Transistornøkler. Ordning, arbeidsprinsipp

Når du arbeider med komplekse ordninger, er det nyttig å bruke ulike tekniske triks, som gjør det mulig å oppnå målene ved liten innsats. En av dem er etableringen av transistornøkler. Hva er de? Hvorfor skal de opprettes? Hvorfor kalles de også "elektroniske nøkler"? Hva er funksjonene i denne prosessen, og hva bør man være oppmerksom på?

Hva er transistornøkkel av?

De utføres ved hjelp av felt eller bipolare transistorer. De tidligere er delt opp i MDP og nøkler som har en kontroll pn-kryss. Blant bipolare, er ikke-mettede skiller seg ut. Transistornøkkel 12 Volt kan tilfredsstille grunnleggende forespørsler fra radioamatøren.

Statisk driftsmodus

Det analyserer lukkede og åpne tilstand av nøkkelen. I den første er det lavspenningsnivå ved inngangen, som indikerer et logisk nullsignal. I denne modusen er begge overganger i motsatt retning (cutoff er oppnådd). Og kollektorstrømmen kan bare påvirkes av termisk strøm. I åpen tilstand tilsvarer et høyspenningsnivå signalet til den logiske enheten ved inngangen til nøkkelen. Det er mulig å jobbe i to moduser samtidig. En slik funksjon kan være i metningsområdet eller den lineære regionen av utgangskarakteristikken. Vi vil dvele på dem mer detaljert.

Metning av nøkkelen

I slike tilfeller blir transistoroverganger skiftet i fremoverretningen. Derfor, hvis basestrømmen endres, endres ikke verdien på samleren. I silikontransistorer er omtrent 0,8 V nødvendig for å oppnå en bias, mens for germaniumene svinger spenningen i 0,2-0,4 V. Og hvordan oppnås hovedmetningen generelt? For å gjøre dette øker basestrømmen. Men alt har sine grenser, samt en økning i metning. Så når en bestemt nåværende verdi er nådd, stopper den å øke. Hvorfor metter nøkkelen? Det er en spesiell koeffisient som gjenspeiler tilstanden. Med sin økning, lastkapasiteten som transistornøklene har, begynner destabiliserende faktorer å påvirke med mindre kraft, men ytelsen forringes. Derfor er verdien av metningskoeffisienten valgt fra kompromisshensyn, styrt av oppgaven som må utføres.

Ulemper med en umettet nøkkel

Og hva vil skje hvis den optimale verdien ikke er nådd? Deretter vil det være slike mangler:

1. Spenningen til den offentlige nøkkelen faller til ca. 0,5 V.
2. Støyimmuniteten vil forverres. Dette skyldes økt inngangsimpedans som observeres i nøklene når de er åpne. Derfor vil forstyrrelser som spenningssvingninger også føre til endring i parametrene til transistorene.
3. Den mettede nøkkelen har betydelig temperaturstabilitet.

Som du kan se, er denne prosessen enda bedre å utføre, til slutt, for å få en mer perfekt enhet.

fart

Denne parameteren avhenger av den maksimalt tillatte frekvensen når signaloverføring kan utføres. Dette avhenger i sin tur av varigheten av transientprosessen, som bestemmes av transistors tröghet, samt påvirkning av parasitære parametere. For å måle hastigheten på et logisk element, er det ofte indikert at den tid som oppstår når signalet forsinkes når det overføres til en transistornøkkel. Ordningen som viser den, vanligvis bare et slikt gjennomsnittlig responsområde og viser.

Samspill med andre nøkler

For dette blir kommunikasjonselementene brukt. Så, hvis den første nøkkelen på utgangen har et høyspenningsnivå, åpnes åpningen av den andre og opererer i forhåndsinnstilt modus. Og omvendt. En slik kommunikasjonskjede påvirker signifikant transientene som oppstår under tasterens bytte og hastighet. Slik fungerer transistornøkkelen. De vanligste er kretsene der samspillet foregår bare mellom to transistorer. Men dette betyr ikke at det ikke kan gjøres en enhet der tre, fire eller enda flere elementer vil bli brukt. Men i praksis er det vanskelig å finne en slik applikasjon, så operasjonen av en transistornøkkel av denne typen er ikke brukt.

Hva du skal velge

Med hva er det bedre å jobbe? La oss forestille oss at vi har en enkel transistorbryter med en forsyningsspenning på 0,5 V. Deretter med oscilloskopet kan du registrere alle endringene. Hvis kollektorstrømmen er satt til 0,5 mA, faller spenningen med 40 mV (basen vil være omtrent 0,8 V). Med standardene til problemet kan det sies at dette er en ganske betydelig avvik, noe som innebærer en begrensning av bruken i hele serie kretser, for eksempel i analoge signalbrytere . Derfor bruker de spesielle felt-effekt transistorer, der det er en kontroll pn-kryss. Deres fordeler over bipolare fettere er:

1. Ubetydelig verdi av restspenningen på nøkkelen i ledningstilstanden.
2. Høy motstand og som et resultat en liten strøm som strømmer gjennom det lukkede elementet.
3. Lav strøm forbrukes, så en viktig kilde til styrespenning er ikke nødvendig.
4. Du kan bytte lavt nivå elektriske signaler, som er noen få mikrovolt.

Transistorbryteren til reléet er det ideelle programmet for feltet. Selvfølgelig er denne meldingen lagt ut her bare for leserne å få en ide om deres søknad. Litt kunnskap og kunnskapsrike - og mulighetene for realiseringer, der det er transistornøkler, vil bli oppfunnet mange.

Eksempel på arbeid

La oss ta en nærmere titt på hvordan en enkel transistorbryter fungerer. Det bytte signalet overføres fra en inngang og fjernes fra den andre utgangen. For å låse nøkkelen tilføres en spenningsforsyning til transistorporten, som overskrider kilde- og dreneringsverdiene med en verdi større enn 2-3 V. Det må imidlertid tas hensyn til at det ikke overstiger det tillatte området. Når nøkkelen er lukket, er motstanden relativt stor - overstiger 10 ohm. Denne verdien er oppnådd på grunn av at den motsatte forspenningsstrømmen til pn-krysset i tillegg påvirker. I samme tilstand varierer kapasitansen mellom kretsen av det svitsjede signalet og styreelektroden i området 3-30 pF. Åpne nå transistornøkkelen. Kretsen og øvelsen viser at spenningen til kontrollelektroden vil være nær null, og avhenger sterkt av lastmotstanden og spenningsegenskapen. Dette skyldes hele systemet av port, drenering og kildenes interaksjoner av transistoren. Dette skaper visse problemer for bryteroperasjonen.

Som en løsning på dette problemet, er det utviklet forskjellige ordninger som sikrer stabilisering av spenningen som strømmer mellom kanalen og porten. Og takket være de fysiske egenskapene kan en diode også brukes i denne kapasiteten. For å gjøre dette må det inngå i direkte retning av lukkespenningen. Hvis nødvendig situasjon er opprettet, vil dioden lukke og pn-krysset åpnes. For å endre spenningsspenningen forblir den åpen, og motstanden til kanalen endres ikke, en motstand mot høy motstand kan kobles mellom kilden og nøkkelinngangen. Og tilstedeværelsen av en kondensator vil i stor grad akselerere prosessen med å lade tankene.

Beregning av transistornøkkel

For å forstå jeg gir et eksempel på beregning, kan du erstatte dataene dine:

1) Collector-emitter - 45 V. Total strømfordeling - 500 mw. Samleremitteren er 0,2 V. Grensefrekvensen for operasjonen er 100 MHz. Basisemitteren - 0,9 V. Samlerstrøm - 100 mA. Den statistiske koeffisienten for nåværende overføring er 200.

2) Motstand for nåværende 60 mA: 5-1,35-0,2 = 3,45.

3) Samler motstands vurdering: 3,45 \ 0,06 = 57,5 Ohm.

4) For enkelhets skyld tar vi pålydende på 62 ohm: 3,45 \ 62 = 0,0556 mA.

5) Vurder basestrømmen: 56 \ 200 = 0,28 mA (0,00028 A).

6) Hvor mange vil være på motstanden til basen: 5 - 0,9 = 4,1V.

7) Bestem motstanden til basismotstanden: 4.1 \ 0.00028 = 14.642.9 Ohm.

konklusjon

Og endelig om navnet "elektroniske nøkler". Faktum er at staten endres under påvirkning av nåværende. Og hvordan er han? True, samlingen av elektroniske kostnader. Dette er andre navn. Det er alt i alt. Som du kan se, er operasjonsprinsippet og skjemaet til enheten til transistornøkler ikke noe komplisert, så for å forstå dette - det er mulig. Det bør bemerkes at selv forfatteren av denne artikkelen trengte litt referanse for å forfriske sitt eget minne. Derfor, når det oppstår spørsmål til terminologi, foreslår jeg at du husker tilgjengeligheten av tekniske ordbøker og utfører et søk på ny informasjon om transistornøkler der.