Разница резистор и транзистор: Я радиолюбитель. Азбука схем. Введение.

Содержание

Резисторы гасящие — Энциклопедия по машиностроению XXL

Так как в автоэлектронном приборе ток изменяется очень резко с изменением напряжения, то и падение потенциала на гасящем резисторе будет изменятся сильнее, чем на приборе. Поэтому изменения э.д.с. источника питания вызовут почти такие же изменения падения потенциала на гасящем резисторе R , а разность потенциалов на приборе i/д остается приблизительно постоянной. Напряжение на приборе связано с э. д. с. очевидным уравнением  [c.242]

В отличие от рассмотренных схем в генераторной установке применена принципиально отличающаяся схема включения цепи питания обмотки возбуждения и регулятора напряжения. Обмотка возбуждения и выходной транзистор УТ вместе с гасящим диодом У0 выключены между нулевой точкой обмотки статора и корпусом. Питание обмотки возбуждения от аккумуляторной батареи при замкнутых контактах выключателя 5 и неработающем двигателе осуществляется через подпиточный резистор / под- Ток при этом не превышает 0,3 А.

При разомкнутых контактах выключателя 5 выходной транзистор закрыт и ток в обмотку возбуждения не поступает.  [c.55]


В таком случае ток в обмотку возбуждения поступает через ускоряющий и добавочный Rx резисторы, что приводит к уменьшению тока и напряжения генератора. В результате падения напряжения размыкаются контакты КУЛ, открывается транзистор VT, подключается обмотка возбуждения в цепь электроснабжения непосредственно через открытый транзистор VT, растет сила тока в обмотке, увеличивается напряжение генератора, т. е.. возникает ступенчатый процесс поддерживания постоянного напряжения. Ускоряющий резистор Ry является элементом жесткой обратной связи в регуляторе, он повышает частоту вибрации контактов регулятора. Диод VD2 гасящий.  
[c.103]

В аварийном режиме схема на транзисторе УТ2 защищает выходной транзистор УГ4, УТЪ регулятора от перегрузки. Замыкание вывода Ш на массу вызывает понижение потенциала коллектора транзистора УГ5 и, если транзистор в момент замыкания был открыт, рост напряжения на его переходе эмиттер — коллектор с переходом транзистора в линейный режим. При этом конденсатор С2 заряжается, в цепи переход эмиттер — база транзистора УТ2 — резистор R9 — конденсатор С2 появляется ток, транзистор УТ2 открывается, следовательно, открывается транзистор УТЗ и запирается транзистор УТА, УТЪ. После заряда конденсатора ток в его цепи пропадает, транзисторы УТ2 и УТЗ закрываются, открывается транзистор УТА, УТЪ. Конденсатор С2, быстро разрядившись через резистор i ll, диод У02 и переход эмиттер — коллектор транзистора УТЪ, вновь начинает заряжаться через базовую цепь транзистора УТ2, который при этом открывается. Процесс повторяется, а выходной транзистор переходит в автоколебательный режим. При этом средняя сила тока, проходящего через транзистор, невелика и не может вывести его из строя. Диод УОЗ является в схеме регулятора гасящим диодом. Диод VDA защищает регулятор от импульсов напряжения обратной полярности. Остальные элементы схемы обеспечивают нужный режим работы полупроводниковых элементов схемы.  

[c.38]

Измерительное устройство предназначено для получения сигнала при повышении напряжения на зажимах генератора выше регулируемого значения и подачи этого сигнала на вход транзистора УТ2 регулирующего устройства. Оно включает транзистор УТ1, стабилитрон УВ , резисторы Р1 Я8 и дроссель С1. Гасящий диод У04 предназначен для защиты транзистора УТЗ от пробоя э. д. с. самоиндукции в обмотке возбуждения генератора, при уменьшении силы тока в ней, когда транзистор закрывается.  

[c.92]


Гасящие резисторы (табл. 3.14) используют для регулирования токов заряда и разряда АБ в группах ЗРУ станций. Чаще всего это резисторы галетного типа.  [c.53]

Электрическая схема ЗРУ (рис. 10.4 и табл. 10.2) имеет три ЗРГ, в которые входят следующие элементы амперметры РА1—РАЗ для контроля значений токов в ЗРГ автоматы защиты сети QFt, 0Г2 и QFЗ для включения и отключения ЗРГ и защиты их от перегрузок и КЗ вольтметр РУ для измерения напряжения генератора гасящие резисторы Р1—РЗ для регулирования тока заряда и разряда в ЗРГ диоды У1—УЗ для защиты заряжаемых АБ и генератора от протекания тока обратного направления при случайных снижениях напряжения или остановках агрегата переключатель 5/1 для подачи напряжения на лампу освещения приборов или штепсельную розетку ХЗ.

Силовой кабель от электроагрегата подсоединяют к зажимам панели ЗРУ, обозначенным -Ь и — с надписью Генератор. Цепь каждой ЗРГ имеет три зажима, обозначенные —3 , +3 —Р , + Р . Режим заряда осуществ-  [c.180]

Заряд АБ начинают с перемещения вправо ручки резистора БУ агрегата, устанавливая необходимое напряжение по вольтметру, затем переводят выключатель нагрузки агрегата в положение Вкл. После этого включают АБ соответствующих зарядных групп и с помощью резисторов выставляют требуемые значения токов заряда в группах. При заряде АБ следят за тем, чтобы значения токов заряда не превышали допустимые токи зарядных групп. Если сопротивление гасящего резистора зарядной группы недостаточно, используют резисторную приставку из комплекта ЗИП станции, которую включают последовательно с резистором зарядной группы.  

[c.182]

Разряд АБ осуществляют при проведении КТЦ. Разряд батарей обычно проводят в той же группе (группах), в которой проводился их заряд. Определяют ток разряда, принятый для данного типа АБ, и необходимое сопротивление гасящего резистора. Если сопротивление резистора дайной группы окажется недостаточным, используют резистор-  

[c.182]

Переход с режима заряда на разряд состоит из нескольких операций. Сначала отключают АВ той группы, в которой будет производиться разряд батарей, и полностью вводят сопротивление гасящего резистора группы. Затем переключают цепь последовательно соединенных АБ к зажимам + 3 —Я и + Р , соблюдая соответствующую полярность (т. е. зажим + группы АБ соединяют с зажимом + Р группы ЗРУ, а затем -ЬЗ —Р группы ЗРУ — с зажимом — группы АБ). После этого включают АВ группы и с помощью резистора устанавливают нужный ток разряда.  

[c.183]

Действие гасящего диода Дг- В момент закрывания выходного транзистора ТЗ в цепь обмотки возбуждения генератора включается дополнительный резистор RIO, что вызовет резкое уменьшение силы тока, а следовательно, и магнитного потока возбуждения, в результате чего в обмотке возбуждения индуктируется э. д. с. самоиндукции, которая может вызывать пробой транзистора ТЗ.  [c.81]

На тепловозах применяются электротермометры типа ТП-2в, в которых датчиком является полупроводниковое термосопротивление ПП2, а указателем — ТУЭ-8А. Рабочий диапазон температур электротермометра ТП-2в от О до +120° С, напряжение питания 27 В. На тепловозе он включается на напряжение 75 В с гасящими резисторами ПЭ-7,5—470 Ом со стороны плюса и минуса.  

[c.148]

Имеется 10 таких кассет для одновременной зарядки десяти аккумуляторных батарей. Зарядный ток аккумуляторов определяется сопротивлением последовательно с ними включающихся гасящих резисторов (при установке контейнера с аккумуляторами в кассету) по два для каждой кассеты. Параллельно одному из них включены контрольные лампочки-индикаторы, которые при установке в кассету аккумуляторной батареи загораются, свидетельствуя о том, что цепь заряда аккумуляторов включена. Кассеты и соответствующие им лампочки-индикаторы имеют одинаковые порядковые номера.

Электрическая принципиальная схема зарядного устройства показана на рис. 5.5.  [c.106]

Гасящий диод V,. предохраняет транзистор от перенапряжений и пробоя токами самоиндукции, возникающими в обмотке возбуждения в момент резкого уменьшения тока в ней при включении добавочных резисторов. Ток самоиндукции замыкается по цепи обмотка возбуждения — массы генератора и реле-регулятора — диод V,. — клеммы Ш — обмотка возбуждения.  [c.190]

Электродвигатели вентиляторов кабины машиниста включаются через гасящие резисторы.  

[c.13]

Однако наличие механических контактов прерывателя все же является недостатком. Момент зажигания в системе с механическими контактами изменяется по мере износа трущихся деталей прерывателя, что требует периодической регулировки. Возможно также изменение момента зажигания вследствие механических резонансов деталей прерывателя при определенных частотах вращения вала распределителя. Кроме того, синхронизация момента зажигания с помощью кулачка сложного профиля и механических контактов, как это осуществляется на современных автомобилях, не обеспечивает необходимой точности момента зажигания для различных цилиндров, что вызывает потерю мощности двигателя.

Если, например, момент зажигания точно установить для первого цилиндра, то для остальных цилиндров он может отличаться более чем на 2—3°. В этом нетрудно убедиться с помощью простейшего стробоскопа на неоновой лампе (например, МН-7). Если неоновую лампу (через гасящий резистор) подсоединить параллельно свече первого или четвертого цилиндра, то метка на маховике двигателя будет казаться неподвижной.  [c.67]


При включении генераторов в сеть методом самосинхронизации, а также при потере возбуждения и возникновении асинхронного хода обмотка ротора должна быть замкнута на сопротивление резистора. Для этого в схеме предусмотрены гасящий резистор ГС и контактор самосинхронизации КС.  [c.15]

Возбуждение вспомогательного генератора электро-машинное, с возбудителем В, расположенным на одном валу с главным генератором ГГ. Возбудитель имеет обмотку самовозбуждения с реостатом и Р и независимые обмотки, подключенные на выход АРВ вспомогательного генератора. Гашение поля вспомогательного генератора осуществляется автоматом гашения поля 2К с разрядом на гасящий резистор.  [c.16]

С целью обеспечения включения стартер-генератора СГ после включения аккумуляторных батарей обеих секций в параллель главным контактом контактора Д1 схемой предусмотрено включение контактора Д2 после включения контактора Д1 замыкающим контактом Д1 (провода 390, 1798). Для более четкого срабатывания контактора Д2 к его катушке подводится напряжение аккумуляторной батареи (номинальное напряжение катушки Д2 равно 48 В) через размыкающий контакт между проводами 1145 и 1141. После включения контактора Д2 рабочее напряжение на его катушку подводится через гасящий резистор СДЗ, включенный параллельно контакту Д2, через который первоначально включился контактор Д2.  [c.281]

Первый каскад охвачен отрицательной обратной связью по напряжению. Цепь обратной связи имеет два делителя, необходимых для автоматической коррекции частотной характеристики. Выходное напряжение каскада снимается с резистора анодной нагрузки Rs лампы Л1 и подается на первый делитель, состоящий из разделительного конденсатора Сз, гасящего резистора R i и резистора обратной связи Rn-  [c.236]

Основное назначение элементов схемы УТ1 — измерительный элемент УТ2 — транзистор защиты от замыкания вывода Ш на — УТЗ — управляющий элемент УТ4, УТЗ — регулирующий элемент, выполненный в виде составного транзистора по схеме Дарлингтон У01 — опорный элемент У02 — диод схемы защиты УОЗ — гасящий диод У04 — диод, обеспечивающий защиту транзисторов регулятора от кратковременных импульсов напряжения обратной полярности С1 — фильтрующий элемент С2 — элемент цепи обратной связи —Я4 — элементы входного делителя напряжения ЯЗ — резистор, обеспечивающий минимальный ток стабилитрона Я6 — резистор цепи отрицательной обратной связи / 7 — резистор, ограничивающий ток коллектора транзистора УТ] Я8 — резистор цепи положительной обратной связи Я9 — резистор, ограничивающий ток базы транзистора УТ2 НЮ — резистор базовой цепи транзистора УТЗ ЯП — резистор, ограничивающий ток диода У02 Я12 — коллекторная нагрузка транзисторов УТ2, УТЗ Я13 — резистор, обеспечивающий режим работы транзистора УТ2 Я14 — ограничительный резистор Я13 — резистор, обеспечивающий стабильность работы транзистора УТЗ.[c.52]

Измерительный орган — делитель напряжения на резисторах Ли, Л/, R2 и катушка индуктивности L. Орган сравнения — стабилитроны VD/, У02, включенные последовательно, так как регулятор РР356 применяется в генераторных установках с номинальным напряжением 28 В. Регулирующий орган — электронное реле на транзисторах УТ1, VT2. Диод VDt гасящий, резистор / oi — обратной связи. Резисторы Лбз> R3, R4 обеспечивают нужный режим работы транзисторов. При напряжении бортовой электросети ниже напряжения настройки регулятора транзистор УТ закрыт, так как стабилитроны У01, VD2 препятствуют протеканию тока в цепи его базы. Транзистор VT2 открыт, и через его переход эмиттер — коллектор обмотки возбуждения подключаются к массе. С ростом напряжения в стабилитронах У01, VD2 происходит пробой, VTI открывается, его переход эмиттер — коллектор соединяет накоротко базовую цепь VT2 с массой. В результате падения напряжения в диодах УОЗ, У04 переход база — эмиттер VT2 оказывается смещен в обратном направлении и VT2 закрывается, разрывная цепь электроснабжения обмоткн возбуждения.[c.94]

Схема с ускоряющим резистором применяется во многих вибрационных регуляторах напряжения. Гасящий диод У02 работает в схеме так же, как в транзисторном регуляторе, т. е. подавляет импульсы напряжения при переключениях в цепи обмотки возбуждения. Остальные элементы схемы, в том 1исле размыкающие контакты реле регулятора напряжения К.У 2, относятся к схеме защиты регулятора напряжения от аварийных режимов.  [c.34]

PH — регулятор напряжения — реле защиты, УТ — транзистор /72/7, /01 — диод гасящий /СД202В, У02 — диод запирающий Д242, ОР//—обмотка регулятора напряжения, ОРЗ — обмотка реле защиты, / — резистор дополнительный МЛТ—120 Ом, / 2 — резистор ускоряющий 4,5 Ом, — резистор базы 120 Ом, нагрузка, / 4 — нагрузка, / 5 — резистор температурной компенсации 15 Ом, — резистор обратной связи 240 Ом, Г5Я — термобиметаллическая пластина, В, / — зажимы, ОВ — обмотка возбуждения генератора, Ql — выключатель зажигания  [c.88]

Электрическая схема контактно-транзисторной системы зажига ния состоит из прерывателя-распределителя типа Р4-Д или Р13-Д, катушки зажигания типа Б114, дополнительных резисторов СЭ107, транзисторного коммутатора ТК102, источников тока низкого напряжения (аккумуляторной батареи и генератора), включателя зажигания, проводов высокого и низкого напряжения, гасящего резистора.[c.120]

Они получают напряжение 12 В с части гасящего резистора Я1, поставленного параллельно обмотке якоря генератора через предохранители Р1, Р2. Включают и отключают лампу освещения Е1 п розетку К51 переключателем 8АС1  [c.193]

Не рекомендуется использовать прямой ток управляющей сетки для создания напряжения АС. Экранные сетки нелучевых ламп следует питать через гасящие резисторы для стабилизации их режима. Применение же гасящего резистора з качестве стабилизирующего элемента лучевых ламп неэффективно. Экранные сетки прямонакальных ПУЛ следует питать от потенциометров.  [c.229]


Устройство регулятора напряжения. Регулятор напряжения включает в себя измерительное устройство регулирующее устройство гасящий диод Дг — К Д202-В цепи обратной связи, включающей резистор R% и элементы схемы, к которым подключен этот резистор штекерный разъем, имеющий зажимы Ч- , — Ш и корпуса.  [c.77]

Я — регулятор напряжения ЯЗ —реле защиты ЯО — последовательная обмотка ВО— встречная обмотка УО — удерживающая обмотка Др — разделительный диод Дг — гасящий диод Да — запирающий диод Э, Б, К — эммитер, база, коллектор транзистора ВЗ, Ш, М —зажимы реле-регулятора ОВ — обмотка возбуждения генератора ОС — обмотка статора генератора А Д — кремниевые диоды генератора ВВ — выключатель батареи йв — резисторы в цепи базы транзистора Лд — добавочные сопротивления йт — ускоряющее сопротивление Йт,к — резистор температурной компенсации  [c. 252]

В регуляторе напряжения 121.3702 (рис. 3.12) чувствительный орган содержит делитель напряжения на резисторах RI, R2, R3 и стабилитрон У01. Электронное реле включает в себя три транзистора и диоды У 02 — гасящий УОЗ — защищает схему от импульсов напряжения обратной полярности. Регулятор 121.3702 взаимозаменяем с РР380,  [c.51]

ТСН — трансформатор СИ ионного возбуждения РР и РС — разрядники ротора ГГ и статора ВГ ГС — гасящий резистор ротора ГГ КС — контактор самосинхронизации С — гасящий резистор ротора ВГ 1ТПТ— ЗТПТ — трансформаторы постоянного тока 2К — АГП ВГ ШРВ — шкаф управления ртутными вентилями АРВ — автоматический регулятор возбуждения ТИ1 и ТН2 — трансформаторы напряжения ТТ трансформатор тока Р1 — разъединитель ШР — регулируемый резистор.  [c.14]


Как использовать резисторы со светодиодами, стабилитронами и транзисторами

В этом посте мы узнаем, как использовать резисторы при проектировании электронных схем с использованием светодиодов, стабилитронов или транзисторов. Эта статья может быть очень полезна для начинающих любителей, которые обычно путаются со значениями резисторов, которые должны использоваться для конкретного компонента и для желаемого приложения.



Что такое резистор

Резистор — это пассивный электронный компонент, который в электронной схеме может выглядеть не очень впечатляюще по сравнению с другими активными и продвинутыми электронными компонентами, такими как BJT, МОП-транзисторы, ИС, светодиоды и т. Д.

Однако, вопреки этому ощущению, резисторы — одна из самых важных частей в любой электронной схеме, и представить себе печатную плату без резисторов может показаться странным и невозможным.


Резисторы в основном используются для управления напряжением и током в цепи, которая становится очень важной для работы различных активных сложных компонентов.

Например, BJT, такой как BC547 или аналогичный, может нуждаться в правильно рассчитанном резисторе на его базе / эмиттере, чтобы функционировать оптимально и безопасно.


Если этого не сделать, транзистор может просто взорваться и выйти из строя.

Точно так же мы видели, как резисторы становятся настолько важными в схемах, в которых используются микросхемы, такие как 555, 741 и т.

В этой статье мы узнаем, как рассчитать и использовать резисторы в схемах при проектировании конкретной конфигурации.

Как использовать резисторы для управления транзисторами (BJT).

Транзистору требуется резистор между его базой и эмиттером, и это одно из наиболее важных соотношений между этими двумя компонентами.

NPN-транзистору (BJT) требуется определенное количество тока для протекания от его базы к его шине эмиттера или шине заземления, чтобы активировать (пропустить) более тяжелый ток нагрузки от коллектора к эмиттеру.

PNP-транзистору (BJT) требуется определенное количество тока для протекания от его эмиттера или положительной шины к его базе, чтобы активировать (пропустить) более тяжелый ток нагрузки от его эмиттера к его коллектору.

Для оптимального управления током нагрузки BJT должен иметь правильно рассчитанный базовый резистор.

Возможно, вы захотите увидеть связанный пример статьи для создание ступени драйвера реле

Формулу для расчета базового резистора BJT можно увидеть ниже:

R = (Us — 0,6) .Hfe / ток нагрузки,

Где R = базовый резистор транзистора,
Us = Источник или напряжение триггера на базовом резисторе,
Hfe = коэффициент усиления транзистора в прямом направлении.

Приведенная выше формула предоставит правильное значение резистора для работы нагрузки через BJT в цепи.

Хотя приведенная выше формула может выглядеть критически важной и необходимой для проектирования схемы с использованием BJT и резисторов, результаты на самом деле не должны быть настолько точными.

Например, предположим, что мы хотим управлять реле 12 В с помощью транзистора BC547, если рабочий ток реле составляет около 30 мА, по приведенной выше формуле мы можем рассчитать базовый резистор как:

R = (12 — 0,6). 200 / 0,040 = 57000 Ом, что равно 57К

Можно предположить, что указанное выше значение является чрезвычайно оптимальным для транзистора, так что транзистор будет управлять реле с максимальной эффективностью и без рассеивания или потери избыточного тока.

Однако практически вы обнаружите, что на самом деле любое значение от 10 до 60 кОм хорошо работает для той же реализации, единственным незначительным недостатком является рассеивание транзистора, которое может быть немного больше, может составлять от 5 до 10 мА, что абсолютно незначительно и не имеет значения при все.

Вышеупомянутый разговор показывает, что, хотя расчет стоимости транзистора может быть рекомендован, но это не совсем важно, так как любое разумное значение может одинаково хорошо сработать за вас.

Но при этом, предположим, что в приведенном выше примере, если вы выберете базовый резистор ниже 10 кОм или выше 60 кОм, то это, безусловно, начнет вызывать некоторые неблагоприятные последствия для результатов.

Ниже 10 кОм транзистор начнет нагреваться и значительно рассеиваться… а выше 60 кОм вы обнаружите, что реле заикается и не срабатывает сильно.

Резисторы для управления МОП-транзисторами

В приведенном выше примере мы заметили, что транзистор в решающей степени зависит от правильно рассчитанного резистора на его базе для правильного выполнения операции нагрузки.

Это связано с тем, что база транзистора является устройством, зависящим от тока, где ток базы прямо пропорционален току нагрузки коллектора.

Если ток нагрузки больше, базовый ток также необходимо увеличить пропорционально.

В отличие от этого МОП-транзисторы — это совершенно разные покупатели. Это устройства, зависящие от напряжения, что означает, что затвор МОП-транзистора зависит не от тока, а от напряжения для запуска нагрузки на его стоке и истоке.

Пока напряжение на его затворе выше или около 9 В, МОП-транзистор будет оптимально запускать нагрузку независимо от тока затвора, который может составлять всего 1 мА.

Благодаря вышеупомянутой особенности резистор затвора МОП-транзистора не требует каких-либо серьезных расчетов.

Однако резистор на затворе МОП-транзистора должен быть как можно меньше, но намного больше нулевого значения, то есть где-то между 10 и 50 Ом.

Хотя МОП-транзистор по-прежнему будет правильно срабатывать, даже если на его затвор не будет установлен резистор, строго рекомендуется низкое значение для противодействия или ограничения переходных процессов или выбросов на затворе / истоке МОП-транзистора.

Использование резистора со светодиодом

Как и в случае с BJT, использование резистора со светодиодом необходимо, и это можно сделать по следующей формуле:

R = (напряжение питания — напряжение на светодиодах) / ток светодиода

Опять же, результаты формулы предназначены только для получения абсолютно оптимальных результатов по яркости светодиода.

Например, предположим, что у нас есть светодиод с характеристиками 3,3 В и 20 мА.

Мы хотим зажечь этот светодиод от источника питания 12 В.

Использование формулы говорит нам, что:

R = 12 — 3,3 / 0,02 = 435 Ом

Это означает, что для получения наиболее эффективных результатов от светодиода потребуется резистор на 435 Ом.

Однако на практике вы обнаружите, что любое значение от 330 Ом до 1K будет давать удовлетворительные результаты для светодиода, так что это практически небольшой опыт и некоторые практические знания, и вы можете легко преодолеть эти препятствия даже без каких-либо расчетов.

Использование резисторов со стабилитронами

Много раз мы считаем необходимым включать стадию стабилитрон в электронной схеме, например, в операционники схемах, где операционный усилитель используется как компаратор, и мы намерены использовать стабилитрон для фиксации опорного напряжения через один из входов операционный усилитель.

Можно задаться вопросом, как можно рассчитать стабилитрон ??

Это совсем несложно и полностью идентично тому, что мы делали для светодиода в предыдущем обсуждении.

Для этого просто используйте следующую формулу:

R = (напряжение питания — напряжение стабилитрона) / ток нагрузки

Нет необходимости упоминать, что правила и параметры идентичны тем, что реализованы для светодиода выше, никаких критических проблем не возникнет, если выбранный стабилитрон немного меньше или значительно выше расчетного значения.

Как использовать резисторы в операционных усилителях

Обычно все ИС имеют характеристики с высоким входным сопротивлением и низким выходным сопротивлением.

Это означает, что входы хорошо защищены изнутри и не зависят от тока для рабочих параметров, но, в отличие от этого, выходы большинства ИС будут уязвимы для тока и коротких замыканий.

Поэтому расчет резисторов для входа ИС может вообще не быть критичным, но при настройке выхода с нагрузкой резистор может стать решающим, и, возможно, потребуется его рассчитать, как объяснялось в наших разговорах выше.

Использование резисторов в качестве датчиков тока

В приведенных выше примерах, особенно для светодиодов и BJT, мы увидели, как резисторы можно настроить в качестве ограничителей тока. Теперь давайте узнаем, как можно использовать резистор в качестве датчика тока:

Вы также можете узнать то же самое в этой статье, которая объясняет как построить модули измерения тока

В соответствии с законом Ома, когда через резистор пропускается ток, на этом резисторе возникает пропорциональная разность потенциалов, которую можно рассчитать по следующей формуле закона Ома:

V = RxI, где V — напряжение, развиваемое на резисторе, R — резистор в Ом, а I — ток, проходящий через резистор в амперах.

Скажем, например, через резистор сопротивлением 2 Ом пропускают ток 1 А, решение этой формулы в приведенной выше формуле дает:

V = 2×1 = 2 V,

Если снизить ток до 0,5 ампера, то

V = 2×0.5 = 1 V

Приведенные выше выражения показывают, как разность потенциалов на резисторе изменяется линейно и пропорционально в зависимости от протекающего через него тока.

Это свойство резистора эффективно реализуется во всех схемах измерения тока или токовой защиты.

Вы можете увидеть следующие примеры для изучения вышеупомянутой особенности резисторов, во всех этих конструкциях использовался рассчитанный резистор для определения желаемых уровней тока для конкретных приложений.

Схема универсального высоковаттного светодиодного ограничителя тока — постоянный …

Схема зарядного устройства на 12 В с дешевым управлением по току …

LM317 в качестве регулятора переменного напряжения и переменного …

Схема драйвера лазерного диода — управляемый ток | Самодельный …

Сделайте светодиодный прожектор на сто ватт постоянным током …

Использование резисторов в качестве делителя потенциала

До сих пор мы видели, как резисторы могут применяться в схемах для ограничения тока, теперь давайте исследуем, как резисторы могут быть подключены для получения любого желаемого уровня напряжения внутри схемы.

Многие схемы требуют точных уровней напряжения в определенных точках, которые становятся ключевыми ориентирами для схемы для выполнения намеченных функций.


Для таких приложений рассчитанные резисторы используются последовательно для определения точных уровней напряжения, также называемых разностью потенциалов, в соответствии с требованиями схемы. Требуемые опорные напряжения достигаются на стыке двух выбранных резисторов (см. Рисунок выше).

Резисторы, которые используются для определения определенных уровней напряжения, называются цепями делителей потенциала.

Формула для поиска резисторов и эталонов напряжения может быть показана ниже, хотя это также может быть просто достигнуто с помощью предустановки или потенциометра и путем измерения напряжения его центрального провода с помощью цифрового мультиметра.

Vout = V1.Z2 / (Z1 + Z2)
Остались вопросы? Пожалуйста, записывайте свои мысли в комментариях.

Предыдущая статья: Цепь индикатора тока батареи — отключение зарядки по току Следующая статья: Светодиодный стоп-сигнал для мотоциклов и автомобилей

Основы на пальцах.

Часть 3 Диод
Так работает диод

  Это такая хитрая фиговина, пропускающая ток только в одну сторону. Его можно сравнить с ниппелем. Применяется, например, в выпрямителях, когда из переменного тока делают постоянный. Или когда надо отделить обратное напряжение от прямого. Погляди в схему программатора (там где был пример с делителем). Видишь стоят диоды, как думаешь, зачем? А все просто. У микроконтроллера логические уровни это 0 и 5 вольт, а у СОМ порта единица это минус 12 вольт, а ноль плюс 12 вольт. Вот диод и отрезает этот минус 12, образуя 0 вольт. А поскольку у диода в прямом направлении проводимость не идеальная (она вообще зависит от приложенного прямого напряжения, чем оно больше, тем лучше диод проводит ток), то на его сопротивлении упадет примерно 0.5-0.7 вольта, остаток, будучи поделенным резисторами надвое, окажется примерно 5.5 вольт, что не выходит за пределы нормы контроллера.
Выводы диода называют анодом и катодом. Ток течет от анода к катоду. Запомнить где какой вывод очень просто: на условном обозначнеии стрелочка и палочка со стороны катода как бы рисуют букву К вот, смотри —К|—. К= Катод! А на детали катод обозначается полоской или точкой.

  Есть еще один интересный тип диода – стабилитрон. Его я юзал в одной из прошлых статей. Особенностью его является то, что в прямом направлении он работает как обычный диод, а вот в обратном его срывает на каком либо напряжении, например на 3.3 вольта. Подобно ограничительному клапану парового котла, открывающемуся при превышении давления и стравливающему излишки пара. Стабилитроны используют когда хотят получить напряжение заданной величины, вне зависимости от входных напряжений. Это может быть, например, опорная величина, относительно которой происходит сравнение входного сигнала. Им можно обрезать входящий сигнал до нужной величины или используют его как защиту. В своих схемах я часто ставлю на питание контроллера стабилитрон на 5.5 вольт, чтобы в случае чего, если напряжение резко скакнет, этот стабилитрон стравил через себя излишки. Также есть такой зверь как супрессор. Тот же стабилитрон, только куда более мощный и часто двунаправленный. Используется для защиты по питанию.

Транзистор.
Транзистор на пальцах

  Жуткая вещь, в детстве все не мог понять как он работает, а оказалось все просто.
В общем, транзистор можно сравнить с управляемым вентилем, где крохотным усилием мы управляем мощнейшим потоком. Чуть повернул рукоятку и тонны дерьма умчались по трубам, открыл посильней и вот уже все вокруг захлебнулось в нечистотах. Т.е. выход пропорционален входу умноженному на какую то величину. Этой величиной является коэффициент усиления.
Делятся эти девайсы на полевые и биполярные.
В биполярном транзисторе есть эмиттер, коллектор и база (смотри рисунок условного обозначения). Эмиттер он со стрелочкой, база обозначается как прямая площадка между эмиттером и коллектором. Между эмиттером и коллектором идет большой ток полезной нагрузки, направление тока определяется стрелочкой на эмиттере. А вот между базой и эмиттером идет маленький управляющий ток. Грубо говоря, величина управляющего тока влияет на сопротивление между коллектором и эмиттером. Биполярные транзисторы бывают двух типов: p-n-p и n-p-n принципиальная разница только лишь в направлении тока через них.

  Полевой транзистор отличается от биполярного тем, что в нем сопротивление канала между истоком и стоком определяется уже не током, а напряжением на затворе. Последнее время полевые транзисторы получили громадную популярность (на них построены все микропроцессоры), т.к. токи в них протекают микроскопические, решающую роль играет напряжение, а значит потери и тепловыделение минимальны.

Обозначение транзисторов или камень преткновения всех студентов. Как запомнить тип биполярного транзистора по его условной схеме? Представь что стрелочка это направление твоего движения на машине… Если едем в стенку то дружный вопль «Писец Нам Писец

  Короче, транзистор позволит тебе слабеньким сигналом, например с ноги микроконтроллера, управлять мощной нагрузкой типа реле, двигателя или лампочки. Если не хватит усиления одного транзистора, то их можно соединять каскадами – один за другим, все мощней и мощней. А порой хватает и одного могучего полевого MOSFET транзистора. Посмотри, например, как в схемах сотовых телефонов управляется виброзвонок. Там выход с процессора идет на затвор силового MOSFET ключа.

Расчет биполярного транзистора в ключевом режиме с резистивной нагрузкой

Расчет биполярного транзистора в ключевом режиме с резистивной нагрузкой

Упрощенный расчет транзистора для работы в ключевом режиме на резистивную нагрузку.

 

Ключевой режим работы характеризуется тем, что транзистор находится в одном из двух состояний: в полностью открытом (режим насыщения), или полностью закрытом (состояние отсечки).

 

Рассмотрим пример, где в качестве нагрузки выступает контактор типа КНЕ030 на напряжение 27В с катушкой сопротивлением 150 Ом. Индуктивным характером катушки в данном примере пренебрежем, считая, что реле будет включено раз и надолго.

Рассчитываем ток коллектора:

Ik=(UccUкэнас)/Rн    , где

Ik –ток коллектора

      Ucc- напряжение питания (27В)

      Uкэнас- напряжение насыщения биполярного транзистора (типично от 0.2 до 0.8В, хотя и может прилично различаться для разных транзисторов), в нашем случае примем 0.4В

      Rн- сопротивление нагрузки (150 Ом)

Итак,

Ik= (27-0.4)/150 = 0.18A = 180мА

На практике из соображений надежности элементы всегда необходимо выбирать с запасом. Возьмем коэффициент 1.5

Таким образом, нужен транзистор с допустимым током коллектора не менее 1. 5*0.18=0.27А и максимальным напряжением коллектор-эмиттер не менее 1.5*27=40В.

Открываем справочник по биполярным транзисторам .  По заданным параметрам подходит КТ815А (Ikмакс=1.5А Uкэ=40В)

      Следующим этапом рассчитываем ток базы, который нужно создать, чтобы обеспечить ток коллектора 0.18А.

      Как известно, ток коллектора связан с током базы соотношением

      Ik=Iб*h21э,

где h31э – статический коэффициент передачи тока.

 При отсутствии дополнительных данных можно взять табличное гарантированное минимальное значение для КТ815А (40). Но для КТ815 есть график зависимости h31э от тока эмиттера. В нашем случае ток эмиттера 180мА, этому значению соответствует h31э=60. Разница невелика, но для чистоты эксперимента возьмем графические данные.

Итак,

            Iб=180/60=3мА

Для расчета базового резистора R1 смотрим второй график, где приведена зависимость напряжения насыщения база-эмиттер (Uбэнас) от тока коллектора. При токе коллектора 180мА напряжение насыщения базы будет 0.78В (При отсутствии такого графика можно использовать допущение, что ВАХ перехода база-эмиттер подобна ВАХ диода и в диапазоне рабочих токов напряжение база-эмиттер находится в пределах 0.6-0.8 В)

Следовательно, сопротивление резистора R1 должно быть равно:

R1=(Uвх-Uбэнас)/Iб = (5-0.78)/0.003 = 1407 Ом = 1.407 кОм.

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем ближайшее в меньшую сторону (1.3 кОм)

Если к базе подключен шунтирующий резистор (вводится для более быстрого выключения транзистора или для повышения помехоустойчивости) нужно учитывать, что часть входного тока уйдет в этот резистор, и тогда формула примет вид:

R1= (Uвх-Uбэнас)/(Iб+IR2) = (Uвх-Uбэнас)/(Iб+ Uбэнас/R2)

Так, если R2=1 кОм, то

R1= (5-0. 78)/(0.003+0.78/1000) = 1116 Ом = 1.1 кОм

 

Рассчитываем потери мощности на транзисторе:

            P=Ik*Uкэнас

Uкэнас берем из графика: при 180мА оно составляет 0.07В

            P= 0.07*0.18= 0.013 Вт

Мощность смешная, радиатора не потребуется.

О замене радиодеталей. Группа компаний «Коннект-Экскон»

При сборке любого устройства, даже самого простейшего, у радиолюбителей часто возникают проблемы с радиодеталями, бывает что не удается достать какой то резистор определенного номинала, конденсатор или транзистор… в данной статье я хочу рассказать про замену радиодеталей в схемах, какие радиоэлементы на что можно заменять и какие нельзя, чем они различаются, какие типы элементов в каких узлах применяют и многое другое. Большинство радиодеталей могут быть заменены на аналогичные, близкие по параметрам.

Резисторы

Начнем пожалуй с резисторов.

Итак, вам наверное уже известно, что резисторы являются самыми основными элементами любой схемы. Без них не может быть построена ни одна схема, но что же делать, если у вас не оказалось нужных сопротивлений для вашей схемы? Рассмотрим конкретный пример, возьмем к примеру схему светодиодной мигалки, вот она перед вами:

Для того чтобы понять, какие резисторы здесь в каких пределах можно менять, нам нужно понять, на что вообще они влияют. Начнем с резисторов R2 и R3 – они влияют (совместно с конденсаторами) на частоту мигания светодиодов, т.е. можно догадаться, что меняя сопротивления в большую или меньшую сторону, мы будем менять частоту мигания светодиодов. Следовательно, данные резисторы в этой схеме можно заменить на близкие по номиналу, если у вас не окажется указанных на схеме. Если быть точнее, то в данной схеме можно применить резисторы ну скажем от 10кОм до 50кОм. Что касается резисторов R1 и R4, в некоторой степени и от них тоже зависит частота работы генератора, в данной схеме их можно поставить от 250 до 470Ом. Тут есть еще один момент, светодиоды ведь бывают на разное напряжение, если в данной схеме применяются светодиоды на напряжение 1,5вольт, а мы поставим туда светодиод на большее напряжение – они у нас будут гореть очень тускло, следовательно, резисторы R1 и R4 нам нужно будет поставить на меньшее сопротивление. Как видите, резисторы в данной схеме можно заменить на другие, близкие номиналы. Вообще говоря, это касается не только данной схемы, но и многих других, если у вас при сборке схемы скажем не оказалось резистора на 100кОм, вы можете заменить его на 90 или 110кОм, чем меньше будет разница – тем лучше ставить вместо 100кОм 10кОм не стоит, иначе схема будет работать некорректно или вовсе, какой либо элемент может выйти из строя. Кстати, не стоит забывать что у резисторов допустимо отклонение номинала. Прежде чем резистор менять на другой, прочитайте внимательно описание и принцип работы схемы. В точных измерительных приборах не стоит отклоняться от заданных в схеме номиналов.

Теперь что касается мощностей, чем мощнее резистор тем он толще, ставить вместо мощного 5 ваттного резистора 0,125 ватт никак нельзя, в лучшем случае он будет очень сильно греться, в худшем — просто сгорит.

А заменить маломощный резистор более мощным – всегда пожалуйста, от этого ничего не будет, только мощные резисторы они более крупные, понадобится больше места на плате, или придется его поставить вертикально.

Не забывайте про параллельное и последовательное соединение резисторов, если вам нужен резистор на 30кОм, вы можете его сделать из двух резисторов по 15кОм, соединив последовательно.

В схеме что я дал выше, присутствует подстроечный резистор. Его конечно же можно заменить переменным, разницы никакой нет, единственное, подстроечный придется крутить отверткой. Можно ли подстроечные и переменные резисторы в схемах менять на близкие по номиналу? В общем то да, в нашей схеме его можно поставить почти любого номинала, хоть 10кОм, хоть 100кОм – просто изменятся пределы регулирования, если поставим 10кОм, вращая его мы быстрее будем менять частоту мигания светодиодов, а если поставим 100кОм., регулировка частоты мигания будет производиться плавнее и «длиннее» нежели с 10к. Иначе говоря, при 100кОм диапазон регулировки будет шире, чем при 10кОм.

А вот заменять переменные резисторы более дешевыми подстроечными не стоит. У них движок грубее и при частом использовании сильно царапается токопроводящий слой, после чего при вращении движка сопротивление резистора может меняться скачкообразно. Пример тому хрип в динамиках при изменении громкости.

Подробнее про виды и типы резисторов можно почитать здесь.

Конденсаторы

Теперь поговорим про конденсаторы, они бывают разных видов, типов и конечно же емкостей. Все конденсаторы различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск. В радиоэлектронике применяют два типа конденсаторов, это полярные, и неполярные. Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные конденсаторы нужно включать в схему строго соблюдая полярность. Конденсаторы по форме бывают радиальные, аксиальные (выводы у таких конденсаторов находятся сбоку), с резьбовыми выводами (обычно это конденсаторы большой емкости или высоковольтные), плоские и так далее. Различают импульсные, помехоподавляющие, силовые, аудио конденсаторы, общего назначения и др.

Где какие конденсаторы применяют?

В фильтрах блоков питания применяют обычные электролитические, иногда еще ставят керамику (служат для фильтрации и сглаживания выпрямленного напряжения), в фильтрах импульсных блоков питания применяют высокочастотные электролиты, в цепях питания — керамику, в некритичных цепях тоже керамику.

На заметку!

У электролитических конденсаторов обычно большой ток утечки, а погрешность емкости может составлять 30-40%, т.е. емкость указанная на банке, в реальности может сильно отличаться. Номинальная ёмкость таких конденсаторов уменьшается по мере их срока эксплуатации. Самый распространённый дефект старых электролитических конденсаторов – это потеря ёмкости и повышенная утечка, такие конденсаторы не стоит эксплуатировать дальше.

Вернемся мы к нашей схеме мультивибратора (мигалки), как видите там присутствуют два электролитических полярных конденсатора, они так же влияют на частоту мигания светодиодов, чем больше емкость, тем медленнее они будут мигать, чем меньше емкость, тем быстрее будут мигать.

Во многих устройствах и приборах нельзя так «играть» емкостями конденсаторов, к примеру если в схеме стоит 470 мкФ – то надо стараться поставить 470 мкФ, или же параллельно 2 конденсатора 220 мкФ. Но опять же, смотря в каком узле стоит конденсатор и какую роль он выполняет.

Рассмотрим пример на усилителе низкой частоты:

Как видите, в схеме присутствует три конденсатора, два из которых не полярные. Начнем с конденсаторов С1 и С2, они стоят на входе усилителя, через эти конденсаторы проходит/подается источник звука. Что будет если вместо 0.22 мкФ мы поставим 0.01 мкФ? Во первых немного ухудшится качество звучания, во вторых звук в динамиках станет заметно тише. А если мы вместо 0.22 мкФ поставим 1 мкФ – то на больших громкостях у нас появятся хрипы в динамиках, усилитель будет перегружаться, будет сильнее нагреваться, да и качество звука снова может ухудшиться. Если вы глянете на схему какого нибудь другого усилителя, можете заметить, что конденсатор на входе может стоять и 1 мкФ, и даже 10 мкФ. Все зависит от каждого конкретного случая. Но в нашем случае конденсаторы 0.22 мкФ можно заменять на близкие по значению, например 0.15 мкФ или лучше 0.33 мкФ.

Итак, дошли мы до третьего конденсатора, он у нас полярный, имеет плюс и минус, путать полярность при подключении таких конденсаторов нельзя, иначе они нагреются, что еще хуже, взорвутся. А бабахают они очень и очень сильно, может уши заложить. Конденсатор С3 емкостью 470 мкФ у нас стоит по цепи питания, если вы еще не в курсе, то скажу, что в таких цепях, и например в блоках питания чем больше емкость, тем лучше.

Сейчас у каждого дома имеются компьютерные колонки, может быть вы замечали, что если громко слушать музыку, колонки хрипят, а еще мигает светодиод в колонке. Это обычно говорит как раз о том, что емкость конденсатора в цепи фильтра блока питания маленькая (+ трансформаторы слабенькие, но об этом я не буду). Теперь вернемся к нашему усилителю, если мы вместо 470 мкФ поставим 10 мкФ – это почти то же самое что конденсатор не поставить вообще. Как я уже говорил, в таких цепях чем больше емкость, тем лучше, честно говоря в данной схеме 470 мкФ это очень мало, можно все 2000 мкФ поставить.

Ставить конденсатор на меньшее напряжение чем стоит в схеме нельзя, от этого он нагреется и взорвется, если схема работает от 12 вольт, то нужно ставить конденсатор на 16 вольт, если схема работает от 15-16 вольт, то конденсатор лучше поставить на 25 вольт.

Что делать, если в собираемой вами схеме стоит неполярный конденсатор? Неполярный конденсатор можно заменить двумя полярными, включив их последовательно в схему, плюсы соединяются вместе, при этом емкость конденсаторов должна быть в два раза больше чем указано на схеме.

Никогда не разряжайте конденсаторы замыкая их вывода! Всегда нужно разряжать через высокоомный резистор, при этом не касайтесь выводов конденсатора, особенно если он высоковольтный.

Практически на всех полярных электролитических конденсаторах на верхней части вдавлен крест, это своеобразная защитная насечка (часто называют клапаном). Если на такой конденсатор подать переменное напряжение или превысить допустимое напряжение, то конденсатор начнет сильно греться, а жидкий электролит внутри него начнет расширяться, после чего конденсатор лопается. Таким образом часто предотвращается взрыв конденсатора, при этом электролит вытекает наружу.

В связи с этим хочу дать небольшой совет, если после ремонта какой либо техники, после замены конденсаторов вы впервые включаете его в сеть (например в старых усилителях меняются все подряд электролитические конденсаторы), закрывайте крышку и держитесь на расстоянии, не дай бог что бабахнет.

Теперь вопрос на засыпку: можно ли включать в сеть 220вольт неполярный конденсатор на 230 вольт? А на 240? Только пожалуйста, сходу не хватайте такой конденсатор и не втыкайте его в розетку!

Вот тут можете еще почитать про конденсаторы

Диоды

У диодов основными параметрами являются допустимый прямой ток, обратное напряжение и прямое падение напряжения, иногда еще нужно обратить внимание на обратный ток. Такие параметры заменяющих диодов должны быть не меньше, чем у заменяемых.

У маломощных германиевых диодов обратный ток значительно больше, чем у кремниевых. Прямое падение напряжения у большинства германиевых диодов примерно в два раза меньше чем у похожих кремниевых. Поэтому в цепях, где используется это напряжение для стабилизации режима работы схемы, например в некоторых оконечных усилителях звука, замена диодов на другой тип проводимости не допустима.

Для выпрямителей в блоках питания главными параметрами являются обратное напряжение и предельно допустимый ток. Например, при токах 10А можно применять диоды Д242…Д247 и похожие, для тока 1 ампер можно КД202, КД213, из импортных это диоды серии 1N4xxx.  Ставить вместо 5 амперного диода 1 амперный конечно же нельзя, наоборот можно.

В некоторых схемах, например в импульсных блоках питания нередко применяют диоды Шоттки, они работают на более высоких частотах чем обычные диоды, обычными диодами такие заменять не стоит, они быстро выйдут из строя.

Во многих простеньких схемах в качестве замены можно поставить любой другой диод, единственное, не спутайте вывода , с осторожностью стоит к этому относиться, т.к. диоды так же могут лопнуть или задымиться (в тех же блоках питания) если спутать анод с катодом.

Можно ли диоды (в т.ч. диоды Шоттки) включать параллельно? Да можно, если два диода включить параллельно, протекающий через них ток может быть увеличен, сопротивление, падение напряжения на открытом диоде и рассеиваемая мощность уменьшаются, следовательно – диоды меньше будут греться. Параллелить диоды можно только с одинаковыми параметрами, с одной коробки или партии. Для маломощных диодов рекомендую ставить так называемый «токоуравнивающий» резистор.

Транзисторы

Транзисторы делятся на маломощные, средней мощности, мощные, низкочастотные, высокочастотные и т.д. При замене нужно учитывать максимально допустимое напряжение эмиттер-коллектор, ток коллектора, рассеиваемая мощность, ну и коэффициент усиления.

Заменяющий транзистор, во первых, должен относиться к той же группе, что и заменяемый. Например, малой мощности низкой частоты или большой мощности средней частоты. Затем подбирают транзистор той же структуры: р-п-р или п-р-п, полевой транзистор с р-каналом или n-каналом. Далее проверяют значения предельных параметров,  у заменяющего транзистора они должны быть не меньше, чем у заменяемого.
Кремниевые транзисторы рекомендуется заменять только кремниевыми, германиевые — германиевыми, биполярные – биполярными и т.д.

Давайте вернемся к схеме нашей мигалки, там применены два транзистора структуры n-p-n, а именно КТ315,  данные транзисторы спокойно можно заменить на КТ3102, или даже на старенький МП37, вдруг завалялся у кого Транзисторов, способных работать в данной схеме очень и очень много.

Как вы думаете, будут ли работать в этой схеме транзисторы КТ361? Конечно же нет, транзисторы КТ361 другой структуры, p-n-p. Кстати, аналогом транзистора КТ361 является КТ3107.

В устройствах, где транзисторы используются в ключевых режимах, например в каскадах управления реле, светодиодов, в логических схемах и пр… выбор транзистора не имеет большого значения, выбирайте аналогичной мощности, и близкий по параметрам.

В некоторых схемах между собой можно заменять например КТ814, КТ816, КТ818 или КТ837. Возьмем для примера транзисторный усилитель, схема его ниже.

Выходной каскад построен на транзисторах КТ837, их можно заменить на КТ818, а вот на КТ816 уже не стоит менять, он будет очень сильно нагреваться, и быстро выйдет из строя. Кроме того, уменьшится выходная мощность усилителя. Транзистор КТ315 как вы уже наверное догадались меняется на КТ3102, а КТ361 на КТ3107.

Мощный транзистор можно заменить двумя маломощными того же типа, их соединяют параллельно. При параллельном соединении, транзисторы должны применяться с близкими значениями коэффициента усиления, рекомендуется ставить выравнивающие резисторы в эмиттерной цепи каждого, в зависимости от тока: от десятых долей ома при больших токах, до единиц ом при малых токах и мощностях. В полевых транзисторах такие резисторы обычно не ставятся, т.к. у них положительный ТКС канала.

proteus_analogue

proteus_analogue

Почему не выпрямляет диод?

Этот вопрос поставил меня поначалу в тупик. Схема, которую я получил в готовом виде вместе с вопросом, на первый взгляд выглядела привычно, а симуляция процесса явно демонстрировала отсутствие выпрямления. И схема и симуляция были сделаны в другой программе, но как это выглядело, я проиллюстрирую в программе Proteus. Верхняя схема относится к тому, как я представлял себе схему и результат симуляции, нижняя к тому, что получалось в действительности.

Рис. 2.1. Симуляция выпрямления переменного напряжения 100 Гц

Что поучительного в этих двух схемах? Первая, как можно понять из рисунка, работает от генератора напряжения, тогда как вторая от генератора тока. Разница между этими двумя источниками в том, что первый призван поддерживать напряжение, которое не зависит от сопротивления нагрузки, то есть, иметь очень малое внутреннее сопротивление, а второй должен поддерживать ток, независящий от нагрузки, то есть иметь очень большое внутреннее сопротивление. При этом его напряжение при обратном включении диода (для обратной полу-волны) будет расти так, чтобы обеспечить необходимый ток в нагрузке.

Мне не приходилось собирать стабилизаторы тока для каких-либо своих нужд, и редко приходилось пользоваться стабилизатором в режиме стабилизатора тока, но схемы стабилизатора тока есть, а мне было бы интересно посмотреть, как работает такая схема в Proteus.

Поиск схемы стабилизатора несколько затянулся, мне не хотелось использовать микросхему стабилизатора напряжения, но через несколько минут я нахожу подходящую схему, рисую ее в Proteus, добавляю два прибора для измерения напряжения и тока на выходе, и начинаю эксперименты.


Рис. 2.2. Эксперименты со схемой стабилизатора тока

Опорное напряжение, формируемое стабилитроном D1 и снимаемое с делителя напряжения на потенциометре RV1 на прямой вход операционного усилителя, сравнивается с падением напряжения на резисторе R1 от тока, практически, равного току в нагрузке R3. Если сопротивление нагрузки изменяется, операционный усилитель изменяет напряжение на выходе так, чтобы вернуть ток в нагрузке к заданному значению.

Сейчас сопротивление нагрузки 10 Ом. Используя возможности программы Proteus, тот факт, что потенциометр интерактивный, я могу задать ток, который мне представляется удобным для последующих опытов. При наведении курсора на точки управления рядом с потенциометром он превращается в плюс в одной из них и в минус в другой. Щелчком по этим точкам можно регулировать положение выходного вывода потенциометра.

Отображение значений на дисплее вольтметра и амперметра при желании можно сделать крупнее. Это приводит к общему укрупнению схемы, но позволяет лучше разобрать детали. Достаточно щелкнуть левой клавишей мышки в нужном месте чертежа, а затем колесиком увеличить или уменьшить масштаб отображения.

Если при этом не получается вернуть общий вид схемы к первоначальному, можно использовать окно панорамирования, слева вверху. Щелчком левой клавиши мышки по этому окну можно вызвать рамку привязки, перемещая эту рамку по общему виду выбрать нужный ракурс, что отображается в окне редактирования схемы, а повторным щелчком зафиксировать это положение.

Рис. 2.3. Выбор тока в нагрузке

Теперь можно увеличить значение резистора нагрузки до 100 Ом или 1 кОм. Я догадываюсь, что никакая программа не отменяет законов электротехники, и возможности регулирующих элементов при питании от 12 вольт отнюдь не безграничны, но попробую сразу увеличить сопротивление нагрузки до 10 кОм. Первое, что приходится при этом сделать, милливольтметр, который показывал напряжение 3.29 мВ, оказывается перегружен, это изменить в свойствах вольтметра его пределы, выбрав Volts. Повторный запуск показывает напряжение на выходе 3.29 В, а ток, как и прежде 0.33 мА.

Как и положено стабилизатору тока, он поддерживает ток в нагрузке заданной величины, хотя сопротивление нагрузки изменилось в 1000 раз. Совсем неплохо.

Начинающий вполне может, используя возможности программы, исследовать эту схему, чтобы понять, как она работает, как влияет каждый из элементов схемы на результаты ее работы. Наиболее очевидное применение схемы — измерение величины сопротивления. Если вместо сопротивления нагрузки R3 включать неизвестное сопротивление, а выходной ток задать удобным образом, например, 1 мА, то измеряя падение напряжения с помощью вольтметра, как это показано на схеме выше, можно по его показаниям прочитать величину измеряемого сопротивления. Для удобства подобного рода измерений можно сделать несколько пределов измерений с помощью переключателя, обеспечивающего разные выходные токи. Программа позволяет провести все предварительные эксперименты, получить, практически, готовое решение, которое останется проверить на макетной плате, при необходимости провести коррекцию элементов схемы, при применении отечественных аналогов может возникнуть необходимость в подобной коррекции, а затем либо собрать схему в окончательном виде, либо развести печатную плату для схемы во второй части системы с названием Ares.

Такой, вот, пример применения Proteus в любительской практике. Но кроме практического применения программа позволяет ответить на многие вопросы, больше подходящие цели обучения, что несомненно поможет любителю в освоении электроники, особенно если будет сочетаться с проверкой наиболее значимых экспериментов на реальной макетной плате с использованием реальных приборов. Конечно, можно и не использовать программу, но проведение очень большого количества реальных испытаний может привести в уныние даже очень увлеченного и упорного любителя. Всегда полезно разнообразить подходы, поскольку смена обстановки благотворно сказывается на поддержании интереса к предмету.

Особую пользу любитель может извлечь, когда он пытается решить свои задачи при использовании элементов электрической схемы в предельных или близких к ним режимах. Реальные пробы в этом случае требуют либо очень тщательного продумывания, либо способны привести к значительным тратам на покупку деталей, раз за разом выходящих из строя. Обычно схожая ситуация возникает в такие моменты, когда, собрав готовую схему, любитель обнаруживает, что, например, транзистор сильно греется. Это может обнаружиться случайно и не сразу после первых испытаний. Первые быстрые испытания схемы могут обнадеживать: схема хорошо работает, не потребовала настройки. Любитель принимает решение сделать печатную плату, вкладывая много труда и упорства в эту работу. Но, перенеся схему на печатную плату, он включает ее надолго и обнаруживает тревожащие его обстоятельства. Тот факт, что транзистор греется, может не иметь особого значения, если это не сказывается роковым образом на выходных параметрах схемы, если это не приводит к выходу транзистора из строя. Оценить возможные последствия удобнее в программе, где можно не только измерить рассеиваемую транзистором мощность, но и оценить влияние температуры на окружающие его элементы схемы без риска окончательно «доконать» транзистор. Хотя сам транзистор в выбранном режиме может «безболезненно» греться, увеличение, скажем, сопротивления рядом расположенного резистора может приводить в определенных условиях к увеличению мощности рассеивания на транзисторе, а этот лавинообразно происходящий процесс не только расстроить работу схемы, но и вывести ее из строя.

Иногда подобные процесс происходят настолько быстро, что наблюдение их в реальных условиях сопряжено с большими трудностями. Особенно это касается переходных процессов, начинающихся при включении схемы. Сейчас достаточно много устройств с бестрансформаторным питанием. Даже исключая сложности налаживания подобных устройств, связанные с опасностью поражения электрическим током, трудно наблюдать переходные процессы при подключении к сети. Даже в профессиональной разработке учет самых неблагоприятных обстоятельств в этом случае оценивается вероятностью проявления этих самых неблагоприятных обстоятельств, положим, когда при включении схемы напряжение в сети равно амплитудному значению, к которому добавляется импульс помехи. Программа позволяет растянуть время, добавить источник помех и тщательней рассмотреть процесс.

Но даже вне таких случаев, с которыми любитель, видимо, никогда не столкнется, программа позволяет задавать множество вопросов из разряда «А если. ..», вопросов, которые обычно не приходят в голову или требуют трудоемкого ответа, тогда как многие вопросы, подобные тому, что послужил названием этой главы, позволяют лучше понять многие аспекты работы реальных устройств, а порой становятся базой для новых решений, для создания новых полезных устройств.

Как работает транзистор?

Первое, что приходит в голову, когда слышишь подобный вопрос, это рассказать об устройстве транзистора: p-n переходах, их объединении в трехслойную конструкцию и т.д. Физика полупроводников, если подходить к вопросу серьезно, достаточно сложна и требует хотя бы начальных знаний о квантовой физике. И это касается только вопроса методичности изложения, тогда как и сама квантовая физика, как, впрочем, и классическая теория электричества, порою не в состоянии ответить на все возникающие вопросы. В итоге, чаще приходится просить принять что-то на веру после обширных математических выкладок и многочисленных поясняющих рисунков, а это никак не способствует пониманию существа вопроса.

Но действительно ли спрашивающего интересует физика полупроводников? Кого-то, может быть, и интересует, но большая часть вопрошающих, как мне кажется, больше склонна получить ответ на другой вопрос: как осмысленно использовать транзистор в схемах?

Транзистор — один из наиболее употребительных активных элементов электронных схем. В последнее время схемы часто строятся с использованием микросхем, а подход к их созданию требует только знания свойств и функциональных возможностей микросхемы, но следует забывать, что и свойства и функциональные возможности микросхемы обусловлены свойствами скрытых в ней компонент, где транзисторы продолжают играть значительную роль. Так что вопрос о работе транзистора не утратил актуальности. Но с учетом «микросхемного» подхода к созданию устройств рассмотрение свойств и функциональных возможностей транзисторов мне кажется более актуальным, чем физических принципов, лежащих в основе их работы, особенно для любителей.

Чаще всего транзистор используется для усиления сигнала. И хотя сигналы бывают разные, наиболее простые эксперименты можно осуществить с усилением синусоидального сигнала. А Proteus предоставляет все необходимое для этого.

В одном из весьма аргументированных сообщений, встреченных мною на форуме, где обсуждалась работа с Proteus, говорилось, что эта среда разработки предназначена для работы с цифровой техникой и микроконтроллерами, поэтому аналоговые схемы в ней исследовать нет резона. Меня заинтересовало, можно ли рассказать о применении транзисторов с помощью программы Proteus? Попробую это сделать.

Итак. Усиление сигнала можно рассматривать как усиление сигнала по току, усиление по напряжению и усиление по мощности. Усиление сигнала по току у транзистора обусловлено его свойством — ток коллектора и ток базы связаны соотношением Iк = К*Iб. При этом, если ток базы изменяется по какому-то закону, то ток коллектора изменяется по тому же закону, то есть, соотношение выше можно рассматривать для каждого момента времени. Вот, собственно, что я посчитал бы необходимым ответить на вопрос о том, как работает транзистор.

При работе с симметричными сигналами транзистор, как правило, включают так, чтобы напряжение на коллекторе было равно половине напряжения питания. В простейшем случае это достигается подбором резистора в цепи базы.

Рис. 3.1. Задание рабочего режима транзистора

Если в такой схеме менять величину сопротивления R1, что в Proteus достигается щелчком правой клавиши мышки по этому компоненту с последующим выбором из выпадающего меню пункта Edit Properties, открывающего, в свою очередь, диалоговое окно свойств резистора, где и задается величина сопротивления, так вот, если менять R1 то можно получить разное напряжение на коллекторе транзистора.

Однако гораздо полезнее подключить к схеме предыдущего рисунка генератор синусоидального напряжения, используя клавишу Generator Mode (иконка на левой инструментальной панели в виде кружка с синусоидой). Если теперь с помощью клавиши Graph Mode нарисовать график, можно выбрать ANALOGUE из представленных возможностей, добавить пробник напряжения, обозначив его метку как output, то после настройки графика, в его свойствах я задаю время 10 мС (10m), так как я задал для генератора синусоиды 10 мВ (10m RMS) и частоту 1 кГц (1k), добавить кривую для графика, используя пункт выпадающего меню Add Traces…, то теперь можно наблюдать выходной сигнал после запуска симуляции в пункте выпадающего меню Simulate Graph при разных значениях сопротивления, чтобы оценить, как влияет выбор рабочей точки на получающийся результат.

Рис. 3.2. Наблюдение синусоидального сигнала на коллекторе транзистора

Зачем на входе транзистора конденсатор? Чтобы сопротивление генератора, а генератор имеет некоторое внутреннее сопротивление, не меняло заданный режим. Конденсатор не пропускает постоянный ток, значит не изменит наших настроек. Можно включать разные источники сигнала, можно менять сопротивление в цепи коллектора, можно наблюдать многое в программе Proteus, и можно проверить, действительно ли между током базы и током коллектора есть соотношение, о котором было сказано в самом начале, и можно проверить, действительно ли ток (ток, а не напряжение, как у меня) коллектора повторяет закон изменения тока базы. Кстати, можно проверить и фазовые соотношения между напряжениями на базе транзистора и напряжением на его коллекторе. Это удобно сделать добавив второй график для сигнала input на рис.3.2.

Я же хочу проделать другие испытания. Если верить рассказам о Proteus, которые я нашел в Интернете, то работа усилителя не зависит от того, какой транзистор вы используете. Выбирая разные транзисторы из библиотеки компонентов, я хочу посмотреть на амплитудно-частотные характеристики получающихся усилителей. Для этой цели я использую ту же схему, добавлю в свой набор некоторое количество транзисторов, затем, меняя транзисторы, посмотрю, действительно ли их АЧХ одинаковы?

Рис. 3.3. Испытания разных транзисторов в Proteus

Для транзистора AC127, как это видно из графика, частота среза примерно 5 МГц. Похоже ли это на правду? Не хочу заниматься расчетами, но если современные транзисторы малой мощности имеют граничную частоту при включении с общей базой порядка 300 МГц, а усиление около 100, то граничная частота должна получиться около 3 МГц.

Когда рассказывают о строении биполярного транзистора, то обязательно упоминают о том, что он имеет две пограничные области на стыке полупроводников разных типов проводимости, очень напоминающие по свойствам заряженные конденсаторы. Этому свойству транзистор обязан своим поведением при усилении сигналов разных частот. Его поведение можно моделировать используя RC цепь. Амплитудно-частотная характеристика интегрирующей RC цепи и однокаскадного усилителя на транзисторе будут обладать одинаковыми свойствами. Можно сравнить графики рис. 1.14 и предыдущего, чтобы увидеть наличие верхней граничной частоты в обоих случаях и спада амплитудно-частотной характеристики со скоростью 20 дБ на декаду. Величина эквивалентного конденсатора зависит от конкретной модели транзистора. Если заменить одну модель транзистора другой, то можно ожидать, что амплитудно-частотная характеристика каскада изменится, если, конечно, у них различается такой параметр, как граничная частота усиления.

Поэтому я хочу заменить транзистор на TIP31.

Рис. 3.4. Амплитудно-частотная характеристика после замены транзистора

Не знаю, как у вас, а у меня верхняя граничная частота «улетела» за 10 МГц. Не уверен я теперь, что Proteus не годится для аналогового симулирования схем. Чтобы развеять свои сомнения я верну транзистор AC127, а в цепь эмиттера включу резистор. Этот резистор, удобнее рассмотреть его работу в схеме рис.3.1, приведет к тому, что напряжение база-эмиттер транзистора изменится. На нем будет падать напряжение, которое нужно вычесть из напряжения между базой и общим проводом, чтобы получить напряжение база-эмиттер. Входным напряжением для транзистора служит именно напряжение база-эмиттер. Таким образом, резистор в цепи эмиттера уменьшает входной сигнал для транзистора. Он, резистор, является резистором обратной связи — мы часть выходного сигнала (а на резисторе в цепи эмиттера в значительной мере сказывается именно выходной сигнал) сложили с учетом фазы со входным сигналом, дополнение «с учетом фазы» в данном случае указывает на то, что обратная связь будет отрицательной. А, насколько я знаю, отрицательная обратная связь должна расширить диапазон рабочих частот каскада усиления, то есть, верхняя граничная частота должна увеличится. Проверим, так ли это?

Рис. 3.5. Амплитудно-частотная характеристика с отрицательной обратной связью

Нисколько я не развеял сомнения, верхняя частота среза каскада вновь оказывается за 10 МГц, как и предписывает ей теория и практика. Видимо профессионалов не устраивает точность моделирования сравнительно с расчетами или практическим выполнением схем, но в любительской практике, если проверять результаты моделирования на макетной плате, программа окажется достойным помощником.

Проведем еще один эксперимент, который отчасти отвечает на вопрос о применимости Proteus к аналоговым схемам, отчасти на вопрос о том, как работает транзистор?

В самом начале я говорил, что ток базы и ток коллектора связаны соотношением, но никак не назвал это соотношение. Коэффициент «К» — это статический коэффициент усиления по току. Можно встретить его в виде Вст и в виде h21. Это связь между постоянным током базы и коллектора. Но при работе транзистора в схеме нас больше может заинтересовать динамическая связь этих токов. Посмотрим, может ли Proteus помочь нам в этом.

Но предварительно, поскольку мы этого не сделали, найдем этот самый статический коэффициент усиления по току, как отношение постоянного тока коллектора к току базы в выбранном режиме. В схеме рис.3.1 я добавлю два измерителя тока, амперметра, один в цепь базы, другой в цепь коллектора. В свойствах этих амперметров (правый щелчок, в выпадающем меню свойства, затем окошко Display Range) я заменю тот, что в цепи базы на микроамперметр, а в цепи коллектора на миллиамперметр.

Рис. 3.6. Измерение статического коэффициента усиления по току

Теперь можно разделить 5.67 мА на 22.6 мкА, что даст значение коэффициента, примерно, 250.

Мне хотелось бы проделать нечто подобное со входным и выходным током схемы на рис. 3.4. Токовый пробник к входной цепи добавляется и графика работает, а вот графика, если добавить токовый пробник в коллекторную цепь, работать не хочет. Но это не слишком огорчает меня, поскольку токовый пробник в общей цепи вполне меня устроит, ток в общей цепи — сумма токов базы и коллектора, но ток базы много меньше тока коллектора, так что для ориентировочных расчетов можно взять их сумму.

Можно, конечно, попытаться разобраться, отчего не хочет симулироваться график, если токовый пробник устанавливать в цепь коллектора. К этой проблеме можно вернуться позже, либо не рассматривать это в качестве проблемы до того момента, когда в таком измерении возникнет жестокая необходимость. Пока можно обойтись тем, что есть.

В общем рабочем поле графики немного маловаты, и если это, как мне в данном случае, мешает определить величины, можно выбрать из выпадающего меню после щелчка правой клавиши мышки по графику пункт Maximize (Show Window), что приведет к появлению окна просмотра с большим графиком.

Рис. 3.7. Токи во входной и выходной цепях усилителя

Самый верхний график показывает напряжение сигнала на коллекторе транзистора. В окне просмотра легко выясняется, что двойная амплитуда сигнала около 8.5 — 3.5 = 5 В. Соответственно амплитуда должна быть 2.5 В. Прав я или нет, но при сопротивлении нагрузки равном 1 кОм ток через это сопротивление должен быть 2.5 мА.

Следующий график показывает токовый сигнал базы транзистора, двойная амплитуда которого 24 мкА, а амплитуда 12 мкА.

Последний график — это общий токовый сигнал, как алгебраическая сумма базового и коллекторного токов, который я, ничтоже сумняшеся, принимаю за выходной ток с амплитудой 2.5 мА. В этом случае усиление по току, как простое отношение выходного тока ко входному, будет около 208. Это близко к статическому коэффициенту усиления по току. Кроме того, зная, что входной сигнал равен 10 мВ (RSM ) эффективного значения или 14 мВ амплитудного, а выходной сигнал 2.5 В, можно получить усиление по напряжению около 178. Это значение, выраженное в децибелах, дает величину 45 дБ. Это же значение присутствует на амплитудно-частотной характеристике этой схемы. Расчетное значение усиления по напряжению получается около 200. Пока похоже.

В одном из справочников приводится расчетное значение усиления по напряжению как отношение величины сопротивления в коллекторной и эмиттерной цепи для рис. 3.5. В данном случае это будет 1000/300 = 3.3 или в децибелах 20log(3.3) = 10.4. Это значение присутствует на амплитудно-частотной характеристике.

Что ж, был бы рад сказать, что убедился, с аналоговыми схемами работать нельзя, но не убедился пока. Увы!

   
    Домой

В чем разница между активными и пассивными компонентами?

Введение

Электронные компоненты , которые являются основными элементами электронных схем, обычно представляют собой отдельные пакеты и имеют два или более выводов или металлических контактов. Электронный компонент — это любое базовое дискретное устройство или физический объект в электронной системе, используемый для воздействия на электроны или связанные с ними поля. Они должны быть соединены друг с другом для формирования электронной схемы с определенными функциями, такими как усилители, радиоприемники, генераторы и т. д.Одним из распространенных способов соединения электронных компонентов является приваривание к печатной плате. Электронные компоненты имеют множество форм и размеров, такие как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы, диоды и т. д.) или специальный набор, такой как интегральные схемы. Все они относятся к двум типам: активные компоненты и пассивные компоненты . Здесь может возникнуть вопрос: чем отличается активный компонент от пассивного? Эта заметка расскажет о различиях между ними.

Активные и пассивные компоненты

Каталог


Ⅰ Что подразумевается под активными компонентами?

1.1 Определение активных компонентов

Активный компонент — это часть цепи, которая зависит от внешнего источника питания для управления или изменения электрических сигналов. Они включают в себя усилительные компоненты, такие как транзисторы, генераторы постоянного тока, триодные вакуумные лампы (клапаны), туннельные диоды, кремниевые управляемые выпрямители и т. д.

1.2 Активные компоненты Пример

сигналы, как диод.Он состоит из двух PN-диодов, соединенных встречно-параллельно, и имеет три вывода, а именно эмиттер, базу и коллектор. Первичный транзистор — BJT, а FET — современная версия транзистора.

Вакуумная трубка, электронная трубка, клапан или трубка — это устройство, которое регулирует протекание электрического тока в высоком вакууме между электродами, к которым приложена разность электрических потенциалов. Вакуумные трубки содержат электроды для управления потоком электронов и использовались в первых компьютерах в качестве переключателя, усилителя или экрана дисплея (ЭЛТ).Электронные лампы, используемые в качестве переключателей, позволили первым компьютерам выполнять цифровые вычисления. Одним из его недостатков является то, что стоимость ламп сейчас намного дороже, а ламповые усилители требуют большого количества двухточечной проводки. Кроме того, трубчатая фурнитура сейчас стоит дороже.

  • Кремниевые управляемые выпрямители (SCR)

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) или полупроводниковый выпрямитель представляет собой четырехслойное полупроводниковое устройство регулирования тока. Это одно из нескольких силовых полупроводниковых устройств наряду с симисторами (триодами переменного тока), диаками (диодами переменного тока) и UJT (однопереходными), функционирующими как электрический переключатель для операций с большой мощностью.Существует три режима работы SCR, включая режим прямой блокировки (выключенное состояние), режим прямой проводимости (включенное состояние), режим обратной блокировки (выключенное состояние).


Ⅱ Что подразумевается под пассивными компонентами?

2.1 Пассивные компоненты Определение

Пассивный элемент — это электрический компонент, который не генерирует энергию, а вместо этого рассеивает, накапливает и/или отдает ее. Например, пассивные компоненты, такие как резисторы, трансформаторы, конденсаторы, катушки индуктивности и диоды, не нуждаются во внешнем источнике питания для работы.Эти компоненты используют некоторые другие свойства для управления электрическим сигналом.

2.2 Пример пассивных компонентов

Резистор представляет собой пассивный электрический компонент с двумя выводами. Поскольку «основная функция резистора — блокировать протекание тока», можно сделать вывод, что резистор является «токоограничивающим компонентом». Мы обычно определяем резистор как двухполюсный электронный компонент, изготовленный из резистивного материала и имеющий определенную конструктивную форму, которая может ограничивать прохождение тока в цепи.Влияние проводника на ток называется сопротивлением и обозначается символом R. Единицей измерения является ом, килоом и мегаом, которые обозначаются Ом, кОм и МОм соответственно. Углеродные резисторы являются наиболее распространенным типом композиционных резисторов. Углеродные резисторы — это дешевые резисторы общего назначения, используемые в электрических и электронных схемах. Кроме того, они являются стандартными значениями резисторов E3, E6, E12, E24, E48 и E96. Резисторы серии E3 являются наиболее широко используемыми, и, следовательно, эти значения будут наиболее распространенными значениями резисторов, используемых в электронной промышленности.

Конденсатор (первоначально известный как конденсатор) представляет собой пассивный электрический компонент с двумя выводами. Конденсатор — это устройство, которое используется для накопления зарядов между его пластинами в электрической цепи. Он работает по тому принципу, что емкость проводника заметно увеличивается, когда к нему приближается заземленный проводник. В цепях часто встречаются такие конденсаторы, как алюминиевые электролитические конденсаторы, фильтрующие конденсаторы, танталовые конденсаторы и чип-керамические конденсаторы. Многие поставщики разработали серию стандартных номиналов конденсаторов в своих конденсаторных изделиях.

Диод определяется как двухконтактный электронный компонент с однонаправленной проводимостью. Другими словами, он проводит ток только в одном направлении. Существуют электронные диоды и кристаллические диоды. Наиболее распространены и часто используются кристаллические диоды. Однонаправленная характеристика проводимости диодов используется почти во всех электронных схемах и играет важную роль во многих схемах. Идеальный диод будет иметь нулевое сопротивление в одном направлении и бесконечное сопротивление в обратном направлении.

Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент во многих импульсных источниках питания для выработки постоянного тока. В нем используется проводник, намотанный в катушку, и когда электричество течет в катушку слева направо, это создает магнитное поле в направлении по часовой стрелке. Обычно индуктор состоит из изолированного провода, намотанного на катушку. Катушка индуктивности подает энергию в цепь, чтобы поддерживать ток во время периодов переключения «выключено», и позволяет использовать топографии, где выходное напряжение выше, чем входное напряжение.Основные типы индукторов включают индукторы с воздушным сердечником, индукторы с железным сердечником, тороидальные индукторы, индукторы с многослойным сердечником, индукторы с сердечником из порошкового железа и т. д. запоминающие устройства для электронных игр, фотоаппараты и MP3-плееры, а также микропроцессоры, в которых миллионы компонентов встроены в единую интегральную схему.


Ⅲ Различия между активными и пассивными компонентами Обзор

Теперь, когда мы поняли, что такое активные и пассивные устройства и их формы, давайте сравним активные и пассивные компоненты на основе определенных параметров, как описано ниже.

Источник энергии: активным компонентам требуется внешний источник энергии. В случае пассивных компонентов для их работы не требуется дополнительный источник энергии. Без необходимости в определенном напряжении резистор работает сам по себе.

Энергия: Активные компоненты создают энергию в виде напряжения или тока, а пассивные компоненты — это устройства, которые накапливают энергию, такие как конденсатор, хранят свою энергию в форме электрического поля и сохраняют свою энергию в форме магнитного поля. поле в индукторе.

Внешний источник: как было показано ранее, активным компонентам требуется дополнительный источник для мониторинга и управления их операциями, но в случае пассивных компонентов дополнительный источник не требуется.

Линейность: линейные компоненты пассивны, а нелинейные компоненты активны. Падение напряжения будет линейным по отношению к его значению сопротивления в соответствии с законом Ома в пассивном компоненте, таком как резистор. Производительность будет иметь коэффициент усиления, который не будет линейным в транзисторе или других активных элементах.

Power Gain: Активные компоненты способны обеспечивать усиление мощности, однако это недоступно в случае пассивных компонентов.

Управление током: Как следует из названия, активный компонент может легко регулировать поток тока, в то время как пассивный компонент может не выполнять тот же процесс.

 

Ⅳ Заключение

Компоненты можно разделить на пассивные, активные или электромеханические. В соответствии с наукой и технологией всех типов электронных компонентов, выпускаемых поставщиками, вы можете выбрать лучший вариант для ваших требований к схеме.

 

Часто задаваемые вопросы об активных и пассивных компонентах

1. Какие компоненты являются пассивными?
Пассивный компонент — это электронный компонент, который может только получать энергию, которую он может рассеивать, поглощать или накапливать в электрическом или магнитном поле.
Общие примеры пассивных компонентов включают в себя: резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, трансформаторы.

 

2. Почему резисторы называются пассивными компонентами?
Резисторы называются пассивными, потому что они не имеют усиления или управляющей мощности, как полупроводники или другие активные устройства.

 

3. В чем разница между резистором и катушкой индуктивности?
Резистор в основном препятствует протеканию тока. Индуктор в основном противостоит изменениям тока, протекающего через него.

 

4. Диод активный или пассивный?
Компоненты, не способные управлять током с помощью другого электрического сигнала, называются пассивными устройствами. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы и даже диоды считаются пассивными устройствами.

 

5.Какой активный компонент?
Активные компоненты — это устройства, которые могут усиливать электрический сигнал и производить энергию. Любой характеристический активный компонент будет состоять из генератора, транзистора или интегральной схемы. Активный компонент функционирует как цепь переменного тока в устройствах.

 

6. В чем разница между активным и пассивным компонентом в цепи?
Активные электронные компоненты — это те, которые могут управлять потоком электричества. … Пассивные электронные компоненты — это те, которые не могут контролировать ток с помощью другого электрического сигнала.Примерами пассивных электронных компонентов являются конденсаторы, резисторы, катушки индуктивности, трансформаторы и диоды.

Альтернативные модели

Часть Сравнить Производители Категория Описание
Произв.Номер детали: 34.3123 Сравните: Текущая часть Производитель: Schurter Категория: Предохранители Описание: Картриджные предохранители FST 5×20, 4 А, 250 В переменного тока, с задержкой срабатывания T, несбрасываемый предохранитель
ПроизводительНомер детали: 0034.3123 Сравните: 34.3123 VS 0034.3123 Производитель: Schurter Категория: Термовыключатели/выключатели/предохранители Описание: ШУРТЕР 0034.3123 Предохранитель, картридж, серия FST, 4 А, 250 В, 5 мм x 20 мм, 0,2 дюйма x 0,79 дюйма, 40 А
№ производителя: 0034.3123.G Сравните: 34.3123 ВС 0034.3123.Г Производитель: Schurter Категория: Предохранители Описание: Fuse Miniature 4A 250V Slow Blow 2Pin Cartridge Holder Bulk
ПроизводительНомер детали: 312-3 Сравните: 34.3123 ВС 312-3 Производитель: Schurter Категория: Описание: Электрический предохранитель,

Какова функция резисторов в транзисторных цепях?

Введение

Резистор представляет собой пассивный двухконтактный электрический компонент.После его подключения к цепи фиксируется сопротивление, которое может ограничивать ток через подключенную к нему ветвь. С одной стороны, сопротивление, которое нельзя изменить, называется постоянным резистором, с другой стороны, переменными являются сопротивления потенциометров или переменных резисторов. Основной физической характеристикой резистора является преобразование электрической энергии в тепловую. Также можно сказать, что это энергоемкий элемент, потому что внутренняя энергия вырабатывается при прохождении через него тока.

Рисунок 1. Использование резистора в цепи

Каталог


Ⅰ Функции резистора

Короче говоря, функция сопротивления заключается в ограничении тока, разделении тока, разделении напряжения и преобразовании электрической энергии во внутреннюю энергию (нагрев) в схема. В соответствии с законом Ома путем расчетов можно использовать резисторы при параллельном и последовательном соединении для достижения желаемого тока и напряжения. Также существуют различные резисторы и переключатели, объединенные для создания голосовых переключателей, светочувствительных переключателей, инфракрасных переключателей и так далее.

Как использовать резисторы в цепях?


1) Ограничение по току
Для предотвращения перегорания последовательно соединенных компонентов чрезмерным током и для обеспечения нормальной работы электроприборов в цепь обычно можно последовательно включать переменный резистор.
2) Отвод тока
Резистор подключен параллельно компоненту или цепи, которую необходимо шунтировать, и напряжение не меняется.Функция этого резистора состоит в том, чтобы разделить ток.
3) Отвод напряжения
Как правило, электрические приборы маркируются номинальным значением напряжения. Если источник питания выше, чем это, электрический прибор не может быть напрямую подключен к источнику питания для нормальной работы. В этом случае резистор с подходящим сопротивлением может быть включен последовательно в цепь, чтобы разделить часть напряжения, поэтому электроприбор может работать при номинальном напряжении. В это время роль резистора состоит в том, чтобы разделить напряжение.
4) Обеспечение напряжения смещения
В схеме транзистора резистор подключен между его базой и рабочим напряжением. В это время источник питания подает напряжение смещения на базу через резистор, а сопротивление может определять напряжение смещения. Роль резистора в цепи в это время заключается в обеспечении напряжения смещения.
5) Отрицательная обратная связь
Используется в сопротивлении между базой и коллектором транзистора, затем в цепи формируется ветвь обратной связи отрицательной обратной связи.В это время резистор играет роль отрицательной обратной связи в цепи.
6) Генерация
Резистор и конденсатор образуют RC-цепь, которую можно соединять параллельно и последовательно.
7) Демпфирующий эффект
Параллельное подключение резистора в LC-резонаторном контуре может уменьшить значение добротности, в это время резистор оказывает демпфирующий эффект.
8) Развязка
Использование резисторов в схемах многокаскадного усилителя может предотвратить вредные низкочастотные помехи, которые создают эффект развязки.
9) Преобразование электрической энергии во внутреннюю энергию (нагрев)
Когда ток проходит через резистор, он преобразует всю (или часть) электрической энергии во внутреннюю энергию, которая выделяет тепло. Этот принцип часто используется в электроплитах и ​​обогревателях в нашей жизни.
10) Преобразование тока в напряжение
Когда ток протекает через резистор, на резисторе создается напряжение. Как показано на рисунке ниже, эту роль выполняет резистор нагрузки коллектора R2, преобразующий ток, протекающий через резистор R2, в напряжение и выводящий его из U0.

Рис. 2. Цепь резистора

 

Ⅱ Три основных принципа выбора резистора

1) Выбирайте резисторы, произведенные органом по сертификации, который соответствует стандартам высокого уровня.
2) Выбирайте резисторы, произведенные производителями с функциональными преимуществами, преимуществами в качестве, преимуществами в эффективности, ценовыми преимуществами и преимуществами в обслуживании.
3) Выберите в каталоге моделей производителя, который может удовлетворить вышеуказанные требования.

 

Ⅲ Роль резисторов в транзисторных цепях

3.1 Зачем добавлять резистор к базе транзистора?

Прежде всего, мы должны понять основной принцип работы транзистора. Это элемент, управляемый током, в отличие от МОП-транзистора, элемента, управляемого напряжением. Транзистор имеет три рабочие зоны: зону отсечки, зону усиления и зону насыщения. Возьмем, к примеру, NPN-транзистор, разность напряжений (UBE) BE составляет около 0.6В (фактический размер зависит от модели компонента). Когда UBE<0,6 В, транзистор выключен; когда UBE=0,6 В, транзистор находится в области усиления или насыщения.

Рис. 3. Принципиальная схема транзистора NPN Current

Когда транзистор находится в зоне усиления, добавочное сопротивление между базой и VCC является сопротивлением смещения. Ниже объясняется, почему необходимо добавлять базу, когда транзистор используется в качестве переключателя. В чем разница между схемами транзистора и MOSFET при добавлении резистора.
На следующем рисунке показана наиболее часто используемая принципиальная схема NPN-транзисторов. Общий входной терминал — это порт ввода-вывода микропроцессора (микроконтроллер, DSP, ARM и т. д.).

Рис. 4. Транзистор NPN

В качестве примера возьмем порт ввода-вывода микроконтроллера с входным сигналом 0/5 В. Почему резистор должен быть включен последовательно с базой? Может ли он работать без резистора? Здесь резистор является элементом управления током. Когда транзистор находится в усиленном или насыщенном состоянии, напряжение UBE равно 0.6 В, а базовый ток можно рассчитать в соответствии с входным напряжением U. Формула расчета: Ib=(U-0,6)/R1. Из формулы также видно, что если токоограничивающий резистор R1 не подключен, при входном напряжении больше 0,6 В ток базы будет очень большим, чтобы сжечь лампу.
Более того, резистор нельзя использовать случайно. Его необходимо рассчитать в соответствии с входным напряжением и характеристиками лампы. Например, коэффициент усиления β транзистора равен 50, максимальный ток коллектора равен 500 мА, а входное напряжение равно 5 В.Если конструкция требует, чтобы транзистор находился в состоянии насыщения, то Ic=500 мА, Ib=Ic/β=10M=мА, где токоограничивающее сопротивление R1=(5В-0,6В)/Ib=430Ом. Если требуется ввести 5 В, ток коллектора составляет около 200 мА, тогда можно рассчитать Ib=Ic/β=200 мА/50=4 мА, наконец, сопротивление ограничения тока R1=(5В-0,6 В)/Ib=1075 Ом ( 1K можно выбрать стандартное сопротивление). Примечание. Приведенный выше рисунок используется для пояснения примера, но он не очень надежен. Более надежным методом подключения должно быть подключение большого резистора (например, 10 или 20 кОм) между основанием и землей.Когда вход отсутствует, быстро потяните основание вниз, чтобы убедиться, что трубка находится в стабильном состоянии отключения.
Если NPN-транзистор на рисунке выше заменить на N-канальную МОП-лампу, принцип останется тем же. При входе высокого уровня трубка включается, а при вводе низкого уровня трубка выключается.

Рис. 5. Схема MOSFET

Поскольку MOSFET является устройством, управляемым напряжением, ток затвора (G) очень мал и им можно пренебречь, поэтому он может нормально работать без подключения резистора R1.
Рисунок после удаления резистора показан ниже:

Рис. 6. Схема MOSFET без резистора

Примечание. В реальных приложениях резистор обычно подключается последовательно для повышения надежности. Надежность продукта очень важна. Без токоограничивающего резистора, когда МОП-транзистор поврежден из-за пробоя напряжения, компоненты на клемме управления будут легко повреждены, особенно процессор, который легко повреждается высоким током.


3.2 Подтягивающий резистор в транзисторных цепях

🔺Для транзисторов
Транзистор является токоведущим компонентом, поэтому к базе подключается токоограничивающий резистор, обычно менее 10К, а типичные значения 3,3К, 4,7 K, 5.1K, 6.8K и т. д. Какова функция этого подтягивающего резистора?
На следующем рисунке показана схема включения транзистора 8050. Транзистор будет включен, когда порт ввода-вывода выдаст высокий уровень, и транзистор не будет включен.Если порт ввода-вывода не выдает высокий уровень, база всегда будет подтягиваться к низкому уровню без подтягивающего резистора 68 кОм, то есть он находится в состоянии отсечки. Схема может находиться в нестабильном состоянии, особенно когда она инициализируется в момент включения питания. Легко генерировать шум и легко вызвать неисправность транзистора, особенно для некоторых общих портов ввода/вывода. Таким образом, этот резистор на самом деле является резистором смещения, который ослабляет базу при отсутствии управляющего сигнала, что делает схему более надежной.

Рис. 7. Подтягивающий резистор в транзисторной цепи

Хотя подтягивающий резистор может сделать схему более надежной, он не может быть слишком большим или слишком маленьким. Если сопротивление слишком велико, тока базы будет недостаточно для управления транзистором. Наоборот, если оно слишком мало, напряжение смещения будет меньше напряжения проводимости транзистора. В общем, это сопротивление не более 100К.
Иногда мы видим, что параллельно этому резистору подключен конденсатор.На самом деле, это обычно предназначено для высокоскоростных цепей коммутации сигналов. Добавление конденсатора может улучшить производительность, как показано ниже:

Рис. 8. RC-цепь


🔺Для MOSFET
В отличие от транзисторов, МОП-транзисторы являются компонентами, управляемыми напряжением, которые управляются напряжением. Все мы знаем, что между двумя выводами МОП-транзисторов существует паразитная емкость. Фактически, ключом проводимости МОП-транзисторов является зарядка и разрядка конденсаторов.Следовательно, для МОП N-типа он будет включаться, когда Vgs больше определенного значения, а для МОП P-типа он будет включаться, когда значение Vgs меньше определенного значения.
Таким образом, из-за емкостного эффекта между тремя контактами, когда МОП постоянно выключен, паразитное емкостное напряжение может правильно разряжаться, что аналогично роли продувочного резистора и является своего рода защитой МОП.

Рисунок 9. Схема MOSFET

Ⅳ Часто задаваемые вопросы

1.Какова функция резистора?
Резистор обладает способностью снижать напряжение и ток при использовании в цепи. Основная функция резистора заключается в ограничении протекающего тока. Закон Ома говорит нам, что увеличение номинала резисторов приведет к уменьшению тока.

 

2. Как работают резисторы?
У проводника низкое сопротивление, а у изолятора гораздо большее сопротивление. Устройства, называемые резисторами, позволяют вводить точно контролируемые значения сопротивления в электрические цепи…. Резистор работает, преобразовывая электрическую энергию в тепло, которое рассеивается в воздухе.

 

3. Зачем нужны резисторы?
Резистор управляет потоком электрического тока в цепи. … Резисторы необходимы для многих избирательных цепей, и их можно применять во множестве различных приложений. Защита от скачков напряжения. Резисторы также защищают компоненты от скачков напряжения.

 

4. Какую роль играют резисторы в электронных устройствах?
Резистор представляет собой пассивное электрическое устройство с двумя выводами, которое сопротивляется протеканию тока.Вероятно, это самый простой элемент электронной схемы. Это также один из наиболее распространенных компонентов, поскольку сопротивление является неотъемлемым элементом почти всех электронных схем. Обычно они имеют цветовую маркировку.

 

5. Какой хороший пример резистора?
Несколько примеров включают ограничение электрического тока, деление напряжения, тепловыделение, схемы согласования и нагрузки, регулировку усиления и настройку постоянных времени. Они коммерчески доступны со значениями сопротивления в диапазоне более девяти порядков.

 

6. Что произойдет, если я использую резистор с большим сопротивлением?
Случаи, когда использование резистора с более высоким номиналом может привести к повреждению цепи, существуют, но они немного реже, чем случаи, когда это может просто дать более слабый результат, чем хотелось бы, или частотную характеристику, отличную от желаемой.

 

7. Что такое резистор простое объяснение?
Резистор — это электрический компонент, который ограничивает или регулирует поток электрического тока в электронной цепи.Резисторы также можно использовать для обеспечения определенного напряжения для активного устройства, такого как транзистор. … Наиболее распространенным типом в электронных устройствах и системах является резистор из углеродного состава.

 

8. Что происходит, когда перегорает резистор?
Взрыв резистора. Подавая слишком высокое напряжение на резистор, резистор будет потреблять слишком большой ток. Это приводит к рассеиванию чрезмерной мощности на резисторе, из-за чего он воспламеняется и образует облако дыма, как показано на этом видео.

 

9. Как резистор включается в цепь?
Резисторы называются «последовательными», когда они последовательно соединены в одну линию. Поскольку весь ток, протекающий через первый резистор, не имеет другого пути, он также должен проходить через второй резистор, третий и так далее.

 

10. Изменяют ли резисторы напряжение?
Чем больше резистор, тем больше энергии он потребляет и тем больше падение напряжения на этом резисторе.Закон Ома можно использовать для проверки падения напряжения. В цепи постоянного тока напряжение равно току, умноженному на сопротивление. V = I R.

Разница между диодом и транзистором

Ключевое отличие: Диод — это тип электрического устройства, позволяющего току проходить через него только в одном направлении. Он состоит из полупроводника N-типа и полупроводника P-типа, соединенных вместе. Транзистор — это триод, который существует в двух формах: либо в полупроводнике n-типа, зажатом между двумя полупроводниками p-типа, либо в полупроводнике p-типа, зажатом между двумя полупроводниками n-типа.

Диод — это тип электрического устройства, позволяющего току проходить через него только в одном направлении. Другими словами, это простейший из двухконцевых односторонних полупроводниковых приборов. Он позволяет току течь в одном направлении и в то же время блокирует ток, который течет в противоположном направлении. Две клеммы диодов известны как анод и катод. Диод может быть тесно связан с переключателем.

Диоды

часто используются для выпрямления переменного напряжения в постоянное.Существуют различные типы диодов. Например, фотодиод — это тот, который пропускает ток, когда на него падает свет. Эти типы диодов широко используются в качестве детекторов света.

Транзистор (сокращение от сопротивления передачи) — это электронный компонент, который работает как электронный переключатель и усилитель. Они используются для изменения потока электрического тока и поэтому считаются строительными блоками интегральных схем, таких как компьютерные процессоры или центральные процессоры.В большинстве транзисторов предусмотрены три точки подключения. Эти точки также называются терминалами.

Ток между второй и третьей клеммами можно изменить, изменив ток между первой и второй клеммами. Таким образом, транзистор ведет себя как переключатель, который может включать и выключать сигнал. Транзистор был разработан Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли в Bell Laboratories 23 декабря 1947 года.

Сравнение диода и транзистора:

 

Диод

Транзистор

Определение

Диод — это тип электрического устройства, позволяющего току проходить через него только в одном направлении.

Транзистор представляет собой триод, который существует в двух формах: либо в полупроводнике n-типа, зажатом между двумя полупроводниками p-типа, либо в полупроводнике p-типа, зажатом между двумя полупроводниками n-типа.

Использование

  • Ограничение и ограничение — для защиты цепей путем ограничения напряжения
  • Выпрямитель напряжения – преобразование переменного тока в постоянный
  • Умножители напряжения
  • Нелинейное смешение двух напряжений

 

  • Усилители. Относительно слабый сигнал, подаваемый на базу, усиливается до гораздо большего тока, протекающего от эмиттера к коллектору.
  • Переключатели — определенный тип сигнала в базе может использоваться для отключения тока, протекающего от эмиттера к коллектору.

Типы

  • Соединительный диод (обычного типа)
  • Светоизлучающий (светодиод)
  • Фотодиоды (поглощают свет, дают ток)
  • Schottky (быстрый переключатель, низкое напряжение включения, алюминий на кремнии)
  • Туннель (I против V немного отличается от jd, отрицательное сопротивление!)
  • Veractor (соединительная крышка.зависит от напряжения)
  • Стабилитрон (диод со специальным переходом, использовать с обратным смещением)

Существует два основных типа транзисторов:

  • Полевые транзисторы  
  • Биполярный узел

 

Тип устройства

Диод имеет только 2 полупроводниковых участка и, следовательно, 2 вывода.

Транзистор имеет 3 области и должен иметь 3 вывода.

Этимология

Греческие корни ди (от δί), что означает «два», и ода (от ὁδός), что означает «путь».

Смесь крутизны (или передачи) и резистора.

Вам нужен резистор на базе транзистора? – СидмартинБио

Вам нужен резистор на базе транзистора?

Резистор базы ограничивает ток, протекающий в базу транзистора, чтобы предотвратить его повреждение, но он также должен пропускать достаточный ток базы, чтобы обеспечить полное насыщение транзистора при включении.

Почему резистор подключен к базе транзистора?

зачем нужен резистор, подключенный к базе транзистора? Вам нужен только базовый резистор, когда вы работаете с транзистором в режиме с общим эмиттером, и это, как уже было сказано, ограничивает ток базы для защиты как транзистора, так и выхода Arduino.

Как определить базу транзисторного резистора?

Чтобы рассчитать базовый резистор, вычтите 0,7 В B-E из напряжения драйвера и разделите на базовый ток: 4.5-0,7 = 3,8 В / 400 мкА = ~ 9,5 кОм макс. Разница в падении CE в десять раз и при использовании бета-версии незначительна для относительно медленных цепей включения / выключения, и это снижает требования к току драйвера.

Почему резистор ставится перед транзистором?

Резисторы используются как средства создания перепадов напряжения и тем самым переводят транзистор в желаемую рабочую область. потому что вам нужно ограничить ток полупроводниковыми клеммами. в противном случае транзисторы будут повреждены.

Имеют ли транзисторы сопротивление?

В современном мире существует два основных типа транзисторов: МОП-транзисторы и биполярные. Оба они имеют омическое сопротивление на выводах, так как сделаны из физических материалов. Омическим сопротивлением будет устройство, которое ведет себя таким образом, что ток через него прямо пропорционален приложенному к нему напряжению.

Добавляют ли транзисторы сопротивление?

Вот почему, хотя транзистор имеет определенные V и I, а их отношение имеет единицы сопротивления, мы не говорим, что он имеет сопротивление, потому что оно будет измеряться разными приборами для измерения сопротивления.Два устройства измерения тока будут давать практически одинаковые показания друг друга.

В чем разница между резистором и транзистором?

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

Что такое базовое напряжение транзистора?

Типичное напряжение база-эмиттер транзистора аналогично прямому напряжению диода; 0.7 В для кремниевого транзистора и 0,3 В для германиевого. Типичное напряжение коллектора может составлять от 3 В до 20 В для большинства типов транзисторов, хотя во многих транзисторах напряжение коллектора может превышать 20 В.

Как заземлить транзистор?

Вы должны подключить исток к GND, сток к контакту переключателя на материнской плате, а затвор к управляющему сигналу, который будет +5 В, чтобы включить MOSFET, таким образом, замкните контакт переключателя на землю и включите компьютер.Самым простым способом является NPN-транзистор.

Каково сопротивление транзистора?

Фоновое редактирование. Контактное сопротивление в транзисторах — это сопротивление между металлом и кремнием в контакте. Это связано с разницей в энергии запрещенной зоны между двумя материалами. Чем меньше ширина запрещенной зоны, тем меньше сопротивление.

Какая польза от базы в транзисторе?

Части основания транзистора: используется для активации транзистора. Коллектор: это положительный вывод транзистора.Эмиттер: это отрицательный вывод транзистора.

Почему основание транзистора сделано очень тонким?

База транзистора очень тонкая и слегка легированная, из-за чего в ней меньше электронов по сравнению с эмиттером. Несколько электронов эмиттера объединяются с дыркой базовой области, а оставшиеся электроны перемещаются в сторону области коллектора и составляют ток коллектора.

Что такое транзистор с общей базой?

Конфигурация транзистора с общей базой.Как для схемы NPN, так и для схемы PNP видно, что для схемы усилителя с общей базой вход подается на эмиттер, а выход снимается с коллектора. Общим выводом для обеих цепей является база.

Какова основная функция транзистора?

Транзистор — это полупроводниковое устройство, используемое для усиления или переключения электронных сигналов и электроэнергии. Он состоит из полупроводникового материала, обычно с не менее чем тремя клеммами для подключения к внешней цепи.Напряжение или ток, подаваемые на одну пару выводов транзистора, управляют током через другую пару выводов.

14 основных электронных компонентов и их функции | Allied Component

Мир электронных компонентов можно описать кратким списком. Вот более подробная информация об этих основных частях современной электроники.

Что такое электронные компоненты? Следующие компоненты являются одними из наиболее распространенных в электронных устройствах:

  • Микроконтроллер
  • Трансформатор
  • Аккумулятор
  • Предохранитель
  • Реле
  • Переключатели
  • Двигатели
  • Автоматические выключатели

Для чего используются электронные компоненты? Микрокомпьютеры — это небольшие компьютеры, используемые для управления множеством устройств, таких как электроинструменты, пульты дистанционного управления, медицинское оборудование и офисные машины.Батареи преобразуют химическую энергию в электрическую. Две разные ячейки батареи — это анод (+) и катод (-).

Предохранители

помогают защитить компоненты от перегрузки чрезмерным током. Предохранитель состоит из корпуса соединения, опоры, контактов и металлического материала предохранителя, такого как цинк или медь. В качестве защитного устройства автоматическим выключателем можно управлять с помощью дистанционного выключателя. Он предназначен для защиты цепи от перегрузки или короткого замыкания.

Переключает ток прерывания.Существует четыре типа переключателей: однополюсные однопозиционные (SPST), однополюсные двухпозиционные (SPDT), двухполюсные однопозиционные (DPST) и двухполюсные двухпозиционные (DPDT).

Реле — это электромеханические переключатели, которые включают или выключают питание. Реле включает в себя электромагнит, якорь, ряд электрических контактов и пружину.

Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Ключевые компоненты включают ротор, статор, подшипники, кабельную коробку, корпус и болт с проушиной.От часов до домашнего развлекательного оборудования и транспортных средств; двигатели могут питать широкий спектр устройств.

Что такое активные и пассивные компоненты в электронике? Активные компоненты включают транзисторы, а пассивные компоненты включают трансформаторы, катушки индуктивности, резисторы, конденсаторы. Трансформаторы обычно используются для увеличения или уменьшения мощности. Резистор ограничивает ток. Он используется в термисторах и потенциометрах. Подобно батарее малой емкости, конденсатор допускает возникновение задержек в цепях.Катушки индуктивности используются для управления частотами.

При построении электронных схем вы будете работать с рядом основных электронных компонентов, включая резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, катушки индуктивности и интегральные схемы. Ниже приведен краткий обзор компонентов и их функций.

  1. Резисторы: Резистор — это один из компонентов интегральной схемы. Как следует из названия, устройство сопротивляется потоку тока.Резисторы классифицируются на основе их номинальной мощности (количество мощности, которую они могут выдержать без взрыва) и значений сопротивления (способность сопротивляться току). Измерение производится в единицах, известных как омы. Электронный символ агрегата O.

  2. Конденсаторы: Эти компоненты могут временно накапливать электрический заряд. Компоненты бывают разных видов, наиболее распространенными из которых являются электролитические и керамические диски. Емкость компонента обычно измеряется в микрофарадах (мкФ).

  3. Диоды: Диоды пропускают электрический ток только в одном направлении. Каждый диод имеет две клеммы, известные как анод и катод. Когда анод заряжен положительным напряжением, а катод отрицательным, может протекать электрический ток. Реверсирование этих напряжений предотвратит протекание тока.

  4. Транзисторы: Эти компоненты легко идентифицировать по трем клеммам. Чтобы компоненты работали, на один из них должно быть подано напряжение; базовый терминал.Затем база может управлять протеканием тока на двух других клеммах (эмиттер и коллектор).

  5. Катушки индуктивности: Это пассивные компоненты, накапливающие энергию в виде магнитного поля. Катушка индуктивности просто состоит из катушки проволоки, намотанной на какой-то сердечник. Ядром может быть магнит или воздух. Когда ток проходит через индуктор, вокруг него создается магнитное поле. Магнитное поле сильнее, если в качестве сердечника используется магнит.

  6. Запись по теме: Катушки индуктивности и трансформаторы: сходства и различия
  7. Интегральные схемы: Интегральная схема относится к специальному устройству, имеющему все компоненты, необходимые для электронной схемы.В компоненте есть диоды, транзисторы и другие устройства, все они выгравированы на крошечном кусочке кремния. Компоненты используются во многих электронных устройствах, включая часы и компьютеры.

  8. Микроконтроллеры: Микроконтроллеры — это небольшие компьютеры, используемые для управления множеством устройств, таких как электроинструменты, пульты дистанционного управления, медицинское оборудование и офисные машины.

  9. Трансформаторы: Трансформаторы, состоящие из двух витков провода, обычно используются для повышения или понижения мощности.

  10. Батареи: Батареи преобразуют химическую энергию в электрическую. Две разные ячейки батареи — это анод (+) и катод (-).

  11. Предохранители: Предохранители помогают защитить компоненты от перегрузки чрезмерным током. Предохранитель состоит из корпуса соединения, опоры, контактов и металлического материала предохранителя, такого как цинк или медь.

  12. Реле: Эти электромеханические переключатели включают и выключают питание.Реле включает в себя электромагнит, якорь, ряд электрических контактов и пружину.

  13. Переключатели: Переключатели прерывают ток. Четыре типа переключателей: однополюсные однопозиционные (SPST), однополюсные двухпозиционные (SPDT), двухполюсные однопозиционные (DPST) и двухполюсные двухпозиционные (DPDT).

  14. Двигатели: Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Ключевые компоненты включают ротор, статор, подшипники, кабельную коробку, корпус и болт с проушиной.

  15. Автоматические выключатели: В качестве защитного устройства автоматическим выключателем можно управлять с помощью дистанционного переключателя. Он предназначен для защиты цепи от перегрузки или короткого замыкания.

Allied Components International

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра магнитных компонентов и модулей, соответствующих отраслевым стандартам, таких как микросхемы индуктивности, нестандартные магнитные катушки индуктивности и нестандартные трансформаторы.Мы стремимся предоставлять нашим клиентам высококачественную продукцию, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы являемся растущим предприятием в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.

12 Разница между транзистором и тиристором

Что такое транзистор?

Транзистор – это полупроводниковое устройство, используемое для усиления или переключать электронные сигналы и электропитание.Транзисторы являются одним из основные строительные блоки современной электроники. Он состоит из полупроводников материал обычно с не менее чем тремя клеммами для подключения к внешнему схема. Напряжение или ток, подаваемый на одну пару выводов транзистора. управляет током через другую пару клемм. Потому что контролируемый входной мощности, транзистор может усиливать сигнал.

Что вам нужно Знайте о транзисторе

  • Транзистор представляет собой трехслойный полупроводниковый прибор который в основном используется для усиления и переключения.
  • Передатчик состоит из трех клемм, которые это эмиттер, база и коллектор.
  • Мощность транзистора всегда указывается в ваттах, потому что транзистор может выдерживать только небольшую выходную мощность.
  • Транзисторы подходят для высокочастотных приложений, но не для приложений высокой мощности.
  • Транзисторная цепь не требует коммутации схема.
  • Транзистор состоит из трех слоев полупроводника материал, — материал P-типа и N-типа (npn или pnp).
  • При использовании силовых транзисторов в электронных схем, то это снижает общую стоимость системы.
  • Транзистор не дает импульсного тока характеристика мощности, таким образом, способна выдерживать единственную небольшую скорость изменения ток.
  • Транзистор включается быстро, поэтому он показывает время включения меньше, чем у тиристора.
  • Высокие внутренние потери мощности в транзисторе по сравнению с тиристором.
  • Транзисторная схема менее громоздка, чем транзисторная схема.
  • Номинальное напряжение и ток транзистора меньше, чем у тиристора.

Что такое тиристор?

Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводник с тремя переходами. коммутационное устройство. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Тиристор также однонаправленное устройство, такое как диод, что означает, что он пропускает ток только в Одно направление. Он состоит из трех последовательно соединенных PN-переходов, а также из четырех слои.

Тиристор действует исключительно как бистабильный переключатель, проводя когда затвор получает ток триггера и продолжает проводить напряжение до тех пор, пока устройство не будет смещено в обратном направлении или пока напряжение не будет удалено (путем некоторые другие средства).Есть две конструкции, отличающиеся тем, что запускает проводящее состояние. в трехвыводном тиристоре небольшой ток на его затворном выводе контролирует больший ток пути от анода к катоду. В двухстворчатом тиристор, проводимость начинается, когда разность потенциалов между анодом а сами катоды достаточно велики (напряжение пробоя).

Что вам нужно Знайте о тиристоре

  • Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор который используется для выпрямления и переключения.
  • Тиристор состоит из трех выводов, анод, катод и затвор.
  • Тиристор обладает отличной способностью управлять большая мощность, чем у транзистора, поэтому он оценивается в киловаттах.
  • Тиристор
  • подходит для большой мощности приложений, но не для высокочастотных приложений.
  • Тиристорная цепь требует коммутационной цепи.
  • Тиристор состоит из 4 слоев полупроводниковый материал, в котором материал P-типа и материал N-типа подключен альтернативным способом, то есть pnpn.
  • Использование тиристоров в цепях увеличивает общая стоимость системы.
  • Тиристор имеет импульсный ток характеристики и, следовательно, могут выдерживать сравнительно высокую скорость изменения ток больше, чем у транзистора.
  • Тиристор не включается быстро, поэтому время включения меньше, чем у транзистора.
  • Внутренние потери мощности в тиристоре составляют относительно низкий по сравнению с транзистором.
  • Тиристорная схема громоздка, чем транзистор схема.
  • Номинальное напряжение и ток тиристора является высоким из-за его изготовления и архитектуры дизайна.

Читайте также: Разница между SCR и TRIAC

Разница Между транзистором и тиристором в табличной форме

ОСНОВА СРАВНЕНИЯ ТРАНЗИСТОР ТИРИСТОР
Описание Транзистор представляет собой трехслойный полупроводниковый прибор, который в основном используется для усиления и коммутации. Тиристор представляет собой четырехслойный полупроводниковый прибор, который используется для выпрямление и переключение.
Терминалы Передатчик состоит из трех выводов, то есть эмиттера, базы. и коллектор. Тиристор состоит из трех выводов: анода, катода. и терминал ворот.
Номинальная мощность Номинальные данные транзистора всегда указываются в ваттах, потому что транзистор может выдерживают только небольшую выходную мощность. Тиристор обладает отличной способностью управлять большей мощностью, чем транзистор, таким образом, он оценивается в киловаттах.
Пригодность Транзисторы подходят для высокочастотных применений, но не для приложения высокой мощности. Тиристоры подходят для приложений с большой мощностью, но не для высоких частотные приложения.
Цепь коммутации Транзисторная схема не требует схемы коммутации. Тиристорная схема требует схемы коммутации.
слоев полупроводника Материал Транзистор состоит из трех слоев полупроводникового материала. Материал P-типа и N-типа (npn или pnp). Тиристор состоит из 4 слоев полупроводникового материала, в котором Материал P-типа и материал N-типа соединены альтернативным способом то есть пнпн.
Влияние на стоимость системы Когда в электронных схемах используются силовые транзисторы, снижает общую стоимость системы. Когда в электронных схемах используются силовые транзисторы, снижает общую стоимость системы.
Допустимая нагрузка по импульсному току Транзистор не обладает характеристикой емкости по импульсному току таким образом, он способен выдерживать только небольшую скорость изменения тока. Тиристор обладает характеристикой импульсного тока и, следовательно, может выдерживать сравнительно высокая скорость изменения тока, чем у транзистора.
Время включения Транзистор быстро включается, поэтому его время включения меньше. чем у тиристора. Тиристор не включается быстро, поэтому он имеет низкий уровень включения. время, чем у транзистора.
Внутренние потери мощности Внутренние потери мощности в транзисторе высоки по сравнению с тиристор. Внутренние потери мощности в тиристоре относительно невелики, т.к. по сравнению с транзистором.
Громоздкость Транзисторная схема менее громоздка, чем транзисторная схема. Тиристорная схема более громоздкая, чем транзисторная.
Номинальное напряжение и ток Номинальное напряжение и ток транзистора низкие по сравнению с к тиристору. Номинальное напряжение и ток тиристора высоки из-за его изготовление и проектирование архитектуры.
Предыдущая статья8 Разница между потоком в трубе и потоком в открытом канале (с примерами)Следующая статья8 Разница между резистором и конденсатором

Чем это отличается от динамического торможения?

Когда скорость ротора двигателя превышает его синхронную или заданную скорость, он может действовать как генератор, создавая электрическую энергию из механической энергии. Эту электрическую энергию нужно куда-то направить, и есть два способа справиться с ней — рассеять ее в виде тепла или повторно использовать.


Динамическое торможение поглощает энергию, вырабатываемую двигателем, и отдает ее в виде тепла через регулируемый по напряжению IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) на резистор. В некоторых приложениях один или несколько резисторов устанавливаются удаленно, где выделяемое ими тепло не влияет на другое электрическое оборудование. В этих случаях комбинация переключающих устройств (IGBT) и схемы управления обычно называется «модуль прерывателя». Традиционные схемы динамического торможения рассчитаны на низкие рабочие циклы — обычно 20 % или меньше, — в то время как цепи прерывателя используются для более высоких рабочих циклов.

При динамическом торможении IGBT (транзистор) пропускает энергию к резистору, где она рассеивается в виде тепла.
Изображение предоставлено Rockwell Automation, Inc.

Существует два распространенных метода управления динамическим торможением — управление с помощью гистерезиса и управление с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Управление гистерезисом отслеживает уровень напряжения на шине постоянного тока и включает IGBT, когда напряжение достигает заданного «высокого» уровня, позволяя току течь к резистору и преобразовываться в тепло. Когда напряжение на шине постоянного тока падает до заданного «низкого» уровня, IGBT отключается.

С другой стороны, управление широтно-импульсной модуляцией

непрерывно включает и выключает IGBT с помощью алгоритма управления и контроля напряжения на шине постоянного тока, поэтому пульсации крутящего момента значительно уменьшаются. ШИМ-управление в основном используется, когда несколько приводов подключены к общей шине постоянного тока, чтобы избежать того, чтобы один привод выполнял непропорционально большую долю работы по динамическому торможению.


Рекуперативное торможение берет энергию, вырабатываемую двигателем, и возвращает ее в источник переменного тока или в общую шину, где ее можно снова использовать.Подача энергии обратно на общую шину дает дополнительное преимущество с точки зрения эффективности, поскольку мощность преобразуется из переменного тока в постоянный только один раз. Напротив, если мощность передается обратно в источник переменного тока, ее необходимо снова преобразовать обратно в постоянный ток, когда она повторно используется приводом, поэтому возникают дополнительные потери.

В приложениях с капитальными нагрузками (нагрузка «приводит в движение» двигатель) двигатель действует как генератор и вырабатывает электроэнергию. В рекуперативном приводе эта энергия возвращается к источнику питания переменного тока или к общей шине, где она может использоваться любым приводом, подключенным к шине.
Изображение предоставлено: Bonitron

Поскольку динамическое торможение основано на рассеивании мощности в виде тепла через резисторы, оно используется в приложениях, требующих периодического рассеяния или когда скорость торможения варьируется. Рекуперативное торможение предпочтительнее при частых остановках, постоянном замедлении или капитальном ремонте.

Хотя рекуперативные приводы имеют относительно более высокие первоначальные затраты, чем простые системы динамического торможения, рекуперация часто может быть оправдана, когда можно рекуперировать большое количество энергии или когда стоимость рекуперированной энергии высока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.