トランジスタスイッチ。 回路の動作原理

複雑な図面で作業する場合に便利この目標少しの努力を達成することができ、様々な技術的なトリックを使用することです。 そのうちの一つは、半導体スイッチの作成です。 彼らは何ですか？ なぜ彼らは作成する必要がありますか？ なぜ彼らは「電子キー」と呼ばれていますか？ このプロセスの特徴はどのようなもので、何を探すために？

どのようなトランジスタスイッチを作りました

これらは、フィールドまたはを使用して実行されている バイポーラトランジスタ。 さらに制御P-N接合を有する第一およびTIRキーに分割されます。 バイポーラの中で飽和/区別しません。 トランジスタスイッチ12 Vは、アマチュア無線の基本的な要求を満足させます。

スタティックモード

その中で、キーの閉じられた、オープン状態を分析します。 第一入口は、論理ゼロ信号を表す低電圧レベルです。 そのようなモードでは、両方の遷移が逆方向（カットオフが得られる）です。 そして、集電体上に熱のみに影響を与えることができます。 キー入力に開いた状態で論理1つの信号に対応する高電圧レベルです。 操作は、同時に2つのモードで可能です。 このような動作は飽和領域や出力特性の線形領域であってもよいです。 私たちは、より詳細にそれらを議論するものとします。

飽和キー

このような場合には、トランジスタの遷移は、順方向にバイアスされています。 あなたはベース電流を変更した場合ので、コレクターの値は変更されません。 一般的な飽和が達成されるように、ゲルマニウム電圧に対して0.2-0.4 [V]キー内で変動しながら約0.8 Vのバイアス用シリコントランジスタでは、必要なのか？ この、ベース電流が増加することができません。 しかし、すべてはその限界と同様に、彩度の増加を持っています。 あなたが特定の現在の値に達したときに、それが成長しなくなります。 しかし、なぜ重要なの飽和を過ごしますか？ 事務の状態を反映した特別料金は、あります。 トランジスタスイッチを有し、その増加負荷容量が大きくなると、不安定要因は、より小さい力に影響し始めるが、パフォーマンスの低下があります。 したがって、彩度係数値は、実行される必要があるという問題に焦点を当てた、妥協の考慮から選択されます。

短所不飽和キー

それが最適値を達成されなかった場合、何が起こるのでしょうか？ 次に、このような欠点があります。

1. 電圧降下オープンキーを約0.5 V.まで失います
2. 免疫力を悪化させます。 これは、彼らが開いているときのキーで観察された増加した入力インピーダンスによるものです。 したがって、このような電圧スパイクのような干渉は、トランジスタパラメータの変化につながります。
3. 飽和したキーは、大きな温度安定性を有します。

あなたが見ることができるように、このプロセスは、実行するために最終的には完璧なデバイスを取得するにはまだ良いです。

スピード

このパラメータは、最大許容周波数に依存し、場合スイッチング信号を行うことができます。 これは、トランジスタの慣性、並びに寄生パラメータの影響によって決定される移行プロセスの持続時間に依存します。 性能論理素子を特徴付けるために、多くの場合、信号はトランジスタスイッチでその送信によって遅延ときに発生する平均時間を示しています。 図は通常正確これは、応答範囲とショーを平均示します。

他のキーとの相互作用

これを行うには、カプラーが使用されます。 第一のスイッチ出力が高電圧レベルであればしたがって、そこ第二の入口開口であり、所定のモードで実行されています。 そして、その逆。 そのような通信回路は、実質的に、スイッチング時に発生過渡プロセス、鍵の速度に影響を与えます。 ここではどのようにトランジスタスイッチです。 最も一般的な相互作用は2個のトランジスタのみの間で行われる方式です。 しかし、これは、3つのまたは4つまたはそれ以上の要素を使用されるデバイスを作ることは不可能であることを意味するものではありません。 しかし、実際には、これはトランジスタスイッチのこのタイプの作品が使用されていないので、使用を見つけることが困難な場合があります。

何を選択します

何より良い仕事？ オシロスコープを使用すると、すべての変更をキャプチャすることができ、我々は、単純なトランジスタスイッチ、そして、0.5 Vである電圧供給を持っていることを想像してみましょう。 レートセットで0.5ミリアンペアのコレクタ電流は、電圧がmVで40に低下した場合（約0.8 Vであろう基づきます）。 問題の規格によって、私たちは、これはスキーム、例えば、スイッチ、のシリーズ全体の使用制限課して非常に重要偏差、であると言うことができるアナログ信号を。 したがって、それらは、特別の対象となっている 電界効果トランジスタ、 制御P-N接合を有しています。 バイポーラ対応を超えるその利点は以下のとおりです。

1. 投稿状態でキー上の残留応力のわずかな値。
2. 高抵抗と結果として - 閉鎖部材に流れる小さな電流。
3. これは、ほとんど電力を消費するので、制御電圧の重要な源を必要としません。
4. マイクロボルト単位を構成する電動ローレベルの信号を切り替えることができます。

トランジスタスイッチを切り替える - このフィールドのための理想的なアプリケーションです。 もちろん、このメッセージは、その使用についての考えを持っている読者に独占的に配置されます。 知識と創意工夫の少し - トランジスタスイッチを有し、実装の可能性が、豊富に造語されます。

動作例

どのように簡単なトランジスタスイッチのは、をより詳細に検討してみましょう。 一方の信号入力からスイッチングが渡され、他の出口から除去されます。 より大きい2-3 V.しかし値に、ソースとドレインの値よりも高い電圧を用いたトランジスタのゲート上のキーロックするには、許容範囲を越えないように注意する必要があります。 10オームより大きい - スイッチが閉じられたときに、抵抗が比較的大きいです。 この値は、によりさらにpn接合のより逆バイアス電流に影響を与えるという事実に得られます。 信号切替回路とゲート電極との間に同じ状態の容量の3~30 pF程度の範囲です。 今、トランジスタスイッチを開きます。 運転して練習している場合、ゲート電圧がゼロに近づいていることを示し、強力に負荷抵抗とスイッチ電圧特性に依存します。 これは、相互作用のゲート、ソース及びトランジスタのドレインのシステム全体のためです。 これは、チョッパモードで使用するためのいくつかの問題を作成します。

この問題の解決策として、様々なスキームは、チャネルとゲートとの間に発生する安定化電圧を提供する開発されてきました。 また、偶数ダイオードの物理的特性に起因は、そのまま使用することができます。 そのためには、逆方向阻止電圧に含まれるべきです。 あなたが必要な状況を作成する場合は、ダイオードが閉じて、P-N-移行が開きます。 スイッチ電圧が開いたまま、及びチャネル抵抗が変化しない場合に変更するためには、ソースと入力キーとの間に高抵抗体を含むことが可能です。 そして、コンデンサの静電容量の存在が大幅に再充電プロセスを加速します。

トランジスタスイッチの計算

理解の計算の一例を挙げれば、あなたはあなたの詳細を置き換えることができます：

1）コレクタ・エミッタ間電圧 - 45 V.総消費電力 - 500 MW。 コレクタ・エミッタ間電圧 - 0.2 V.動作のカットオフ周波数 - 100メガヘルツ。 ベース・エミッタ間電圧 - 0.9 V.コレクタ電流 - 100ミリアンペア。 統計的な電流伝達率 - 200。

現在の60ミリアンペア5-1,35-0,2 = 3.45 2）抵抗器。

3）コレクタの抵抗値：3.45 0.06 \オーム= 57.5です。

3.45 \ 62 = 0.0556ミリアンペア：4）利便性のために、私たちは62オームの公称値をとります。

56 200 \ = 0.28ミリアンペア（0.00028 A）：5）、我々は、現在のベースをとります。

0.9 = 4,1V - 5：6）どのくらいの抵抗ベースます。

4.1 \ = 0.00028オーム14,642,9：7）ベース抵抗の抵抗値を決定します。

結論

そして最後に、名前「電子キー」について。 状態が電流によって変化すること。 なに？ これは、電子の電荷の集合ですね。 そしてこのことから2番目の名前があります。 しかし、一般的な、そしてすべてインチ あなたが見ることができるようにこれを理解するので、動作原理とデバイス回路のトランジスタスイッチは、複雑なものではありません - それは可能です。 そのメモリをリフレッシュするために、この記事の著者としても、彼が借りた少し参考書を取ったことに留意すべきです。 あなたは専門用語への質問がある場合はそのため、私は技術的な辞書やそこトランジスタスイッチに関する新しい情報の検索の存在を思い出すことを提案します。