Aprendamos cómo funciona el circuito de transistores. Aunque el transistor es un dispositivo muy antiguo. Y, hoy en día, a menudo optamos por utilizar IC en su lugar. Pero el transistor todavía tiene un papel importante en los circuitos electrónicos generales. ¿Por qué? Porque el transistor es grande, duradero y puede generar altas corrientes.
Y para mucha gente que se está acostumbrando a utilizar transistores en circuitos generales, yo también.
¿Cómo funciona un transistor?
Si eres alguna razón. Déjame explicarte cómo funciona el circuito de transistores de una forma sencilla. Además lo aprenderé contigo.
¿Estás listo?
El transistor es un dispositivo activo. Se amplifica. Hay muchos tipos de transistores, más de 20.000 tipos diferentes de cientos de fabricantes.
Tipo de transistor
Podemos ponerlos en dos tipos de transistores estándar, NPN y PNP. que tienen diferentes símbolos de transistores.
El personaje muestra la clase de materiales semiconductores utilizados para fabricar el transistor.
Actualmente, el transistor utilizado es mayoritariamente del tipo NPN. Ya que está hecho fácilmente con materiales de silicona. Entonces, la mayor parte de este artículo menciona el transistor tipo NPN.
Y si somos nuevos en la electrónica. Es bueno empezar con el aprendizaje. Primero sobre el uso de transistores.
El pin del transistor consta de una base (B), un colector (C) y un emisor (E).
La palabra que llama a esta pierna. Representa la función dentro del transistor. Pero no te ayuda a entender cómo usar los transistores. Por lo tanto, sólo sabe que es un cable de transistor.
Además de los transistores estándar (bipolares), existe el transistor de efecto de campo. A menudo están representados por siglas FET. Los símbolos y las propiedades son diferentes. Pero todavía no he discutido los detalles en este artículo.
Recomendado: Transistores: forman un amplificador o un circuito de conmutación.
Transistor equivalente
El tipo que estudiaremos también se llama transistor de pequeña señal. Podemos llamarlos modelo TO-92. Mira la figura. A menudo utilizamos el transistor del grupo de 3 números.
Que las piernas se usan de manera diferente. Debe tener cuidado al usarlo.
- BC547: Para NPN puede utilizar BC546, BC547, BC549, BC550, etc. Si desea una corriente más alta de Ic, use BC337 (Ic = 0,8 A). Para los tipos PNP, utilice BC556, BC557, BC558, BC559, BC560, etc. Y la corriente más alta es BC327 (Ic=0,8A)
- C9013: Para NPN puede utilizar 2N3904. Si desea una corriente de colector más alta (Ic), use C9013 (Ic=0.8A) Para los tipos PNP, use 2N3906 y C9012 (corriente más alta)
- C1815: Para NPN es 2SC1815, equivalentes: C945, C829. Para PNP es A561
Una lista similar para MPS9682 es BC557. Pero el pinout es diferente. Así que ten cuidado. ¡Compruébalo primero!
Mire los transistores de potencia de uso común a continuación. Aprenderemos lo siguiente.
Cómo funciona el transistor como una válvula de agua
Comparamos transistores como válvulas de agua. Podemos controlar la alta potencia de entrada de agua a salida con poca agua.
- El origen de la tubería de agua (Entrada) es como el Colector.
- El extremo de la tubería de agua (entrada) es como el emisor.
- El tubo de control (pequeño) es como la Base.
Primero, la marea alta llega al valor del lado de entrada. Entonces, el nivel bajo de agua llega al valor de control. Activa el valor principal. A continuación, el agua alta puede fluir a través de la tubería hasta la salida.
En segundo lugar, por el contrario, no hay nivel bajo de agua en la válvula de control. No gira la válvula para controlar el nivel alto de agua. Por lo tanto, no llega agua a la salida.
Aprenda la corriente básica del transistor
¿Qué es más? Aprenderemos la corriente en un circuito de transistores básico.
Mira la figura. El transistor NPN está en un circuito simple.
Cuando alimentamos una pequeña corriente a la base del transistor. Y luego, una gran corriente fluye a través de la carga hacia los cables colector-emisor.
A menudo lo llamamos La carga en el colector conduce a la resistencia de carga. A veces la carga es un altavoz.
Me preocupa cómo entiendes los transistores simples. En el pasado, tuve dificultades para entenderlo. Lee el texto muchas veces pero no lo entiende.
Rango de trabajo básico
En general, podemos dividir el rango de trabajo del transistor en 3 rangos:
1. Cortar (parada del transistor).
No hay corriente, tanto de base (IB) como de colector (IC) que fluye por el transistor. Pero habrá algunas corrientes de fuga, muy bajas.
2. Rango saturado.
Hay electricidad fluyendo completamente a través del transistor hasta que se satura. Y la corriente no aumentará más que esto. El cual podemos limitar esta corriente con la conexión de las resistencias.
3. El rango activo
Este es el período en el que el transistor opera o conduce corriente. Impulsando la corriente del colector (IC) proporcional a la corriente de base (IB).
Entonces, cuando se utiliza un amplificador de audio de transistores, el circuito funciona en la fase activa.
¿Lo entiendes?
Experimente con un circuito de transistores básico.
Además, entiendo los transistores sistemáticamente a través de la experimentación. Tal vez te gusto. Comencemos el experimento con un circuito de transistor de corriente simple.
Mirar:
Circuito de transistores de corriente simple
Este es un circuito simple. Que usamos para probar la corriente que fluye a través del transistor. En este circuito utilizamos LED rojos de 0,5 mm. Y transistores NPN de baja potencia (como BC108, BC182 o BC548).
Aquí se muestra paso a paso un proceso de funcionamiento del circuito de transistores.
La pequeña corriente de base controla la alta corriente del colector.
El S1 está cerrado. La corriente fluye a través de R1 y LED1 hasta la base de un transistor.
Es la moneda base. Mientras que el LED1 también se atenúa.
Luego, el transistor amplificará la corriente baja para que la corriente fluya a través del colector (C) hasta el emisor (E).
Esta corriente del colector es lo suficientemente alta como para hacer que el LED C sea muy brillante.
Cuando se abrió el interruptor S1. No hay flujos de corriente base. Entonces, el transistor cortará la corriente del colector. Ambos LED se apagarán.
A menudo utilizamos el transistor para amplificar la corriente y los interruptores.
La disposición con emisor (E) en la corriente de base y en la corriente de colector. Lo llamamos modo común emisor. El circuito de transistores funciona así y se utiliza mucho. Entonces, deberíamos aprenderlo primero.
Modelo de funcionamiento y estructura del transistor NPN.
Me siento frustrado porque no puedo explicarles fácilmente la estructura interna del transistor NPN.
Sin embargo, intentaré compararlo con el diodo y la resistencia variable. Puede ayudarle a comprender más fácilmente.
Mira a continuación.
Aquí tienes un proceso paso a paso.
- La unión base-emisor es como un diodo.
- La corriente de base IB fluye solo cuando el voltaje VBE entre la base-emisor es de 0,7 V o más.
- La pequeña corriente de base (IB) controla las altas corrientes del colector.
- IC = hFE × IB (a menos que el transistor esté completamente activo y saturado)
- El hFE es la ganancia de amplificación actual (en ganancia de corriente CC). El valor normal de hFE es 100 (no hay unidad porque es la relación).
- La resistencia entre el colector-emisor (RCE) está controlada por la corriente de base (IB) mediante:
- IB = 0 RCE = valor infinito. Transistor (apagado)
- Menos IB, RCE más bajo, el transistor se enciende solo parcialmente
- añadió IB. RCE = 0. El transistor funciona (encendido) completamente (saturado)
Notas adicionales:
- Es necesario conectar una resistencia en serie a la base. Para limitar la corriente de base IB y evitar daños al transistor.
- El transistor tiene la tasa de corriente de colector más alta de IC.
- La ganancia de corriente hFE puede tener diferentes valores. Aunque sea del mismo tipo.
- El transistor que está completamente conectado (encendido) (cuando RCE = 0) se llama saturado.
- Cuando el transistor está saturado, la tensión emisor-colector VCE se reduce a 0V.
- Y el transistor está saturado y la corriente del colector IC está determinada por el voltaje, el suministro y la resistencia externa en el circuito del colector. No relacionado con la ganancia de corriente del transistor. Por esta razón, la relación IC/IB para transistores saturados es menor que la ganancia de corriente hFE.
- La corriente del emisor es IE = IC + IB, pero el IC es mucho mayor que BI.
Obtenga más información sobre los circuitos de transistores. AQUÍ
Par de transistores Darlington
El Transistor Darlington o par darlington Son dos transistores bipolares conectados entre sí como se muestra en la siguiente imagen.
¿Por qué llamó? Transistor Darlington? – Porque esta configuración fue inventada por Sidney Darlington en los Laboratorios Bell en 1953. Con esta configuración podemos conseguir una ganancia mayor que la de un transistor normal. También se puede integrar dentro de un IC como LSN2003
La mayoría de las veces, preferimos usarlo en forma de circuito de transistor normal que en IC. Cada circuito puede contener o no más de dos transistores.
Hace que la corriente amplificada con el primero se amplifique con el segundo transistor.
La ganancia actual es igual a la ganancia de cada uno de ellos multiplicada entre sí:
La ganancia actual del par Darlington hFE = hFE1 × hFE2
(hFE1 y hFE2 son la ganancia de cada transistor).
Por esta razón, el par Darlington tiene una ganancia de corriente muy alta, como 10000. Por lo tanto, utilizamos sólo una pequeña corriente base para permitir que el par Darlington conmute.
Los pares Darlington en lugar de un solo transistor con una ganancia de corriente muy alta. También tiene tres patas (B, C y E), lo que equivale a las patas de un solo transistor.
Podemos usar el par Darlington que funciona bien.
Poniendo el voltaje 0.7V entre la base-emisor (VBE) de ambos transistores en serie interna. Por lo que requieren un voltaje de 1,4V para encenderse.
El experimento en el circuito del interruptor táctil.
El circuito de transistores funciona porque el par Darlington es bastante sensible a las pequeñas corrientes que fluyen a través de nuestra piel. Por lo tanto, se puede utilizar para crear un circuito de interruptor táctil como se muestra en el diagrama.
Para este circuito, utilice dos transistores de uso general de baja potencia.
Cuando lo tocamos, el LED se ilumina.
La resistencia de 100K se utiliza para limitar la corriente base.
Estos circuitos de transistores Darlington se utilizan en muchos tipos de circuitos.
- amplificadores de audio
- Water Alam: medirá una corriente muy pequeña que atraviesa el agua.
- Un detector de voltaje CA sin contacto: Es un amplificador de alta ganancia que utiliza 3 transistores.
- Un interruptor táctil: Si lo conectamos a una pieza de metal, podemos hacer un botón táctil.
Consulte también estos artículos relacionados (usando Darlington):
Usando un transistor como interruptor
Cuando usamos el transistor como interruptor. Se apagará (OFF) o se encenderá (ON).
En el voltaje (ON), el VCE a través del transistor es casi cero voltios. y lo llamamos transistor saturado. Porque no puede tener más corriente de colector (IC).
Mire el funcionamiento del circuito de transistor de conmutación simple a continuación.
El dispositivo de salida que es conmutado por este transistor se llama carga.
La potencia generada en el transistor de conmutación es muy baja:
- En el estado APAGADO: potencia = IC × VCE, pero IC = 0, por lo que la potencia es cero.
- En el estado ON: potencia = IC × VCE, pero VCE = 0 (la mayoría), por lo que la potencia es muy baja.
Esto significa que el transistor utilizado no se calentará. Por lo tanto, no considere la tasa de potencia máxima.
Pero la tasa importante en el circuito de conmutación es la corriente máxima del colector IC (máx.). Y la ganancia de corriente mínima hFE (min).
No se debe tener en cuenta la tensión del transistor. Excepto si se utiliza con una fuente de alimentación superior a 15V.
Lea también: Circuito de transistores de conmutación en los circuitos digitales.
El diodo protegido
Si la carga es un Motor, Relé o Solenoide (u otro dispositivo que sea una bobina). Conectaremos un diodo a través de la carga. Para proteger el circuito del transistor (y el IC) dañado durante el corte de la carga.
Mira el diagrama del circuito.
En el diagrama se muestra la conexión del diodo con polarización inversa. Que normalmente no conduce corrientes.
Conducirá la corriente sólo cuando se corte la carga.
En ese momento, la corriente que acumula energía en la bobina intentará fluir a través de la bobina.
Y porque el transistor está en estado de corte. Entonces, la corriente fluye a través del diodo.
Si no tiene diodo, la corriente no podrá fluir. Esta bobina producirá un pico de voltaje alto. Es peligroso e intenta fluir.
¿Cuándo debemos usar el relé?
No podemos usar el transistor para cambiar el voltaje de CA o el alto voltaje (como la red principal de CA). Y no es adecuado cambiar una corriente demasiado alta (> 5A). En este caso necesitamos utilizar el relé.
Pero también necesitamos usar un transistor de baja potencia para conducir la corriente a la bobina del relé.
Beneficios de los relés:
- El relé puede conmutar la alimentación de CA y CC, el transistor solo puede conmutar la alimentación de CC.
- Puede encender la energía de alto voltaje, el transistor no.
- Los relés son una mejor opción para cambiar a alta corriente (> 5A).
- El relé puede cambiar varios contactos al mismo tiempo.
Desventajas de los relés:
- El relé es demasiado grande en comparación con el transistor del pequeño interruptor de corriente.
- El relé no puede cambiar con la velocidad, el transistor puede cambiar muchas veces por segundo.
- Los relés requieren más potencia. Observe la corriente que fluye a través de la bobina.
- Los relés requieren más corriente de la que el IC puede manejar. Entonces necesitamos usar un transistor de baja potencia para cambiar la corriente de la bobina del relé.
Crédito: https://electronicsclub.info Muchas gracias. Este contenido me hace más fácil de entender.
Conexión del transistor con la salida del IC.
La mayoría de las salidas de circuitos integrados no pueden suministrar muchas corrientes. Por tanto, es necesario utilizar un transistor. Para conmutar corrientes que sean lo suficientemente altas para los dispositivos de salida. Por ejemplo, bombillas, motores y relés, etc.
Excepto el temporizador 555 IC, normalmente puede suministrar una corriente de hasta 200 mA.
Es lo suficientemente alto para los dispositivos de salida que requieren una corriente pequeña. Como la lámpara pequeña, el timbre o el relé. Sin la ayuda de un transistor.
Mira el circuito básico. Conecte el transistor a la salida del IC.
La resistencia R1 está destinada a limitar la corriente que fluye hacia la base del transistor. Y evitar daños.
Sin embargo, R1 debe ser lo suficientemente bajo para garantizar que el transistor esté saturado, evitando el sobrecalentamiento.
Esto es importante si el transistor de conmutación tiene una corriente alta (> 100 mA). La forma más segura, la corriente de base (IB) debe ser 5 veces mayor que la corriente que satura el transistor.
¿Lo entiendes? Lee más te sentirás más claro.
Elegir el transistor NPN correcto
El diagrama del circuito muestra la conexión del transistor NPN. Este circuito cambiará a carga cuando la salida del IC sea alta (+ V).
Por otro lado, si desea continuar cargando cuando la salida del IC es baja (0 V), mire el circuito del transistor PNP a continuación.
Los pasos siguientes explican cómo seleccionar un transistor de conmutación adecuado.
- La corriente máxima del colector (IC máx) del transistor debe ser mayor que la corriente de carga. Podemos encontrar la corriente de carga (LC) = Suministro de voltaje (VS) / la resistencia de la carga. o Por ejemplo, utilizamos la bombilla de 12V 3W. Utiliza la corriente
= 1W / 12V = 0,083A. Entonces usamos IC max más de 0.1A o 100mA.
- La corriente de ganancia mínima, hFE (min) del transistor, debe ser al menos 5 veces la corriente de carga IC dividida por la corriente de salida máxima del IC (chip).
- Calcule el valor aproximado de la resistencia base:
R1 = 0,2 × RL × hFE o
R1 = (Vs × hFE) (5 × IC)
Elegir el transistor PNP correcto
Mire el diagrama del circuito que muestra la conexión del transistor PNP.
Este circuito cambiará hacia la carga cuando la salida IC sea baja (0V).
El procedimiento para elegir un transistor PNP adecuado es similar a elegir un transistor NPN descrito anteriormente.
Además, podemos utilizar transistores de muchas maneras. Aprende más:
…
10 Ejemplo de circuito de transistores
Lea el principio, probablemente esté empezando a comprenderlo. A continuación, echemos un vistazo a un circuito de transistores de ejemplo. Espero que esto te sea útil.
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4# Circuito de corriente constante usando transistores.
Aquí hay un circuito de corriente constante que utiliza transistores. Porque la batería de Ni-HM sólo debe cargarse con corriente constante. Nuestros amigos lo necesitan. Además, mi hija y yo estamos interesados en aprender/probar este circuito.
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¿Podemos construir un fuente de alimentación conmutada con 2 transistores? ¡Si podemos! Experimentemos con un circuito simple de fuente de alimentación conmutada de 12 V utilizando transistores.
7# Circuito básico de controlador de motor de puente H que utiliza transistor bipolar
Un controlador de motor de CC tiene muchas formas. Voy a sugerirte que aprendas un controlador de motor de puente h circuito. ¿Así que lo que? Es fácil de hacer con un transistor o controladores MOSFET. Y también son de alto rendimiento.
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