Bedste svar
Jeg antager, at du henviser til en bipolar transistor. Jeg vil beskrive driften af en bipolar transistor af typen NPN. For en PNP vender man bare polariteterne. Min beskrivelse vil være så enkel og grundlæggende som jeg kan komme med. Når du først har den grundlæggende idé, kan du dykke dybere og få en bedre forståelse af den underliggende videnskab, der forklarer, hvordan den fungerer.
En transistor kan bruges som en forstærker eller som en switch.
De tre forbindelser til transistoren kaldes basen, samleren og emitteren.
Hvis emitteren er tilsluttet en negativ terminal på et batteri, og samleren har den positive terminal tilsluttet , men gennem en modstand for at begrænse strømmen strømmer der faktisk ingen strøm. Vejen gennem samleren og emitteren svarer til to dioder med en i omvendt retning til den anden. (En diode er en ensretter og leder kun i en retning.)
Hvis der imidlertid påføres et andet batteri på tværs af en variabel modstand med viskeren, der går til basen, og den negative side er forbundet til emitteren, så , da den variable modstand drejes for gradvist at øge spændingen på basen, vil en lille strøm strømme ind i basen.
Som følge heraf vil transistordrift få en meget større strøm til at strømme fra det første batteri og samler-emitter-stien.
Forholdet mellem den større strøm og den mindre strøm er forstærkerens forstærkning.
Hvis den variable modstand nu drejes frem og tilbage for at modulere indgangsstrøm i basen, så vil kollektorstrømmen variere ens, men på forstærket måde. *
Hvis den variable modstand er viklet tilbage, kan basis- og kollektorstrømme reduceres til nul. Hvis den er viklet fremad, kan transistoren tændes helt “uden yderligere stigning i kollektorstrømmen. Dette kaldes “mætning”. De to tilstande, til og fra, er som en switch, der tændes og slukkes, og det er repræsentativt for en transistor, der bruges som en switch.
Bemærk: Hvis jeg går videre, skal jeg tilføje, at man også kan forlade den variable modstand ved en indstilling, der tilvejebringer omtrent halvdelen af den tilgængelige spænding på samleren i forhold til emitteren. Denne justering beskrives normalt som “justering af bias”. For en lydforstærker siger, kan en lydindgang påføres basen ved hjælp af en kondensator eller en lille lydtransformator. Tilsvarende kan en lydudgang ekstraheres ved hjælp af en lydtransformator i serie med samleren eller en kondensator tilsluttet den.
Svar
Dioder Lad os først tale om dioder, fordi de er de enkleste. De er i det væsentlige envejsventiler til strøm.
En meget enkel applikation er beskyttelse mod omvendt polaritet. Du har designet en enhed, der bruger AA-batterier. Desværre vil det sprænge, hvis brugeren sætter batteriet baglæns. Det er uønsket.
Du kan rette det ved at tilføje en diode inline med batteriet, så hvis batteriet indsættes baglæns, der vil ikke være strøm, og din enhed vil ikke blive beskadiget.
(PS. Dette er kun et eksempel. Der er faktisk mere effektive måder at implementere omvendt polaritetsbeskyttelse på ved hjælp af MOSFETs – Side på ti.com )
En anden meget almindelig applikation er ensretter. Du har en vekselstrømsspænding. Du vil gøre det til DC. Hvordan gør du det?
Nå, det første skridt er at hugge de negative dele af, så din spænding ser sådan ud –
(Billede fra Forbedring af et eksisterende halvbølge-ensretterkredsløb på generator )
Du kan gøre det ved at simpelthen at have en diode i serie med indgangsspænding (som til beskyttelse mod omvendt polaritet).
Hvis du bruger 4 dioder, kan du oprette en bedre ensretter (kaldet en fuldbølge-ensretter, hvis du vil slå det op ) der faktisk også kan bruge de negative dele af cyklusser.
Transistorer Transistorer er byggestenen til mange ting. For eksempel skal du huske, at op-forstærkere består af transistorer.
De kan bruges til forstærkning, men vi lader det være til senere. Vi taler om, hvordan vi vælger op-forstærkere versus brug af transistorer direkte.
Den mest almindelige anvendelse af en transistor er som en elektrisk styret switch.
For eksempel har du en lille mikrocontroller med 5V output, der maksimalt kan levere 50mA. Hvordan kan du bruge det til at styre en 50V motor, der trækker 20A?
Det er hvad transistorer er til. De giver dig mulighed for at styre en stor strøm med en lille strøm (i tilfælde af BJTer). Det “hvad folk mener, når de siger, at transistorer forstærker. Transistorer kan naturligvis ikke bryde fysikens love og give dig mere energi, end du lægger i, men hvad de kan gøre er at lade dig styre store strømme med små strømme (og spændinger).
Der er mange andre måder, du kan bruge transistorer på, men som switch er langt den mest almindelige.
Op Amps Op-forstærkere er meget mere komplicerede enheder, der består af mange transistorer, kondensatorer og modstande. De er bare pakket i små, praktiske pakker.
Op-forstærkere kan også bruges til mange ting, men den vigtigste anvendelse er, når du har brug for at lave nøjagtige aritmetik med signaler.
For eksempel har du et lille 10mV signal fra en mikrofon, og du vil forstærke det til 1V for en højttaler. Du kan bruge en op-forstærker, der er konfigureret som en forstærker.
Du kan også nemt bruge op-forstærkere til at opbygge kredsløb, der tilføjer, trækker fra, trækker derefter multiplicerer, sammenligner, svinger og endda differentierer (se Operationsforstærkerapplikationer ).
De kan også bruges, når du vil styre en stor spænding / strøm fra en lille spænding (som med en transistor) , men du ønsker, at skaleringen skal være nøjagtig. For eksempel som lydforstærkere.
Du kan også bruge transistorer direkte til at gøre en masse af disse ting, men transistorer har dog mange ikke-idealiteter. Op-forstærkere er meget tættere på ideelle forstærkere end transistorer er. De er designet af vidunderlige ingeniører hos TI og AD osv., Hvis opgave er at kombinere flere (undertiden ganske mange) transistorer for at skabe disse næsten ideelle forstærkere. Så normalt når vi har brug for at foretage nøjagtig forstærkning, bruger vi bare disse chips i stedet for at designe forstærkere direkte fra transistorer.