Når du arbejder med komplekse kredsløb, er det nyttigt at bruge forskellige tekniske tricks, der giver dig mulighed for at nå dit mål med en lille indsats. En af dem er skabelsen af transistorkontakter. Hvad er de? Hvorfor skal de oprettes? Hvorfor kaldes de også "elektroniske nøgler"? Hvad er funktionerne i denne proces, og hvad skal jeg være opmærksom på?
Hvad er transistorkontakter lavet af
De er lavet ved hjælp af felteffekt eller bipolære transistorer. Førstnævnte er yderligere opdelt i MIS og nøgler, der har en kontrol p–n kryds. Blandt bipolære skelnes der ikke-mættede. En 12 Volt transistornøgle vil være i stand til at opfylde de grundlæggende behov hos en radioamatør.
Statisk driftstilstand
Det analyserer nøglens private og offentlige tilstand. Den første indgang indeholder et lavt spændingsniveau, som indikerer et logisk nulsignal. I denne tilstand er begge overgange i den modsatte retning (en cutoff opnås). Og kun termisk kan påvirke kollektorstrømmen. I åben tilstand er der ved nøglens indgang et højspændingsniveau svarende til det logiske enhedssignal. Det er muligt at arbejde i to tilstandesamtidigt. En sådan ydeevne kan være i mætningsområdet eller det lineære område af outputkarakteristikken. Vi vil dvæle ved dem mere detaljeret.
Nøglemætning
I sådanne tilfælde er transistorforbindelserne fremadrettet. Derfor, hvis basisstrømmen ændres, ændres kollektorværdien ikke. I siliciumtransistorer er der brug for cirka 0,8 V for at opnå en bias, mens for germaniumtransistorer svinger spændingen inden for 0,2-0,4 V. Hvordan opnås nøglemætning generelt? Dette øger basisstrømmen. Men alting har sine grænser, og det samme gør den stigende mætning. Så når en bestemt aktuelle værdi er nået, holder den op med at stige. Og hvorfor udføre nøglemætning? Der er en særlig koefficient, der viser tingenes tilstand. Med dens stigning øges belastningskapaciteten, som transistorkontakter har, destabiliserende faktorer begynder at påvirke med mindre kraft, men ydeevnen forringes. Derfor er værdien af mætningskoefficienten valgt ud fra kompromisovervejelser, med fokus på den opgave, der skal udføres.
Ulemper ved en umættet nøgle
Og hvad sker der, hvis den optimale værdi ikke er nået? Så vil der være sådanne ulemper:
- Spændingen på den offentlige nøgle vil falde og tabe til omkring 0,5 V.
- Støjimmunitet vil forringes. Dette skyldes den øgede inputmodstand, der observeres i tasterne, når de er i åben tilstand. Derfor vil interferens såsom strømstød også føre tilændring af parametre for transistorer.
- Mættet nøgle har betydelig temperaturstabilitet.
Som du kan se, er denne proces stadig bedre at udføre for i sidste ende at få en mere perfekt enhed.
Ydeevne
Denne parameter afhænger af den maksim alt tilladte frekvens, når signalskift kan udføres. Dette afhænger igen af varigheden af transienten, som bestemmes af transistorens inerti, samt indflydelsen af parasitære parametre. For at karakterisere hastigheden af et logisk element angives ofte den gennemsnitlige tid, der opstår, når et signal er forsinket, når det transmitteres til en transistorkontakt. Kredsløbet, der viser det, viser norm alt et sådant gennemsnitligt svarområde.
Interaktion med andre nøgler
Forbindelseselementer bruges til dette. Så hvis den første nøgle ved udgangen har et højt spændingsniveau, åbner den anden ved indgangen og fungerer i den angivne tilstand. Og omvendt. Et sådant kommunikationskredsløb påvirker væsentligt de forbigående processer, der opstår under omskiftning og hastigheden af tasterne. Sådan fungerer en transistorkontakt. De mest almindelige er kredsløb, hvor interaktionen kun finder sted mellem to transistorer. Men det betyder slet ikke, at dette ikke kan lade sig gøre med en enhed, hvor tre, fire eller endnu flere elementer vil blive brugt. Men i praksis er det svært at finde en applikation til dette,derfor bruges betjeningen af en transistorkontakt af denne type ikke.
Hvad skal man vælge
Hvad er bedre at arbejde med? Lad os forestille os, at vi har en simpel transistorkontakt, hvis forsyningsspænding er 0,5 V. Så vil det ved hjælp af et oscilloskop være muligt at fange alle ændringer. Hvis kollektorstrømmen er indstillet til 0,5mA, vil spændingen falde med 40mV (basen vil være omkring 0,8V). Med standarderne for opgaven kan vi sige, at dette er en ret betydelig afvigelse, som pålægger en begrænsning på brugen i en række kredsløb, for eksempel i analoge signalomskiftere. Derfor bruger de specielle felteffekttransistorer, hvor der er en kontrol-p–n-junction. Deres fordele i forhold til deres bipolære fætre er:
- Lille restspænding på nøglen i ledningstilstand.
- Høj modstand og som følge heraf en lille strøm, der løber gennem et lukket element.
- Lavt strømforbrug, så ingen væsentlig kontrolspænding nødvendig.
- Det er muligt at skifte elektriske signaler på lavt niveau, der er enheder af mikrovolt.
Den transistoriserede relænøgle er den ideelle applikation til feltet. Naturligvis er denne besked udelukkende lagt ud her, så læserne har en idé om deres anvendelse. Lidt viden og opfindsomhed - og mulighederne for implementeringer, hvori der er transistorafbrydere, vil rigtig mange blive opfundet.
Arbejdseksempel
Lad os se nærmere,hvordan en simpel transistorkontakt fungerer. Det omkoblede signal transmitteres fra én indgang og fjernes fra en anden udgang. For at låse nøglen påføres en spænding til transistorens port, som overstiger kildens værdier og dræner med en værdi større end 2-3 V. Men i dette tilfælde skal man passe på ikke at gå ud over det tilladte område. Når nøglen er lukket, er dens modstand relativt stor - mere end 10 ohm. Denne værdi opnås på grund af det faktum, at den omvendte forspændingsstrøm af p-n-krydset yderligere påvirker. I samme tilstand svinger kapacitansen mellem det omkoblede signalkredsløb og styreelektroden i området 3-30 pF. Lad os nu åbne transistorkontakten. Kredsløbet og praksis vil vise, at så vil styreelektrodens spænding nærme sig nul og er meget afhængig af belastningsmodstanden og den omkoblede spændingskarakteristik. Dette skyldes hele systemet af interaktioner mellem porten, afløbet og kilden til transistoren. Dette skaber nogle problemer for driften af afbrydertilstanden.
Som en løsning på dette problem er der udviklet forskellige kredsløb, der stabiliserer spændingen, der flyder mellem kanalen og porten. På grund af de fysiske egenskaber kan endda en diode bruges i denne kapacitet. For at gøre dette skal det inkluderes i fremadgående retning af blokeringsspændingen. Hvis den nødvendige situation skabes, vil dioden lukke, og p-n-krydset åbnes. Så når den skiftede spænding ændres, forbliver den åben, og modstanden af dens kanal ændres ikke, mellem kilden og nøglens input, kan dutænd for høj-modstanden. Og tilstedeværelsen af en kondensator vil fremskynde processen med genopladning af tankene betydeligt.
Transistornøgleberegning
For forståelse giver jeg et eksempel på beregning, du kan erstatte dine data:
1) Samler-emitter - 45 V. Total effekttab - 500 mw. Samler-emitter - 0,2 V. Begrænsende frekvens af drift - 100 MHz. Base-emitter - 0,9 V. Kollektorstrøm - 100 mA. Statistisk løbende overførselsforhold – 200, 2) 60mA modstand: 5-1, 35-0, 2=3, 45.
3) Samlermodstandsvurdering: 3,45\0,06=57,5 ohm.
4) For nemheds skyld tager vi værdien af 62 Ohm: 3, 45\62=0, 0556 mA.
5) Vi betragter basisstrømmen: 56\200=0,28 mA (0,00028 A).
6) Hvor meget vil der være på basismodstanden: 5 - 0, 9=4, 1V.
7) Bestem modstanden for basismodstanden: 4, 1 / 0, 00028 \u003d 14, 642, 9 Ohm.
Konklusion
Og endelig om navnet "elektroniske nøgler". Faktum er, at staten ændrer sig under indflydelse af strøm. Og hvad repræsenterer han? Det er rigtigt, helheden af elektroniske afgifter. Det er her det andet navn kommer fra. Det er alt. Som du kan se, er princippet om drift og arrangementet af transistorkontakter ikke noget kompliceret, så det er en mulig opgave at forstå dette. Det skal bemærkes, at selv forfatteren af denne artikel var nødt til at bruge noget referencelitteratur for at genopfriske sin egen hukommelse. Derfor, hvis du har spørgsmål om terminologi, foreslår jeg, at du husker tilgængeligheden af tekniske ordbøger og søger efter en ny.information om transistorkontakter er der.
