Начнем сразу с задачи: имеется лампочка от карманного фонаря, с номинальными параметрами 2,5В и 0,15А. Наша цель включить ее при помощи AVR микроконтроллера. Сразу вопрос — ножка AVR микроконтроллера рассчитана на ток не более 40мА, здесь же нам нужно обеспечить мА. Вариантов тут несколько, поэтому ограничимся биполярным транзистором npn — типа. Обозначается он так:. B — база, C — коллектор, E — эмиттер.

Поиск данных по Вашему запросу:

Как правильно подключить транзистор

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Подключение транзистора к Ардуино
• Транзисторы: схема, принцип работы,​ чем отличаются биполярные и полевые
• Что такое транзистор и как он работает?
• Подключение транзистора для новичка.
• Как работает PNP транзистор
• Как подключить к устройству нагрузку?
• Как проверить транзистор?
• 062-Как подключить к микроконтроллеру нагрузку?
• Подключение транзистора к микроконтроллеру

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК РАССЧИТАТЬ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

Подключение транзистора к Ардуино

Принцип полупроводникового управления электрическим током был известен ещё в начале ХХ века. Несмотря на то, что инженеры, работающие в областях радиоэлектроники, знали как работает транзистор, они продолжали конструировать устройства на основе вакуумных ламп. Причиной такого недоверия к полупроводниковым триодам было несовершенство первых точечных транзисторов. Семейство германиевых транзисторов не отличались стабильностью характеристик и сильно зависели от температурных режимов.

Серьёзную конкуренцию электронным лампам составили монолитные кремниевые транзисторы лишь в конце х годов. С этого времени электронная промышленность начала бурно развиваться, а компактные полупроводниковые триоды активно вытесняли энергоёмкие лампы со схем электронных приборов.

С появлением интегральных микросхем, где количество транзисторов может достигать миллиардов штук, полупроводниковая электроника одержала убедительную победу в борьбе за миниатюризацию устройств. В современном значении транзистором называют полупроводниковый радиоэлемент, предназначенный для изменения параметров электрического тока и управления им.

У обычного полупроводникового триода имеется три вывода: база, на которую подаются сигналы управления, эмиттер и коллектор. Существуют также составные транзисторы большой мощности. Поражает шкала размеров полупроводниковых устройств — от нескольких нанометров бескорпусные элементы, используемые в микросхемах , до сантиметров в диаметре мощных транзисторов, предназначенных для энергетических установок и промышленного оборудования.

Обратные напряжения промышленных триодов могут достигать до В. Конструктивно триод состоит из полупроводниковых слоев, заключённых в корпусе. Полупроводниками служат материалы на основе кремния, германия, арсенида галлия и других химических элементов. Сегодня проводятся исследования, готовящие на роль полупроводниковых материалов некоторые виды полимеров, и даже углеродных нанотрубок.

Видимо в скором будущем мы узнаем о новых свойствах графеновых полевых транзисторов. Раньше кристаллы полупроводника располагались в металлических корпусах в виде шляпок с тремя ножками.

Такая конструкция была характерна для точечных транзисторов. Сегодня конструкции большинства плоских, в т. Они впрессованы в пластмассовые, металлостеклянные или металлокерамические корпуса. У некоторых из них имеются выступающие металлические пластины для отвода тепла, которые крепятся на радиаторы. Электроды современных транзисторов расположены в один ряд.

Такое расположение ножек удобно для автоматической сборки плат. Выводы не маркируются на корпусах. Тип электрода определяется по справочникам или путём измерений. Для транзисторов используют кристаллы полупроводников с разными структурами, типа p-n-p либо n-p-n. Они отличаются полярностью напряжения на электродах. Схематически строение транзистора можно представить в виде двух полупроводниковых диодов, разделённых дополнительным слоем.

Смотри рисунок 1. Именно наличие этого слоя позволяет управлять проводимостью полупроводникового триода. На рисунке 1 схематически изображено строение биполярных триодов. Существуют ещё класс полевых транзисторов, о которых речь пойдёт ниже. В состоянии покоя между коллектором и эмиттером биполярного триода ток не протекает.

Электрическому току препятствует сопротивление эмиттерного перехода, которое возникает в результате взаимодействия слоёв. Для включения транзистора требуется подать незначительное напряжение на его базу. Управляя токами базы можно включать и выключать устройство. Если на базу подать аналоговый сигнал, то он изменит амплитуду выходных токов.

При этом выходной сигнал точно повторит частоту колебаний на базовом электроде. Другими словами, произойдёт усиление поступившего на вход электрического сигнала. Таким образом, полупроводниковые триоды могут работать в режиме электронных ключей или в режиме усиления входных сигналов.

Например, VT 3. Транзистор изображается в виде символических линий обозначающих соответствующие электроды, обведённые кружком или без такового. Направление тока в эмиттере указывает стрелка. На рисунке 4 показана схема УНЧ, на которой транзисторы обозначены новым способом, а на рисунке 5 — схематические изображения разных типов полевых транзисторов.

Данный вид триодов ещё называют униполярным, из-за электрических свойств — у них протекает ток только одной полярности. По строению и типу управления эти устройства подразделяются на 3 вида:. Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.

Их особенностью является низкое выходное сопротивление. Транзисторы усиливают сигналы, работают как коммутационные устройства. В цепь коллектора можно включать достаточно мощную нагрузку. Благодаря большому току коллектора можно понизить сопротивление нагрузки. С целью достижения определённых электрических параметров от применения одного дискретного элемента разработчики транзисторов изобретают комбинированные конструкции.

Среди них можно выделить:. Работа биполярных транзисторов основана на свойствах полупроводников и их сочетаний. Чтобы понять принцип действия триодов, разберёмся с поведением полупроводников в электрических цепях. Некоторые кристаллы, такие как кремний, германий и др. Но у них есть одна особенность — если добавить определённые примеси, то они становятся проводниками с особыми свойствами. Если, например, кремний легировать фосфором донор , то получим полупроводник с избытком электронов структура n-Si.

При добавлении бора акцептор легированный кремний станет полупроводником с дырочной проводимостью p-Si , то есть в его структуре будут преобладать положительно заряженные ионы.

Проведём мысленный эксперимент: соединим два разнотипных полупроводника с источником питания и подведём ток к нашей конструкции. Произойдёт нечто неожиданное. Если соединить отрицательный провод с кристаллом n-типа, то цепь замкнётся.

Однако, когда мы поменяем полярность, то электричества в цепи не будет. Почему так происходит? В результате соединения кристаллов с разными типами проводимости, между ними образуется область с p-n переходом. Часть электронов носителей зарядов из кристалла n-типа перетечёт в кристалл с дырочной проводимостью и рекомбинирует дырки в зоне контакта. В результате возникают некомпенсированные заряды: в области n-типа — из отрицательных ионов, а в области p-типа из положительных.

Разница потенциалов достигает величины от 0,3 до 0,6 В. V T — величина термодинамического напряжения, N n и N p — концентрация соответственно электронов и дырок, а n i обозначает собственную концентрацию. При подсоединении плюса к p-проводнику, а минуса к полупроводнику n-типа, электрические заряды преодолеют барьер, так как их движение будет направлено против электрического поля внутри p-n перехода. В данном случае переход открыт. Но если полюса поменять местами, то переход будет закрыт.

Отсюда вывод: p-n переход образует одностороннюю проводимость. Это свойство используется в конструкции диодов. Усложним эксперимент. Добавим ещё одну прослойку между двумя полупроводниками с одноименными структурами.

Не трудно догадаться, что произойдёт в зонах соприкосновения. По аналогии с вышеописанным процессом образуются области с p-n переходами, которые заблокируют движение электрических зарядов между эмиттером и коллектором, причём независимо от полярности тока.

Самое интересное произойдёт тогда, когда мы приложим незначительное напряжение к прослойке базе. В нашем случае, подадим ток с отрицательным знаком. Как и в случае с диодом, образуется цепь эмиттер-база, по которой потечёт ток.

Одновременно прослойка начнёт насыщаться дырками, что приведёт к дырочной проводимости между эмиттером и коллектором. Посмотрите на рисунок 7. На нём видно, что положительные ионы заполнили всё пространство нашей условной конструкции и теперь ничто не мешает проводимости тока. Мы получили наглядную модель биполярного транзистора структуры p-n-p. При обесточивании базы транзистор очень быстро приходит в первоначальное состояние и коллекторный переход закрывается.

Если изменить величину управляющего тока, то изменится интенсивность образования дырок на базе, что повлечёт за собой пропорциональное изменение амплитуды выходного напряжения, с сохранением частоты сигнала. Этот принцип используют для усиления сигналов.

Подавая на базу слабые импульсы, на выходе мы получаем такую же частоту усиления, но со значительно большей амплитудой задаётся величиной напряжения, приложенного к цепочке коллектор эмиттер.

Аналогичным образом работают npn транзисторы. Меняется только полярность напряжений. Устройства со структурой n-p-n обладают прямой проводимостью. Обратную проводимость имеют транзисторы p-n-p типа. Остаётся добавить, что полупроводниковый кристалл подобным образом реагирует на ультрафиолетовый спектр света. Включая и отключая поток фотонов, или регулируя его интенсивность, можно управлять работой триода или менять сопротивление полупроводникового резистора.

Схемотехники используют следующие схемы подключения: с общей базой, общими электродами эмиттера и включение с общим коллектором Рис. Строение полевого транзистора отличается от биполярного тем, что ток в нём не пересекает зоны p-n перехода.

Транзисторы: схема, принцип работы,​ чем отличаются биполярные и полевые

В следующих статьях будут устройства, которые должны управлять внешней нагрузкой. Под внешней нагрузкой я понимаю все, что прицеплено к ножкам микроконтроллера — светодиоды, лампочки, реле, двигатели, исполнительные устройства … ну Вы поняли. И как бы не была заезжена данная тема, но, чтобы избежать повторений в следующих статьях, я все-же рискну быть не оригинальным — Вы уж меня простите :. Сразу договоримся, что речь идет о цифровом сигнале микроконтроллер все-таки цифровое устройство и не будем отходить от общей логики: 1 -включено, 0 -выключено. Нагрузкой постоянного тока являются: светодиоды, лампы, реле, двигатели постоянного тока, сервоприводы, различные исполнительные устройства и т. Такая нагрузка наиболее просто и наиболее часто подключается к микроконтроллеру. Самый простой и, наверно, чаще всего используемый способ, если речь идет о светодиодах.

Что такое транзистор и как он работает?

Чтобы решить проблему создания необходимого постоянного напряжения смещения для входного сигнала усилителя, не прибегая к установке батареи последовательно с источником сигнала переменного напряжения, мы использовали делитель напряжения, подключенный к источнику питания постоянного напряжения. Чтобы заставить его работать в сочетании с входным сигналом переменного напряжения, мы "подключили" источник сигнала к делителю через конденсатор, который действовал как фильтр верхних частот. При такой фильтрации низкий импеданс источника сигнала переменного напряжения не может "закоротить" на корпус напряжение, падающее на нижнем резисторе делителя напряжения. Решение простое, но не без недостатков. Наиболее очевидным является тот факт, что использование конденсатора фильтра для подключения источника сигнала к усилителю означает, что усилитель может усиливать сигналы только переменного напряжения. Постоянное напряжение, подаваемое на вход, будет блокироваться конденсатором связи так же сильно, как напряжение смещения с делителя блокируется от источника входного сигнала. Кроме того, поскольку емкостное реактивное сопротивление зависит от частоты, низкочастотные сигналы переменного тока будут усиливаться не так сильно, как высокочастотные сигналы. Несинусоидальные сигналы будут искажаться, поскольку конденсатор реагирует по-разному на каждую из составляющих гармоник сигнала.

Подключение транзистора для новичка.

В этом эксперименте мы познакомимся с реле, с помощью которого с Arduino можно управлять мощной нагрузкой не только постоянного, но и переменного тока. Реле — это электрически управляемый, механический переключатель, имеет две раздельные цепи: цепь управления, представленная контактами А1, А2 , и управляемая цепь, контакты 1, 2, 3 см. Цепи никак не связаны между собой. Между контактами А1 и А2 установлен металлический сердечник, при протекании тока по которому к нему притягивается подвижный якорь 2. Контакты же 1 и 3 неподвижны.

Как работает PNP транзистор

Принцип полупроводникового управления электрическим током был известен ещё в начале ХХ века. Несмотря на то, что инженеры, работающие в областях радиоэлектроники, знали как работает транзистор, они продолжали конструировать устройства на основе вакуумных ламп. Причиной такого недоверия к полупроводниковым триодам было несовершенство первых точечных транзисторов. Семейство германиевых транзисторов не отличались стабильностью характеристик и сильно зависели от температурных режимов. Серьёзную конкуренцию электронным лампам составили монолитные кремниевые транзисторы лишь в конце х годов. С этого времени электронная промышленность начала бурно развиваться, а компактные полупроводниковые триоды активно вытесняли энергоёмкие лампы со схем электронных приборов.

Как подключить к устройству нагрузку?

Тема в разделе " Схемотехника, компоненты, модули ", создана пользователем Smilley , 27 янв Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск.

Как проверить транзистор?

Как правильно подключить транзистор

Транзистор — повсеместный и важный компонент в современной микроэлектронике. Его назначение простое: он позволяет с помощью слабого сигнала управлять гораздо более сильным. Иными словами: это кнопка, которая нажимается не пальцем, а подачей напряжения.

062-Как подключить к микроконтроллеру нагрузку?

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК ТРАНЗИСТОР УСИЛИВАЕТ - РадиолюбительTV 41

Первым делом давайте вспомним, какой проводимости бывают биполярные транзисторы. Кто читал предыдущие статьи, думаю помнят, что транзисторы бывают NPN проводимости:. Рассмотрим вот такой рисунок:. Здесь мы видим трубу, по которой течет вода снизу вверх под высоким давлением. В данный момент труба закрыта красной заслонкой и поэтому потока воды нет. Но вот мы снова отпускаем зеленый рычажок, и синяя пружина возвращает заслонку в исходное положение и преграждает путь воде.

Подключение транзистора к микроконтроллеру

Независимо от того, в каком режиме будет работать транзистор, подключите его эмиттер к общему проводу непосредственно, а коллектор - к шине питания через нагрузку. Если прибор имеет структуру n-p-n, на шине питания должно быть положительное напряжение, а если p-n-p - отрицательное. Убедитесь, что параметры транзистора допустимый ток в открытом состоянии, допустимое напряжение в закрытом состоянии, рассеиваемая мощность достаточны для управления той нагрузкой, которая к нему подключена. Чтобы открыть транзистор в ключевом режиме, подайте на его базу питающее напряжение через резистор. Его сопротивление подберите с таким расчетом, чтобы ток базы несколько превышал число, которое получится, если номинальный ток нагрузки поделить на коэффициент усиления транзистора. При слишком малом токе базы прибор перегреется, потому что будет не полностью открыт, а при слишком большом - от самого тока базы. Для перевода транзистора в аналоговый режим подайте на базу смещение.

Занимаясь ремонтом и конструированием электроники, частенько приходится проверять транзистор на исправность. Рассмотрим методику проверки биполярных транзисторов обычным цифровым мультиметром, который есть практически у каждого начинающего радиолюбителя. Несмотря на то, что методика проверки биполярного транзистора достаточно проста, начинающие радиолюбители порой могут столкнуться с некоторыми трудностями.