Основи транзисторів

щось мене турбує деякий час. Коли я дивлюся на схему, що включає щось складніше, ніж компоненти RLC (а можливо, і підсилювачі), я намагаюся зрозуміти, що це робить, якщо не є її конфігурація, яку я бачив раніше.

На відміну від цього, я відчуваю себе досить впевнено, що незалежно від того, наскільки складною схемою RLC мені надано, я можу в кінцевому підсумку це зрозуміти.

Тепер, коли я аналізую схему RLC, мої інструменти в основному

• $V = IR$

• $I = C \frac{dv}{dt}$

• $V = L\frac{di}{dt}$

• Комбінації паралельних і серій цих компонентів (я думаю, це насправді не відрізняється від законів Кірхофа, але ...)

• Закони Кірхофа

Тож я запитую те, яких інструментів мені не вистачає для аналізу складніших схем? В основному я хочу знати, як проаналізувати схеми за участю BJT та FET. Схоже, існує так багато режимів роботи транзисторів, що їх важко підтримувати прямо. Хтось знає хороший веб-сайт, на якому все розміщено?

Дякую

EDIT Я також хочу зазначити, що на практиці є такі речі, як при зміні температури. Мені це не байдуже, я погоджуюсь з Stevenvh, що моделювання потрібне, але я хочу вміти досить добре розробити концепцію, щоб створити схему, яку я потім зможу налаштувати за допомогою моделювання тощо.$V \neq IR$

Транзистори не важко зрозуміти при першому наближенні, і це досить добре, щоб принаймні зрозуміти, що відбувається в багатьох схемах.

Подумайте про транзистор NPN таким чином: Ви поставите трохи струму через BE, і це дозволяє багато струму через CE. Співвідношення багато до малого - це посилення транзистора, іноді відоме як бета, а іноді і hFE. Одним з незначних зморшок є те, що траса BE виглядає як діод кремнію, тому зазвичай падає приблизно 500-700mV. Шлях СЕ може знизитися до приблизно 200мВ, коли це дозволить отримати більше струму, ніж зовнішній ланцюг. Деталі продовжуються і продовжуються, але ви можете багато зробити, завдяки простому виду транзистора NPN.

PNP - це те саме, що полярності обертаються навколо. Випромінювач знаходиться на високій напрузі замість низької. Контрольний струм виходить із основи замість неї, а струм колектора виходить із колектора замість нього.

Давайте трохи зупинимось на біполярних транзисторах та розберемо їх, оскільки, здається, саме про це ви питаєте більше. БНТ однаково прості для розуміння з першого наближення, але я не хочу плутати речі на цьому етапі.

Хоча наведена вище модель корисна для розуміння більшості транзисторних схем, вона пропонує багато способів використання транзисторів, які можуть бути не очевидними. Концептуально очевидний спосіб використання NPN - це підключення послідовно випромінювача до землі та колектора до позитивного живлення резистором. Тепер невелика зміна базового струму може призвести до великих змін напруги колектора.

Хитра частина полягає не в розумінні того, як працює транзистор, а в уявленні всіх крутих речей, які ви можете зробити з пристроєм, який працює так. Потрапити у все це було б занадто багато для посади тут. Я пропоную вам подумати про просту модель, яку я описав вище, а потім подивіться деякі загальні топології ланцюга транзистора і подумайте, як прості властивості транзистора використовуються для корисних дій.

Особливості пошуку та аналізу за простою моделлю:

• Загальна конфігурація випромінювачів. Це основний підсилювач. Особлива проблема полягає в тому, як утримувати транзистор посередині діапазону, щоб ефективно використовувати його можливості посилення. Це називається «зміщення».

• Послідовник випромінювача. Коефіцієнт посилення - це не просто підвищення напруги. У цьому випадку ви отримуєте трохи меншу напругу, але більший струм і менший опір.

• Тепер погляньте на кілька мультитранзисторних схем і спробуйте слідкувати за тим, що вони роблять, як транзистор використовується для переваги, а також які проблеми виникли у дизайнера, щоб запустити транзитор так, щоб бути корисним.

• Коли вам комфортніше, подивіться на більш незвичайні конфігурації, як загальну базу. Його не часто використовують, але мають свої специфічні переваги.

Що робить транзистори важкими для роботи, це те, що ви повинні знати про безліч різних параметрів, які впливають один на одного, і жоден з них не є лінійним. Тому точно моделювати їх поведінку непросто, і саме тому ми використовуємо засоби моделювання типу SPICE. Ви все ще повинні знати, що ви робите, щоб створити схему, але SPICE допоможе вам перевірити ваш дизайн / розрахунки, в яких іноді доводиться спрощувати.
Я не впевнений, що веб-сайти з цього питання будуть всебічними. Я думаю, що хороший підручник дасть вам кращу інформацію. Можливо, інші можуть рекомендувати деякі.

Навчання з неодноразового впливу - це не поганий спосіб навчитися речам. Ви отримаєте реальні практичні знання та дізнаєтесь, що є типовими схемами для вирішення типових завдань.

Справа в транзисторах полягає в тому, що вони не є лінійними пристроями, тому не буде простих рівнянь, які застосовуються практично в будь-яких умовах, як, наприклад, для пасивів. Звичайний підхід полягає у визнанні того, що в будь-який момент момент транзистор працює одним із декількох характерних способів - відрізаним, активним, насиченим. У будь-якому з цих режимів ви можете застосувати деякі наближення для аналізу транзисторних схем, але слід розуміти, що наближення утримуються лише в межах.

Наприклад, якщо ви спочатку встановите, що транзистор буде працювати в його активному режимі, ви можете скласти схему еквівалентного змінного струму з невеликим сигналом, в якій транзистор замінений (у найпростішій моделі) резистором і струмом, залежне джерело струму. Потім ви можете використовувати свої лінійні рівняння, щоб добре вплинути на еквівалентну схему. Чому його називають еквівалентом змінного струму малого сигналу? Тому що якщо застосувати достатньо великий сигнал, ви порушите межі моделі; великі сигнальні входи можуть приводити транзистор до вимикання або насичення, анулює модель.

Чим досконаліша модель, тим точніше ви розраховуєте відповідь. Однак, дотримуючись базового загального випромінювача NPN:

1. Два резистори на основі, діють як дільник напруги. Як правило, вони про одне і те ж значення, становлять основу приблизно в половині напруги живлення.

2. Випромінювач знаходиться приблизно на 0,6 В нижче основи. Якщо на випромінювачі є резистор, тепер ви можете відпрацювати струм через нього.

3. Струм випромінювача також проходить через колектор. Якщо на колекторі є резистор, тепер можна відпрацювати напругу на ньому.

Це все для DC.

Для змінного струму зміна декількох мілівольт на базі може стати на кілька вольт на колекторі. Якщо струм випромінювача (та / або колекторного резистора) занадто великий, або базовий ухил є непарним, ви отримуєте насичення або відсічення - що спотворює сигнал, який ви вводите. Це не завжди погано (подумайте: ефекти спотворення гітари) .

Ви можете розглянути транзистор не що інше, як пристрій, який допоможе вам в управлінні параметрами або, скажімо, схема 2 за допомогою схеми 1 (просто приблизна оцінка), якщо транзистор приєднується до двох ланцюгів. Наприклад, наприклад. як в цифровій електроніці є тактовий імпульс і кажіть, що ви хочете щось зробити, коли годинник знаходиться на певному рівні, аналогічно це стосується транзистора, ви можете моделювати транзистор так, що в робочій точці, коли напруга в базі досягає на певному рівні, тоді ви можете увімкнути пристрій, і тому струм може текти в ckt2, або ви можете думати про це як реле або комутатор, не тільки цей транзистор є підсилювачем.

з метою проектування просто врахуйте, що транзистор допомагає вам в управлінні параметрами схеми 2 за допомогою ckt 1, тому для визначення робочої точки ви можете використовувати будь-яку модель. Не плутайте з різними моделями, доступними для вирішення транзистора. Ці моделі призначені саме для вас, зручніше використовувати модель re, оскільки це полегшує обчислення, h-параметрична (гібридна) модель є найбільш універсальною і вважається найкраще вирішувати будь-який транзистор, але Т-модель також хороша. щоб отримати базове відчуття того, що робить схема, ви можете наблизитись за допомогою наближення, як Vbe = 0,7, і всі ці наближення призводять до легкого обчислення.

я знаю дві дуже хороші книги про вивчення транзистора 1) електронні пристрої та схеми, boylestad, дуже хороша книга, але вона використовує багато наближення і хороша для дещо приблизного аналізу, але якщо ви хочете деталізувати транзистор детально, як ви хочете щоб знати точні параметри і все тоді є краща книга 2) мікроелектронічні схеми, седра Сміт. це можна назвати біблією, супер книгою, але я б радив спочатку прочитати книгу 1, потім перейти до 2, інакше ви не зможете багато чому навчитися, і ви просто похоронте себе в складній математиці.

для того, щоб навчитися вирішувати, як аналізувати вивчення схеми якомога більше схем, а потім із часом ви дізнаєтесь, як можна використовувати транзистор різними способами

для вивчення цього ви можете звернутися до книг, написаних лісом m. мім, вони містять просто схеми. і ви можете їх проаналізувати.

FET не сильно відрізняється від BJT, його справедливий FET використовується в основному для виготовлення підсилювача через дуже високий вхідний опір, але вихідний опір майже порівнянний, він також невеликих розмірів, але навпаки BJT має високу потужність комутації, тому якщо ваша програма має щось робити з переключенням BJT, це буде чудовим вибором.

нарешті я знову сказав би, якщо ви хочете навчитися транзистору, то вивчайте багато схем, можливо, ви можете заглянути в побудову підсилювача, оскільки вони є не що інше, як 4-х ступінчастий диференціальний підсилювач, і через це ви також можете навчитися ..

приємно провести час навчання ТРАНЗИСТОР !!!