Bästa svaret
Jag antar att du hänvisar till en bipolär transistor. Jag kommer att beskriva driften av en bipolär transistor av NPN-typ. För en PNP vänder man bara polariteterna. Min beskrivning blir så enkel och grundläggande som jag kan komma på. När du väl har en grundidé kan du gräva djupare och få en bättre förståelse för den underliggande vetenskapen som förklarar hur den fungerar.
En transistor kan användas som en förstärkare eller som en switch.
De tre anslutningarna till transistorn kallas basen, kollektorn och emittern.
Om emittern är ansluten till ett negativt poluttag på ett batteri och kollektorn har den positiva terminalen ansluten till sig , men genom ett motstånd för att begränsa strömflödet kommer faktiskt ingen ström att strömma. Vägen genom kollektorn och emittern motsvarar två dioder med en i omvänd riktning till den andra. (En diod är en likriktare och leder bara i en riktning.)
Men om ett annat batteri appliceras över ett variabelt motstånd med torkaren går till basen och den negativa sidan är ansluten till sändaren, då , när det variabla motståndet roteras för att gradvis öka spänningen på basen, kommer en liten ström att strömma in i basen.
Följaktligen kommer transistordrift att få en mycket större ström att strömma från det första batteriet och kollektor-emittervägen.
Förhållandet mellan den större strömmen och den mindre strömmen är förstärkarens förstärkning.
Nu om det variabla motståndet roteras fram och tillbaka för att modulera ingångsström i basen, då kommer kollektorströmmen att variera på samma sätt men på förstärkt sätt. *
Om det variabla motståndet lindas tillbaka kan bas- och kollektorströmmarna reduceras till noll. Om den lindas framåt kan transistorn sättas på helt och hållet utan ytterligare ökning av kollektorströmmen. Detta kallas ”mättnad”. De två tillstånden, på och av, är som en omkopplare som slås på och av, och det är representativt för en transistor som används som en omkopplare.
Obs: Om jag går längre bör jag lägga till att man också kan lämna det variabla motståndet vid en inställning som ger ungefär hälften av den tillgängliga spänningen på kollektorn med avseende på emittern. Denna justering beskrivs vanligtvis som ”justering av bias”. För en ljudförstärkare kan en ljudingång appliceras på basen med en kondensator eller en liten ljudtransformator. På liknande sätt kan en ljudutgång extraheras med hjälp av en ljudtransformator i serie med samlaren eller en kondensator ansluten till den.
Svar
Dioder Låt oss prata om dioder först eftersom de är de enklaste. De är i princip envägsventiler för ström.
En mycket enkel applikation är omvänd polaritetsskydd. Du har utformat en enhet som använder AA-batterier. Tyvärr skulle det sprängas om användaren sätter i batteriet bakåt. Det är inte önskvärt.
Du kan fixa det genom att lägga till en diod inbyggd med batteriet, så att om batteriet sätts bakåt, det kommer inte att finnas strömflöde och din enhet kommer inte att skadas.
(PS. Detta är bara ett exempel. Det finns faktiskt effektivare sätt att genomföra omvänd polaritetsskydd med MOSFETs – Sida på ti.com )
En annan mycket vanlig applikation är likriktare. Du har en växelspänning. Du vill förvandla den till DC. Hur gör du det?
Nåväl, det första steget är att hugga av de negativa delarna, så att din spänning ser ut så här –
(Bild från Förbättra en befintlig halvvågslikriktarkrets på generatorn )
Du kan göra det genom att helt enkelt ha en diod i serie med ingångsspänning (som för omvänd polaritetsskydd).
Om du använder 4 dioder kan du skapa en bättre likriktare (kallas en fullvågslikriktare om du vill slå upp den ) som faktiskt kan använda de negativa delarna av cyklerna också.
Transistorer Transistorer är byggstenen för många saker. Tänk på att op-förstärkare består av transistorer.
De kan användas för förstärkning, men vi lämnar det för senare. Vi kommer att prata om hur vi väljer op-förstärkare kontra att använda transistorer direkt.
Den vanligaste användningen av en transistor är som en elektriskt styrd omkopplare.
Till exempel har du en liten mikrokontroller med 5V utgång, som kan leverera maximalt 50mA. Hur kan du använda den för att styra en 50V-motor som drar 20A?
Det är vad transistorerna är för. De låter dig styra en stor ström med en liten ström (i fallet med BJT). Det ”vad folk menar när de säger att transistorer förstärks. Uppenbarligen kan transistorer inte bryta fysikens lagar och ge dig mer energi än du sätter in, men vad de kan göra är att låta dig styra stora strömmar med små strömmar (och spänningar).
Det finns många andra sätt du kan använda transistorer på, men som switch är det överlägset vanligaste.
Op Amps Op-förstärkare är mycket mer komplicerade enheter som består av många transistorer, kondensatorer och motstånd. De är bara förpackade i små praktiska paket.
Op-förstärkare kan också användas för många saker, men den huvudsakliga användningen är när du behöver göra exakt aritmetik med signaler.
Till exempel har du en liten 10mV signal från en mikrofon och du vill förstärka den till 1V för en högtalare. Du kan använda en op-förstärkare inställd som en förstärkare.
Du kan också enkelt använda op-förstärkare för att bygga kretsar som lägger till, subtraherar, subtraherar sedan multiplicerar, jämför, svänger och till och med differentierar (se Operationsförstärkartillämpningar ).
De kan också användas när du vill styra en stor spänning / ström från en liten spänning (som med en transistor) , men du vill att skalningen ska vara korrekt. Till exempel som ljudförstärkare.
Du kan använda transistorer direkt för att göra mycket av dessa saker också, men transistorer har många icke-idealiteter. Op-förstärkare är mycket närmare idealiska förstärkare än transistorer är. De är designade av underbara ingenjörer på TI och AD etc, vars uppgift är att kombinera flera (ibland ganska många) transistorer för att skapa dessa nästan idealiska förstärkare. Så vanligtvis när vi behöver göra exakt förstärkning använder vi bara dessa marker istället för att designa förstärkare direkt från transistorer.