лампы. Они излучают свет исключительно за счёт движения электронов в полупроводнике. Продолжительность жизни светодиода превосходит жизнь ламп накаливания на тысячи часов.

53

Светодиоды используются для освещения или для индикации.

54

Обычные светодиоды хороши в качестве индикаторов, поскольку они светят мягким и однородным светом, который хорошо видно под любым углом. У ярких светодиодов свет прямой и мощный, но вы не сможете увидеть их свечение под углом, потому что свет направлен только вперёд.

55

56

Светодиод — диод, на который оказывает влияние ток, а не напряжение. Он «питается» током в прямом направлении (плюс к минус, или анод к катоду) и начинает излучать свет при минимальном токе. Типичный красный светодиод потребляет от 10mA до 20mA. Если подать значение больше допустимого, светодиод просто сгорит.

57

Так как работа светодиода зависит от тока, и не зависит от напряжения, он не может быть подключён непосредственно к аккумулятору или источнику питания. Самый простой способ защитить светодиод от «убийственного» значения тока – это подключить его через резистор. Резистор снизит ток и приведёт его значение до приемлемого уровня.

58

Рассчитаем значение LED резистора по следующей формуле:

59

Значение Резистора LED, R = (напряжение питания — напряжение LED) / ток LED.

60

В нашем примере:

61

Возьмём, 9-вольтовую батарею (напряжение питания = 9 В). Напряжение для красного светодиода 2 В, ток – 20 мА.

Если у вас нет резистора с определенным значением, то выберите самое близкое стандартное сопротивление, которое немного больше рассчитанного. Если хотите увеличить время свечения, то можете выбрать более высокое значение резистора, чтобы уменьшить ток. Для 15mA , R = (9 — 2.0) / 15 мА = 466 Ом (используем более высокое стандартное значение = 470 Ом).

Шаг 11: Транзистор

Транзисторы можно рассматривать, как один из видов электронного переключателя.

(Для справки: транзисторный переключатель гораздо быстрее, чем механический)

65

Есть два основных типа транзисторов: биполярный и МОП-транзистор (металл-оксид-полупроводник). Биполярные транзисторы в свою очередь делиться на: N-P-N и P-N-P структуры. Большинство схем использует N-P-N структуру. Транзисторы изготавливаются в различных формах, но все они имеют три вывода. База — является ведущей и отвечает за активацию транзистора. Коллектор – положительный вывод. Эмиттер – отрицательный вывод. (У каждого элемента выводы располагаются в определенном порядке).

66

Транзистор — миниатюрный электронный компонент, который может выполнять две функции. Он может быть усилителем или переключателем.

Когда он работает усилителем, то берёт небольшой ток (входной ток) и увеличивает его значение (выходной ток). Другими словами, это — токоусилитель (используется в слуховых аппаратах).

Кроме того, транзисторы могут выполнять роль переключателей. Небольшой электрический ток, протекающий через одну часть транзистора, может активировать другую его сторону. Так работают все микросхемы. Например, микросхема памяти содержит сотни миллионов или даже миллиардов транзисторов, каждый из которых может быть включен или выключен индивидуально. Так как каждый транзистор может быть в двух отличных режимах, то он может сохранить два различных числа, ноль и один. С миллиардами транзисторов чип может сохранить миллиарды нолей, и почти столько же обычных знаков.

В отличие от резисторов работа которых основывается на линейном соотношении между напряжением и током, транзисторы — нелинейные устройства. У них есть четыре отличающихся режима работы.

(Когда говорят об электрическом токе, что идёт через транзистор), мы, обычно, имеем в виду ток, протекающий из коллектора к эмиттеру, транзистора с N-P-N структурой.

Насыщенность – транзистор действует, как перемычка. Ток свободно протекает от коллектора к эмиттеру.

Отсечение – транзистор действует, как прерыватель цепи. Токи от коллектора к эмиттеру не идут.

Активный – ток от коллектора к эмиттеру пропорционален току, протекающему к базе.

Обратно-активный – как и в активном, ток пропорционален току базы, но протекает в обратном направлении.

Введя транзистор в режим отсечки или насыщения, можно создать двойной эффект включения — выключения. Транзисторы-переключатели используются, чтобы включают микроконтроллеры, микропроцессоры и другие интегральные схемы.

Транзисторный выключатель (ТВ)

Давайте рассмотрим фундаментальную схему «ТВ» N-P-N структуры. Воспользуемся им, чтобы управлять мощным светодиодом.

В то время как обычный переключатель «врезался бы в линию», ТВ управляется напряжением, которое поступает на базу. Контакт ввода-вывода микроконтроллера, может быть запрограммирован, так чтобы пропускать высокий или низкий ток, тем самым включать или выключать цепь.

Когда напряжение базы больше, чем 0.6 В, транзистор начинает насыщаться, что похоже на короткое замыкание между коллектором и эмиттером. Когда напряжение меньше чем 0.6 В, транзистор находится в режиме отсечки – ток не проходит, это похоже на разомкнутую цепь между коллектором и эмиттером.

68

Такую схему подключения называют переключателем «низкой стороны». В качестве альтернативы, можем использовать транзистор PNP структуры для создания переключателя «высокой стороны».

Вы заметили, что каждая из описанных схем использует последовательный резистор между вводом управления и базой транзистора. Не забывайте добавлять этот резистор! Транзистор без резистора на базе похож на светодиод без токоограничивающего резистора.

Вспомните, что, в некотором смысле, транзистор — просто пара соединенных диодов. Некоторые транзисторы могут быть рассчитаны только на максимум 10-100mA, что проходит через них. Если вы пропустите ток превышающий максимально допустимый, транзистор может взорваться.

69

ИмятипVceIcВтft
2N2222NPN40V800mA625mW300MHz
BC548NPN30V100mA500mW300MHz
2N3904NPN40V200mA625mW270MHz
2N3906PNP-40V-200mA625mW250MHz
BC557PNP-45V-100mA500mW150MHz
TIP120 (power)NPN60V5A65W

МОП является другим типом транзистора, используемого для усиления или переключения электронных сигналов.

70

Основное преимущество МОП перед обычными транзисторами заключается в том, что он требует, малый ток для включения (меньше, чем 1mA) при выходе более высокого тока нагрузки (10 — 50А и больше).

У МОП чрезвычайно высокое входное сопротивление затвора с током, протекающим через канал между истоком и стоком под контролем напряжения на затворе. Из-за этого высокого входного сопротивления, МОП могут быть легко повреждены статическим электричеством.

МОП-ТРАНЗИСТОР идеален для использования в качестве электронных переключателей или в качестве усилителей с общим истоком, поскольку их потребляемая мощность очень небольшая.

Можно ли использовать транзистор как диод?

Поскольку биполярный транзистор состоит из двух диодов, он может работать как таковой. Однако, поскольку биполярные транзисторы не предназначены для использования в качестве диодов, использование их в качестве диодов может вызвать проблемы с точки зрения тока и других номиналов.

Потенциометр — это транзистор?

А транзистор внутри электронной схемы работает как комбинация диода и переменного резистора, также называемая потенциометром или потенциометром. . Это изменяет сопротивление потенциометра, что, в свою очередь, изменяет величину тока, который может протекать по пути коллектор-эмиттер.

База транзистора — это просто PN-переход, который должен быть смещен, чтобы включить транзистор. Этот переход во многом ведет себя как обычный диод. Если вы подадите на диод положительное напряжение, ток начнет течь, и ничто не сможет его ограничить. Вот почему мы всегда добавляем базовый резистор к транзистору.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий