Nejlepší odpověď
Předpokládám, že máte na mysli bipolární tranzistor. Popíšu činnost bipolárního tranzistoru typu NPN. U PNP stačí změnit polaritu. Můj popis bude tak jednoduchý a základní, jak mohu přijít. Jakmile budete mít základní myšlenku, můžete se ponořit hlouběji a lépe porozumět základní vědě, která vysvětluje, jak funguje.
Tranzistor lze použít jako zesilovač nebo jako přepínač.
Tři připojení k tranzistoru se nazývají základna, kolektor a emitor.
Pokud je emitor připojen k záporné svorce baterie tge a kolektor má k ní připojenou kladnou svorku , ale přes odpor k omezení toku proudu ve skutečnosti žádný proud neprotéká. Cesta kolektorem a emitorem je ekvivalentní dvěma diodám, přičemž jedna je v opačném směru než druhá. (Dioda je usměrňovač a vede pouze v jednom směru.)
Pokud je však na variabilním rezistoru přivedena jiná baterie, stěrač jde k základně a záporná strana je připojena k emitoru, pak , protože proměnný odpor se otáčí, aby se postupně zvyšovalo napětí na základně, do základny bude proudit malý proud.
V důsledku toho bude tranzistorový provoz způsobovat tok mnohem většího proudu z první baterie a dráha kolektor-emitor.
Poměr většího proudu k menšímu proudu je ziskem zesilovače.
Nyní, když se proměnný rezistor otáčí tam a zpět, aby moduloval vstupní proud do základny, pak se kolektorový proud bude měnit podobně, ale zesíleně. *
Pokud je proměnný rezistor navinut zpět, lze snížit proud základny a kolektoru na nulu. Pokud je vinut dopředu, může být tranzistor zcela zapnut, bez dalšího zvyšování kolektorového proudu. Tomu se říká „sytost“. Tyto dva stavy, zapnutí a vypnutí, jsou jako spínač, který se zapíná a vypíná, a který je reprezentativní pro tranzistor používaný jako spínač.
Poznámka: Jdu dále, měl bych dodat, že lze také opustit proměnný odpor při nastavení, které poskytuje zhruba polovinu dostupného napětí na kolektoru vzhledem k emitoru. Tato úprava se obvykle označuje jako „úprava předpětí“. Pro zvukový zesilovač lze říci, že zvukový vstup lze aplikovat na základnu pomocí kondenzátoru nebo malého zvukového transformátoru. Podobně lze zvukový výstup extrahovat pomocí audio transformátoru zapojeného do série s připojeným kolektorem nebo kondenzátorem.
Odpověď
Diody Pojďme si nejprve promluvit o diodách, protože jsou nejjednodušší. Jsou to v zásadě jednosměrné ventily pro proud.
Velmi jednoduchá aplikace je ochrana proti přepólování. Navrhli jste zařízení, které používá baterie AA. Bohužel by to vybuchlo, pokud by uživatel vložil baterii dozadu. To je nežádoucí.
Můžete to opravit přidáním diody vložené do baterie, takže pokud baterie je vložena dozadu, nebude existovat tok proudu a vaše zařízení nebude poškozeno.
(PS. Toto je pouze příklad. Ve skutečnosti existují účinnější způsoby implementace ochrany proti přepólování. pomocí MOSFET – Stránka na ti.com )
Další velmi běžnou aplikací je usměrňovač. Máte střídavé napětí. Chcete z toho udělat DC. Jak to děláte?
Prvním krokem je useknutí negativních částí, aby vaše napětí vypadalo takto –
(Obrázek z Vylepšení stávajícího obvodu polovodičového usměrňovače na generátoru )
Můžete to udělat tak, že jednoduše mít diodu v sérii se vstupním napětím (jako pro ochranu proti přepólování).
Pokud používáte 4 diody, můžete vytvořit lepší usměrňovač (nazývaný plným vlnovým usměrňovačem, pokud jej chcete vyhledat) ), které mohou ve skutečnosti využívat i negativní části cyklů.
Tranzistory Tranzistory jsou stavebním kamenem mnoha věcí. Například mějte na paměti, že operační zesilovače jsou tvořeny tranzistory.
Mohou být použity pro zesílení, ale to si necháme na později. Budeme hovořit o tom, jak volíme operační zesilovače vs. tranzistory přímo.
Nejběžnější použití tranzistoru je jako elektricky ovládaný spínač.
Například máte malý mikrokontrolér s výstupem 5 V, který může dodávat maximálně 50 mA. Jak jej můžete použít k ovládání 50V motoru, který čerpá 20A?
K tomu slouží tranzistory. Umožňují vám ovládat velký proud malým proudem (v případě BJT). „Co mají lidé na mysli, když říkají, že tranzistory zesilují. Tranzistory samozřejmě nemohou „porušit fyzikální zákony a poskytnout vám více energie, než kolik vložíte, ale to, co mohou udělat, je umožnit vám ovládat velké proudy malými proudy (a napětími).
Existuje mnoho dalších způsobů, jakými můžete tranzistory použít, ale přechod je zdaleka nejběžnější.
Operační zesilovače Operační zesilovače jsou mnohem komplikovanější zařízení složená z mnoha tranzistorů, kondenzátorů a rezistorů. Všechny jsou zabaleny do malých praktických balíčků.
Operační zesilovače lze také použít pro mnoho věcí, ale hlavní použití je, když potřebujete provádět přesnou aritmetiku se signály.
Například máte malý 10mV signál z mikrofonu a chcete jej zesílit na 1V pro reproduktor. Jako zesilovač můžete použít operační zesilovač nastavený jako zesilovač.
Operační zesilovače můžete také snadno použít k vytváření obvodů, které sčítají, odečítají, odečítají a poté násobí, porovnávají, oscilují a dokonce rozlišují (viz Aplikace operačních zesilovačů ).
Lze je také použít, když chcete ovládat velké napětí / proud z malého napětí (jako u tranzistoru) , ale chcete, aby měřítko bylo přesné. Například jako zvukové zesilovače.
Mnoho z těchto věcí můžete také použít přímo k použití tranzistorů, avšak tranzistory mají mnoho neideálností. Operační zesilovače jsou mnohem blíže ideálním zesilovačům než tranzistory. Jsou navrženy skvělými inženýry v TI a AD atd., Jejichž úkolem je kombinovat více (někdy docela dost) tranzistorů a vytvořit tyto téměř ideální zesilovače. Obvykle tedy, když potřebujeme provést přesné zesílení, použijeme tyto čipy místo toho, abychom navrhovali zesilovače přímo z tranzistorů.