Kaip konfigūruoti rezistorius, kondensatorius ir tranzistorius elektroninėse grandinėse

Šiame įraše mes bandome įvertinti, kaip teisingai apskaičiuojant sukonfigūruoti arba sujungti elektroninius komponentus, tokius kaip rezistoriai, kondensatoriai be elektroninių grandinių

Maloniai perskaitykite mano ankstesnį įrašą apie kas yra įtampa ir srovė , siekiant efektyviau suvokti toliau paaiškintus pagrindinius elektroninius faktus.

Kas yra rezistorius

- Tai yra elektroninis komponentas, naudojamas atsispirti elektronų srautui ar srovei. Jis naudojamas apsaugoti elektroninius komponentus, ribojant srovės srautą, kai padidėja įtampa. Šviesos diodams reikalingi nuoseklūs rezistoriai dėl tos pačios priežasties, kad juos būtų galima valdyti esant aukštesnei nei nurodyta vardinei įtampai. Kiti aktyvūs komponentai, tokie kaip tranzistoriai, mosfetai, triakai, SCR, taip pat turi rezistorius dėl tų pačių priežasčių.

Kas yra kondensatorius

Tai yra elektroninis komponentas, kuriame saugomas tam tikras elektros krūvio kiekis arba tiesiog naudojama įtampa / srovė, kai jo laidai yra prijungti prie atitinkamų maitinimo taškų. Komponentas iš esmės yra įvertintas keliais vienetais, mikrofaradu ir įtampa. „Mikrofaradas“ nusprendžia, kokį srovės kiekį jis gali kaupti, o įtampa apibrėžia, kiek maksimalios įtampos gali būti joje naudojama arba joje saugoma. Įtampos reitingas yra kritinis, jei jis viršys žymėjimą, kondensatorius tiesiog sprogs.

Šių komponentų saugojimas reiškia, kad sukaupta energija tampa tinkama naudoti, todėl jie naudojami kaip filtrai, kur sukaupta įtampa naudojama tuščioms erdvėms ar įtampos įduboms užpildyti šaltinio tiekime, taip užpildant arba išlyginant linijos griovius.

Sukaupta energija taip pat tampa taikoma, kai ji lėtai išsiskiria per ribojantį komponentą, pavyzdžiui, rezistorių. Čia laikas, kurį kondensatorius sunaudoja visiškai įkrauti arba visiškai iškrauti, tampa idealus laikmačio programoms, kai kondensatoriaus vertė nusprendžia įrenginio laiko diapazoną. Todėl jie naudojami laikmačiuose, osciliatoriuose ir kt.

Kita funkcija yra ta, kad kai kondensatorius visiškai įkraunamas, jis atsisako perduoti daugiau srovės / įtampos ir sustabdo srovės srautą per savo laidus, o tai reiškia, kad naudojama srovė praeina per jo laidus tik įkraunant ir yra užblokuojama, kai tik įkrovimas procesas yra baigtas.

Ši funkcija naudojama tam, kad būtų galima trumpam perjungti tam tikrą aktyvų komponentą. Pvz., Jei tranzistoriaus bazei per kondensatorių taikoma įjungimo įtampa, ji įsijungia tik tam tikrą laiko dalį, kol kondensatorius visiškai įkraunamas, po kurio tranzistorius nustoja veikti. Tą patį gali liudyti ir šviesos diodas, maitinamas per kondensatorių, kuris įsižiebia sekundės dalį ir tada išsijungia.

Kas yra tranzistorius

Tai puslaidininkinis komponentas, turintis tris laidus arba kojas. Kojos gali būti sujungtos taip, kad viena koja taptų bendru įtampos išėjimu, taikomu kitoms dviem kojoms. Bendra koja vadinama spinduoliu, o kitos dvi kojos vadinamos pagrindu ir kolektoriumi. Pagrindas gauna perjungimo gaiduką, atsižvelgiant į emiterį, ir tai leidžia palyginti didelę įtampą ir srovę pereiti iš kolektoriaus į spinduolį.

Dėl šio išdėstymo jis veikia kaip jungiklis. Todėl bet kokią kolektoriuje prijungtą apkrovą galima įjungti arba išjungti, kai prietaiso pagrinde yra palyginti nedideli potencialai.

Įtampa, naudojama bazėje ir kolektoriuje, galiausiai pasiekia bendrą tikslą per spinduolį. Emiteris yra prijungtas prie NPN tipo įžeminimo ir prie teigiamo PNP tipo tranzistorių. NPN ir PNP papildo vienas kitą ir veikia lygiai taip pat, bet naudojant priešingas kryptis ar poliškumą su įtampa ir srove.

Kas yra diodas:

Prašau kreiptis Šis straipsnis išsamią informaciją.

Kas yra SCR:

Tai galima palyginti su tranzistoriumi ir jis taip pat naudojamas kaip jungiklis elektroninėse grandinėse. Trys laidai arba kojos nurodomi kaip vartai, anodas ir katodas. Katodas yra bendras terminalas, kuris tampa vartuose vartojamos įtampos ir prietaiso anodo priėmimo keliu. Vartai yra įjungimo taškas, kuris perjungia maitinimą, prijungtą prie anodo, per bendrą katodo koją.

Tačiau, skirtingai nei tranzistoriai, SCR vartams reikia didesnio įtampos ir srovės kiekio, be to, prietaisas gali būti naudojamas perjungti tik kintamąją srovę per anodą ir katodą. Todėl tai tampa naudinga perjungiant kintamąsias apkrovas, reaguojant į trigerius, gautus prie jo vartų, tačiau vartams operacijoms įgyvendinti reikės tik nuolatinės srovės potencialo.

Minėtų komponentų įgyvendinimas praktinėje grandinėje:

Kaip konfigūruoti elektroninių grandinių rezistorius, kondensatorius ir tranzistorius ......?

Elektroninių dalių naudojimas ir diegimas praktiškai elektroninėse grandinėse yra pats svarbiausias dalykas, kurį bet kuris elektroninis mėgėjas ketina išmokti ir įvaldyti. Nors tai lengviau pasakyti nei padaryti, šie keli pavyzdžiai padės suprasti, kaip rezistoriai, kondensatoriai, tranzistoriai gali būti sukurti tam tikros taikymo grandinės statybai:

Kadangi objektas gali būti per didelis ir gali užpildyti tūrius, aptarsime tik vieną grandinę, sudarytą iš tranzistoriaus, kondensatoriaus, rezistorių ir šviesos diodų.

Iš esmės aktyvus komponentas užima centrinę elektroninės grandinės dalį, o pasyvieji komponentai atlieka pagalbinį vaidmenį.

Tarkime, kad mes norime sukurti lietaus jutiklio grandinę. Kadangi tranzistorius yra pagrindinis aktyvus komponentas, jis turi užimti centrinę vietą. Taigi mes jį dedame tiesiai į schemos centrą.

Trys tranzistorių laidai yra atviri, todėl juos reikia nustatyti per pasyviąsias dalis.

Kaip paaiškinta aukščiau, spinduolis yra bendras lizdas. Kadangi mes naudojame NPN tipo tranzistorius, emiteris turi eiti į žemę, todėl mes jį prijungiame prie žemės arba neigiamo grandinės maitinimo bėgio.

Pagrindas yra pagrindinis jutiklis arba paleidimo įvestis, todėl šį įėjimą reikia prijungti prie jutiklio elemento. Jutiklio elementas yra metalinių gnybtų pora.

Vienas iš gnybtų yra prijungtas prie teigiamo maitinimo šaltinio, o kitas gnybtas turi būti prijungtas prie tranzistoriaus pagrindo.

Jutiklis naudojamas lietaus vandens buvimui nustatyti. Akimirka, kai prasideda lietus, vandens lašeliai sujungia du terminalus. Kadangi vanduo turi mažą pasipriešinimą, teigiamą įtampą pradeda tekėti per savo gnybtus į tranzistoriaus pagrindą.

Ši nutekanti įtampa maitina tranzistoriaus pagrindą ir eigoje per emiterį pasiekia žemę. Tą akimirką, kai tai atsitinka, atsižvelgiant į prietaiso savybes, jis atveria vartus tarp kolektoriaus ir spinduolio.

Tai reiškia, kad dabar, jei prijungsime teigiamą įtampos šaltinį prie kolektoriaus, jis bus nedelsiant prijungtas prie žemės per jo emiterį.

Todėl mes prijungiame tranzistoriaus kolektorių prie teigiamo, tačiau tai darome per apkrovą, kad apkrova veiktų perjungiant, ir tai yra būtent tai, ko mes ieškome.

Greitai imituodami pirmiau minėtą operaciją, matome, kad teigiamas maitinimas nuteka per metalinius jutiklio gnybtus, paliečia pagrindą ir tęsia savo kelią, kad galiausiai pasiektų žemę užbaigdamas pagrindinę grandinę, tačiau ši operacija akimirksniu pritraukia kolektoriaus įtampą į žemę per emiterį, įjungdami apkrovą, kuri čia yra signalas. Skamba garsinis signalas.

Ši sąranka yra pagrindinė sąranka, tačiau ją reikia daug taisyti ir ji gali būti keičiama įvairiais būdais.

Žvelgdami į schemą, pastebime, kad grandinėje nėra pagrindinio rezistoriaus, nes pats vanduo veikia kaip rezistorius, tačiau kas atsitiks, jei jutiklio gnybtai netyčia sutrumpėtų, visa srovė būtų nuleista į tranzistoriaus pagrindą, jį kepant akimirksniu.

Todėl saugumo sumetimais prie tranzistoriaus pagrindo pridedame rezistorių. Tačiau bazinės rezistoriaus vertė nusprendžia, kiek suveikimo srovės gali patekti per pagrindo / spinduolio kaiščius, todėl savo ruožtu turi įtakos kolektoriaus srovei. Ir atvirkščiai, bazinis rezistorius turėtų būti toks, kad leistų iš kolektoriaus į emiterį ištraukti pakankamą srovę, leidžiantį puikiai perjungti kolektoriaus apkrovą.

Kad būtų lengviau atlikti skaičiavimus, paprastai galime manyti, kad pagrindinio rezistoriaus vertė yra 40 kartų didesnė už kolektoriaus atsparumą apkrovai.

Taigi, darant prielaidą, kad kolektoriaus apkrova yra garsinis signalas, mes matuojame garsiakalbio pasipriešinimą, kuris yra 10K. 40 kartų 10K reiškia, kad pagrindo varža turi būti maždaug 400K, tačiau mes pastebime, kad atsparumas vandeniui yra maždaug 50K, todėl atėmus šią vertę iš 400K, gauname 350K, tai yra pagrindinė rezistoriaus vertė, kurią turime pasirinkti.

Dabar tarkime, kad prie šios grandinės norime prijungti šviesos diodą, o ne garsinį signalą. Mes negalime tiesiogiai prijungti šviesos diodo prie tranzistoriaus kolektoriaus, nes šviesos diodai taip pat yra pažeidžiami ir jiems reikės srovės ribotuvo rezistoriaus, jei darbinė įtampa yra didesnė už nurodytą priekinę įtampą.

Todėl mes sujungiame šviesos diodą nuosekliai su 1K rezistoriumi per kolektorių ir teigiamą iš minėtos grandinės, pakeisdami garsinį signalą.

Dabar rezistorius nuosekliai su šviesos diodu gali būti laikomas kolektoriaus atsparumu apkrovai.

Taigi dabar bazinė varža turėtų būti 40 kartų didesnė už šią vertę, kuri yra 40K, tačiau pats atsparumas vandeniui yra 150K, tai reiškia, kad pagrindo varža jau yra per didelė, ty kai lietaus vanduo sujungia jutiklį, tranzistorius negalės ryškiai įjunkite šviesos diodą, o apšviesite jį labai silpnai.

Taigi, kaip mes galime išspręsti šią problemą?

Turime padaryti tranzistorių jautresnį, todėl prijungiame kitą tranzistorių, kad padėtų esamam Darlingtono konfigūracijoje. Tokiu būdu tranzistorių pora tampa labai jautri, mažiausiai 25 kartus jautresnė nei ankstesnė grandinė.

25 kartus didesnis jautrumas reiškia, kad galime pasirinkti bazinę varžą, kuri gali būti 25 + 40 = 65–75 kartus didesnė už kolektoriaus varžą. Mes gauname didžiausią diapazoną maždaug nuo 75 iki 10 = 750K, taigi tai galima laikyti bendra pagrindo verte rezistorius.

Išskyrus 150K atsparumą vandeniui nuo 750K, gauname 600K, taigi tai yra pagrindinė rezistoriaus vertė, kurią galime pasirinkti dabartinei konfigūracijai. Atminkite, kad korpuso rezistorius gali būti bet kokios vertės, jei jis atitinka dvi sąlygas: jis nešildo tranzistoriaus ir padeda patenkinamai perjungti kolektoriaus apkrovą. Viskas.

Dabar tarkime, kad tranzistoriaus pagrinde ir žemėje pridedame kondensatorių. Kondensatorius, kaip paaiškinta aukščiau, iš pradžių kaupia srovę, kai prasideda lietus dėl nuotėkio jutiklio gnybtuose.

Dabar po lietaus pabaigos ir jutiklio tilto nutekėjimo atjungus, tranzistorius vis dar atlieka triukšmo signalą ... kaip? Kondensatoriaus viduje saugoma įtampa dabar maitina tranzistoriaus pagrindą ir palaiko jį įjungtą, kol išsikrovė žemiau bazinės perjungimo įtampos. Tai parodo, kaip kondensatorius gali veikti elektroninėje grandinėje.