Kako konfigurirati otpornike, kondenzatore i tranzistore u elektroničkim krugovima

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





U ovom postu pokušavamo ispravnim izračunom procijeniti kako konfigurirati ili povezati elektroničke komponente kao što su otpornici, kondenzatori s elektroničkim krugovima

Molimo pročitajte moj prethodni post u vezi što je napon i struja , kako bi se učinkovitije shvatile objašnjene osnovne elektroničke činjenice.



Što je otpornik

- To je elektronička komponenta koja se koristi za otpor protoku elektrona ili struje. Koristi se za zaštitu elektroničkih komponenata ograničavanjem protoka struje kad se napon povećava. LED diode iz istog razloga zahtijevaju serijske otpore kako bi mogle raditi na naponima većim od specificirane vrijednosti. Druge aktivne komponente poput tranzistora, MOSFET-a, trijaka, SCR-a također uključuju otpornike iz istih razloga.

Što je kondenzator

To je elektronička komponenta koja pohranjuje određenu količinu električnog naboja ili jednostavno primijenjeni napon / struju, kada su njezini kablovi povezani preko relevantnih točaka napajanja. Komponenta je u osnovi ocijenjena s nekoliko jedinica, mikrofaradom i naponom. 'Mikrofarad' odlučuje o količini struje koju može pohraniti, a napon definira koliki se maksimalni napon može primijeniti na njega ili u njemu biti pohranjen. Napon je kritičan, ako premaši oznaku, kondenzator će jednostavno eksplodirati.



Sposobnost skladištenja ovih komponenata znači da uskladištena energija postaje upotrebljiva, stoga se koriste kao filtri, gdje se pohranjeni napon koristi za popunjavanje praznih mjesta ili depresija napona u izvoru, čime se popunjavaju ili izravnavaju jarci u liniji.

Pohranjena energija također postaje primjenjiva kada se polako oslobađa kroz ograničavajuću komponentu poput otpora. Ovdje vrijeme koje kondenzator potroši za potpuno punjenje ili potpuno pražnjenje postaje idealno za vremenske aplikacije, gdje vrijednost kondenzatora odlučuje o vremenskom rasponu jedinice. Stoga se koriste u mjeračima vremena, oscilatorima itd.

Druga je značajka da, kad se kondenzator potpuno napuni, odbija propustiti više struje / napona i zaustavlja protok struje preko njegovih vodova, što znači da primijenjena struja prolazi kroz njegove elektrode samo tijekom punjenja i blokira se nakon punjenja postupak je završen.

Ova se značajka koristi za omogućavanje trenutnog prebacivanja određene aktivne komponente. Na primjer, ako se na bazu tranzistora preko kondenzatora primijeni okidački napon, aktivirao bi se samo određeni dio vremena, sve dok se kondenzator ne napuni do kraja, nakon čega tranzistor prestaje voditi. Istu stvar može svjedočiti i LED kada se napaja preko kondenzatora, svijetli djelić sekunde, a zatim se isključuje.

Što je tranzistor

To je poluvodička komponenta koja ima tri vodiča ili kraka. Noge se mogu ožičiti tako da jedna noga postane zajednički izlaz za napone primijenjene na druge dvije noge. Zajednička noga naziva se emiter, dok su druge dvije noge nazvane bazom i kolektorom. Baza prima sklopni okidač u odnosu na emiter, što omogućuje relativno veliki napon i struju za prelazak sa kolektora na emiter.

Ovaj aranžman čini da radi poput sklopke. Stoga se svako opterećenje povezano na kolektor može uključiti ili isključiti s relativno malim potencijalima na dnu uređaja.

Naponi primijenjeni na bazi i kolektoru napokon kroz emiter stižu do zajedničkog odredišta. Emiter je povezan na masu za NPN tip i na pozitivnu za PNP tipove tranzistora. NPN i PNP međusobno se nadopunjuju i djeluju potpuno na isti način, ali koristeći suprotne smjerove ili polaritete s naponima i strujama.

Što je dioda:

Molimo obratite se ovaj članak za potpune informacije.

Što je SCR:

Može se prilično usporediti s tranzistorom, a koristi se i kao prekidač u elektroničkim krugovima. Tri vodiča ili nožice navedeni su kao zapor, anoda i katoda. Katoda je zajednički terminal koji postaje put za prijam napona primijenjenih na kapiji i na anodi uređaja. Vrata su okidačka točka koja prebacuje snagu povezanu na anodu preko zajedničkog kraka katode.

Međutim, za razliku od tranzistora, vrata SCR-a zahtijevaju veću količinu napona i struje, a osim toga uređaj se može koristiti za prebacivanje isključivo izmjeničnog napona preko svoje anode i katode. Stoga postaje korisno za prebacivanje izmjeničnih opterećenja kao odgovor na okidače primljene na njegovom ulazu, ali za provođenje operacija vrata će trebati isključivo istosmjerni potencijal.

Implementacija gore navedenih komponenata u praktični sklop:

Kako konfigurirati otpornike, kondenzatore i tranzistore u elektroničkim krugovima ......?

Korištenje i primjena elektroničkih dijelova praktički u elektroničkim sklopovima ultimativna je stvar koju svaki elektronički hobist namjerava naučiti i svladati. Iako je to lakše reći nego učiniti, sljedećih nekoliko primjera pomoći će vam da shvatite kako se otpornici, kondenzatori, tranzistori mogu postaviti za izgradnju određenog aplikacijskog kruga:

Budući da subjekt može biti prevelik i može ispuniti sveske, razgovarat ćemo samo o jednom krugu koji sadrži tranzistor, kondenzator, otpornike i LED.

U osnovi aktivna komponenta zauzima središnje mjesto u elektroničkom krugu, dok pasivne komponente imaju potpornu ulogu.

Recimo da želimo napraviti krug senzora za kišu. Budući da je tranzistor glavna aktivna komponenta, on mora zauzeti središnje mjesto. Dakle, postavljamo ga točno u središte sheme.

Tri izvoda tranzistora su otvorena i treba ih postaviti putem pasivnih dijelova.

Kao što je gore objašnjeno, emiter je uobičajeni izlaz. Budući da koristimo NPN tip tranzistora, emiter mora ići na tlo, pa ga povezujemo s masom ili negativnom opskrbnom tračnicom kruga.

Baza je glavni osjetnik ili okidački ulaz, pa taj ulaz mora biti povezan s elementom senzora. Ovdje je senzorski element par metalnih stezaljki.

Jedan od terminala povezan je s pozitivnim napajanjem, a drugi terminal mora biti povezan s bazom tranzistora.

Senzor se koristi za otkrivanje prisutnosti kišnice. U trenutku kada započinje kiša, kapljice vode premošćuju dva terminala. Budući da voda ima mali otpor, počinje propuštati pozitivni napon preko njezinih stezaljki, do baze tranzistora.

Ovaj napon koji curi napaja bazu tranzistora i kroz emiter doseže tlo. U trenutku kada se to dogodi, prema svojstvu uređaja, on otvara vrata između kolektora i odašiljača.

To znači da će se sada, ako na kolektor priključimo pozitivni izvor napona, on odmah povezati sa zemljom putem svog emitora.

Stoga kolektor tranzistora povezujemo s pozitivnim, međutim to činimo preko opterećenja tako da opterećenje djeluje s prebacivanjem, a to je upravo ono što tražimo.

Simulirajući gore navedeni rad brzo, vidimo da pozitivna opskrba curi kroz metalne stezaljke senzora, dodiruje podnožje i nastavlja svojim putem da bi konačno došla do tla dovršavajući osnovni krug, međutim ovaj postupak trenutno povlači napon kolektora na tlo preko odašiljača, UKLJUČUJUĆI teret koji ovdje zvuči. Zvučni signal oglasi se.

Ova postavka je osnovna postavka, međutim treba mnogo ispravki i također se može mijenjati na mnogo različitih načina.

Gledajući shematski prikaz, nalazimo da krug ne sadrži osnovni otpornik jer voda sama djeluje kao otpornik, ali što se događa ako se slučajno kratko spoje terminali senzora, cijela struja bi se bacila na bazu tranzistora, pržeći je odmah.

Zbog toga iz sigurnosnih razloga na osnovu tranzistora dodajemo otpornik. Međutim, vrijednost osnovnog otpora odlučuje koliko struje okidanja može ući preko pinova baze / emitora, i stoga zauzvrat utječe na struju kolektora. Suprotno tome, osnovni otpor trebao bi biti takav da omogućuje povlačenje dovoljne struje od kolektora do emitora, što omogućava savršeno prebacivanje tereta kolektora.

Radi lakših izračuna, u pravilu, možemo pretpostaviti da je vrijednost osnovnog otpora 40 puta veća od otpora opterećenja kolektora.

Dakle, u našem krugu, pod pretpostavkom da je opterećenje kolektora zujalo, mjerimo otpor zujalice koji iznosi recimo 10K. 40 puta 10K znači da osnovni otpor mora biti negdje oko 400K, međutim otkrivamo da je otpor vode oko 50K, tako da oduzimajući ovu vrijednost od 400K, dobivamo 350K, to je vrijednost osnovnog otpora koji moramo odabrati.

Sada pretpostavimo da na ovaj krug želimo spojiti LED umjesto zujalice. Ne možemo izravno spojiti LED na kolektor tranzistora, jer su i LED diode osjetljive i trebat će im otpornik za ograničavanje struje ako je radni napon veći od navedenog prednjeg napona.

Stoga spajamo LED u seriju s otpornikom 1K preko kolektora i pozitivnim gornjeg kruga, zamjenjujući zujalicu.

Sada se otpor u seriji sa LED-om može smatrati otporom opterećenja kolektora.

Dakle, sada bi osnovni otpor trebao biti 40 puta veći od ove vrijednosti, što iznosi 40K, no sam otpor vode je 150K, što znači da je osnovni otpor već previsok, što znači da kad kišna voda premosti senzor, tranzistor neće moći UKLJUČITE LED jako, radije će je vrlo slabo osvijetliti.

Pa kako možemo riješiti ovaj problem?

Moramo učiniti tranzistor osjetljivijim, pa povezujemo drugi tranzistor kako bismo pomogli postojećem u Darlingtonovoj konfiguraciji. Ovim rasporedom tranzistorski par postaje vrlo osjetljiv, najmanje 25 puta osjetljiviji od prethodnog sklopa.

25 puta veća osjetljivost znači da možemo odabrati osnovni otpor koji može biti 25 + 40 = 65 do 75 puta veći od otpora kolektora, dobivamo maksimalni raspon od oko 75 do 10 = 750K, pa se to može uzeti kao ukupna vrijednost baze otpornik.

Oduzimanjem vodootpornosti 150K od 750K dobivamo 600K, tako da je to osnovna vrijednost otpornika koju možemo odabrati za trenutnu konfiguraciju. Imajte na umu da otpor kućišta može imati bilo koju vrijednost ako ispunjava dva uvjeta: ne zagrijava tranzistor i pomaže u zadovoljavajućem prebacivanju opterećenja kolektora. To je to.

Pretpostavimo sada da dodamo kondenzator preko baze tranzistora i zemlje. Kondenzator će, kako je gore objašnjeno, u početku pohraniti nešto struje kad kiša započne kroz propuštanja preko terminala senzora.

Sada, nakon što kiša prestane, a curenje mosta senzora je odvojeno, tranzistor i dalje nastavlja provoditi oglašavajući zujalicu ... kako? Pohranjeni napon unutar kondenzatora sada napaja bazu tranzistora i održava je uključenom sve dok se ne isprazni ispod preklopnog napona baze. To pokazuje kako kondenzator može služiti u elektroničkom krugu.




Prethodno: Razlika između struje i napona - što je napon, što je struja Dalje: BJT 2N2222, 2N2222A Tehnički list i bilješke o primjeni