Beste antwoord
Ik neem aan dat je verwijst naar een bipolaire transistor. Ik zal de werking van een bipolaire transistor van het NPN-type beschrijven. Voor een PNP-versie keert u gewoon de polariteiten om. Mijn beschrijving zal zo eenvoudig en eenvoudig zijn als ik kan bedenken. Als je eenmaal het basisidee hebt, kun je dieper graven en een beter begrip krijgen van de onderliggende wetenschap die uitlegt hoe het werkt.
Een transistor kan worden gebruikt als versterker of als schakelaar.
De drie verbindingen met de transistor worden de basis, de collector en de emitter genoemd.
Als de emitter is aangesloten op de negatieve pool van een batterij, en de collector heeft de positieve pool erop aangesloten , maar door een weerstand om de stroom te beperken, zal er eigenlijk geen stroom vloeien. Het pad door de collector en de emitter is gelijk aan twee diodes waarvan de ene in de omgekeerde richting naar de andere is. (Een diode is een gelijkrichter en geleidt slechts in één richting.)
Als echter een andere batterij wordt toegepast over een variabele weerstand waarbij de wisser naar de basis gaat en de negatieve zijde verbonden met de emitter, dan , terwijl de variabele weerstand wordt gedraaid om de spanning op de basis geleidelijk te verhogen, zal er een kleine stroom in de basis stromen.
Als gevolg hiervan zal transistorwerking een veel grotere stroom uit de eerste batterij en het collector-emitterpad.
De verhouding van de grotere stroom tot de kleinere stroom is de versterking van de versterker.
Als de variabele weerstand nu heen en weer wordt gedraaid om de ingangsstroom in de basis, dan zal de collectorstroom op dezelfde manier variëren, maar op een versterkte manier. *
Als de variabele weerstand wordt teruggespoeld, kunnen de basis- en collectorstromen tot nul worden teruggebracht. Als hij naar voren wordt gewikkeld, kan de transistor volledig “aan” worden gezet, zonder verdere toename van de collectorstroom. Dit wordt “verzadiging” genoemd. De twee toestanden, aan en uit, zijn als een schakelaar die wordt in- en uitgeschakeld, en dat is representatief voor een transistor die als schakelaar wordt gebruikt.
Opmerking: als ik verder ga, moet ik toevoegen dat men ook kan vertrekken de variabele weerstand op een instelling die ongeveer de helft van de beschikbare spanning op de collector levert ten opzichte van de emitter. Deze aanpassing wordt meestal omschreven als “de bias aanpassen”. Voor een audioversterker kan bijvoorbeeld een audio-ingang op de basis worden toegepast met behulp van een condensator of een kleine audiotransformator. Op dezelfde manier kan een audio-uitvoer worden geëxtraheerd door een audiotransformator te gebruiken in serie met de collector of een condensator die erop is aangesloten.
Antwoord
Diodes Laten we het eerst hebben over diodes, omdat ze de eenvoudigste zijn. Het zijn in wezen eenrichtingskleppen voor stroom.
Een heel eenvoudige toepassing is beveiliging tegen omgekeerde polariteit. Je hebt een apparaat dat AA-batterijen gebruikt. Helaas zou het ontploffen als de gebruiker de batterij achterstevoren plaatst. Dat is ongewenst.
U kunt dit oplossen door een diode in het verlengde van de batterij toe te voegen, zodat als de de batterij is achterstevoren geplaatst, er loopt geen stroom en uw apparaat wordt niet beschadigd.
(PS. Dit is slechts een voorbeeld. Er zijn in feite efficiëntere manieren om beveiliging tegen omgekeerde polariteit te implementeren MOSFETs gebruiken – Pagina op ti.com )
Een andere veel voorkomende toepassing is gelijkrichter. Je hebt een wisselspanning. Je wilt er DC van maken. Hoe doe je het?
Nou, de eerste stap is het afhakken van de negatieve delen, zodat je spanning er als volgt uitziet –
(Afbeelding van Verbetering van een bestaand halfgolfgelijkrichtercircuit op generator )
U kunt dat doen door gewoon een diode in serie hebben met ingangsspanning (zoals voor beveiliging tegen omgekeerde polariteit).
Als je 4 diodes gebruikt, kun je een betere gelijkrichter maken (een zogenaamde dubbelfasige gelijkrichter als je deze wilt opzoeken). ) die ook daadwerkelijk de negatieve delen van de cycli kunnen gebruiken.
Transistors Transistors zijn de bouwstenen van veel dingen. Houd er bijvoorbeeld rekening mee dat opamps bestaan uit transistors.
Ze kunnen worden gebruikt voor versterking, maar dat laten we voor later staan. We zullen het hebben over hoe we opamps kiezen versus het gebruik van transistors direct.
Het meest voorkomende gebruik van een transistor is als een elektrisch gestuurde schakelaar.
Je hebt bijvoorbeeld een kleine microcontroller met 5V output, die maximaal kan leveren 50mA. Hoe kun je het gebruiken om een 50V-motor aan te sturen die 20A trekt?
Daar zijn transistors voor. Ze stellen je in staat om een grote stroom te regelen met een kleine stroom (in het geval van BJTs). is wat mensen bedoelen als ze zeggen dat transistors versterken. Het is duidelijk dat transistors de wetten van de fysica niet kunnen breken en je meer energie kunnen geven dan je erin stopt, maar wat ze wel kunnen is je in staat stellen om grote stromen te regelen met kleine stromen (en spanningen).
Er zijn veel andere manieren waarop u transistors kunt gebruiken, maar omdat een schakelaar verreweg de meest voorkomende is.
Op Amps Opamps zijn veel gecompliceerdere apparaten die bestaan uit veel transistors, condensatoren en weerstanden. Ze zijn allemaal verpakt in kleine, handige pakketten.
Opamps kunnen ook voor veel dingen worden gebruikt, maar het belangrijkste gebruik is wanneer je nauwkeurige berekeningen met signalen moet doen.
U heeft bijvoorbeeld een piepklein signaal van 10mV van een microfoon en u wilt dit versterken tot 1V voor een luidspreker. Je kunt een opamp gebruiken die is ingesteld als versterker.
Je kunt ook gemakkelijk opamps gebruiken om circuits te bouwen die optellen, aftrekken, aftrekken en vermenigvuldigen, vergelijken, oscilleren en zelfs differentiëren (zie Operationele versterkertoepassingen ).
Ze kunnen ook worden gebruikt wanneer u een grote spanning / stroom wilt regelen vanaf een kleine spanning (zoals bij een transistor) , maar u wilt dat de schaal nauwkeurig is. Bijvoorbeeld als audioversterkers.
Je kunt transistors ook rechtstreeks gebruiken om veel van deze dingen te doen, maar transistors hebben veel niet-idealiteiten. Opamps zijn veel dichter bij ideale versterkers dan transistors. Ze zijn ontworpen door geweldige ingenieurs van TI en AD etc, wiens taak het is om meerdere (soms behoorlijk veel) transistors te combineren om deze bijna ideale versterkers te creëren. Dus als we nauwkeurige versterking nodig hebben, gebruiken we meestal deze chips, in plaats van versterkers rechtstreeks van transistors te ontwerpen.