Ahojte všetci! Dnes budeme opäť hovoriť o takom zariadení, ako je multimeter. Toto zariadenie, nazývané aj tester, je určené na meranie základných charakteristík elektrického obvodu, elektrických spotrebičov, v automobiloch – všeobecne všade tam, kde je elektrina. O multimetroch sme už trochu hovorili, dnes sa podrobnejšie dotkneme toho, čo a ako dokážu merať. Kedysi bol multimeter doménou len elektrikárov. Teraz to však veľa ľudí používa.

Existuje mnoho rôznych modelov multimetrov. Existuje trieda prístrojov na meranie len určitých charakteristík. Multimetre sa konvenčne redukujú na dva typy:

1. analógové multimetre - údaje sú zobrazené šípkou. Sú to multimetre, ktoré stále používajú ľudia zo starej školy, ktorí často nevedia alebo nechcú pracovať s modernými prístrojmi;
2. digitálne multimetre – údaje sa zobrazujú v číslach. Tento typ testeru nahradil napríklad tester ukazovateľa, radšej používam takéto zariadenie.

Keďže digitálne zariadenia sú teraz najbežnejšie, zvážime popis tohto zariadenia pomocou jeho príkladu. Nižšie sú uvedené hlavné symboly, ktoré sa nachádzajú na takmer každom modeli multimetra.

Ak sa pozriete na predný panel multimetra, uvidíte osem blokov s rôznymi symbolmi:

Čo ukazuje multimeter pri výbere rôznych prevádzkových režimov?

Sú umiestnené okolo okrúhleho spínača, pomocou ktorého si nastavíte požadovaný režim. Na spínači je kontaktný bod označený bodkou alebo vyvýšeným trojuholníkom. Označenia sú rozdelené do sektorov. Takmer všetky moderné multimetre majú podobné usporiadanie a okrúhly spínač.

sektor VYP. Ak prepínač nastavíte do tejto polohy, zariadenie sa vypne. Existujú aj modely, ktoré sa po chvíli automaticky vypnú. To je veľmi výhodné, pretože napríklad pri práci ho zabudnem vypnúť a nie je to vhodné, keď ho meriate, potom spájkujete a neustále ho vypínate. Batéria vydrží dlho.

2 a 8– dva sektory s označením V, tento symbol označuje napätie vo voltoch. Keby len symbol V– potom sa meria jednosmerné napätie, ak V~, meria sa striedavé napätie. Čísla vedľa nich ukazujú rozsah meraného napätia. Okrem toho sa konštanta meria od 200 m (milivoltov) do 1 000 voltov a premenná sa meria od 100 do 750 voltov.

3 a 4– dva sektory na meranie jednosmerného prúdu. Len jeden rozsah je zvýraznený červenou farbou pre meranie prúdu do 10 ampérov. Zostávajúce rozsahy sú: od 0 do 200 2000 mikroampérov, od 0 do 20 200 miliampérov. V bežnom živote stačí pri meraní prúdu desať ampérov, multimeter sa zapojí do obvodu zapojením sond do požadovanej zásuvky, špeciálne určenej na meranie prúdu. Jedného dňa som sa prvýkrát pokúsil zmerať prúd v zásuvke s mojím prvým jednoduchým modelom testera. Musel som vymeniť sondy za nové - štandardné boli vyhorené.

5 (piaty) sektor. Ikona vyzerá takto WiFi. 🙂 Nastavenie prepínača do tejto polohy vám umožní vykonať zvukový test okruhu, napríklad vykurovacieho telesa.

6 (šiesty) sektor – nastavením prepínača do tejto polohy sa kontroluje prevádzkyschopnosť diód. Kontrola diód je medzi motoristami veľmi populárna téma. Môžete skontrolovať použiteľnosť napríklad diódového mostíka generátora automobilu:

7 - symbol Ω . Tu sa meria odpor od 0 do 200, 2000 Ohm, od 0 do 20, 200 alebo 2000 kOhm. Toto je tiež veľmi populárny režim. V každom elektrickom obvode je najviac odporových prvkov. Stáva sa, že meraním odporu rýchlo zistíte poruchu:

Čo je režim HFE na multimetri?

Prejdime k pokročilejším funkciám Multimeter má nasledujúci typ meraní: HFE. Ide o test tranzistorov alebo koeficientu prenosu prúdu tranzistora. Na toto meranie existuje špeciálny konektor. Tranzistory sú dôležitým prvkom snáď len žiarovka, ale aj tam sa zrejme čoskoro objavia. Tranzistor je jedným z najzraniteľnejších prvkov. Najčastejšie sa vypália v dôsledku prepätia atď. Nedávno som vymenil dva tranzistory v nabíjačke autobatérie. Na kontrolu som použil tester a odspájkoval tranzistory.

Kolíky konektora sú označené písmenami ako „E, B a C“. To znamená nasledovné: "E" je emitor, "B" je základňa a "C" je kolektor. Typicky všetky modely majú schopnosť merať oba typy tranzistorov. Pri lacných modeloch multimetrov môže byť veľmi nepohodlné kontrolovať spájkované tranzistory kvôli ich krátkym, odrezaným nohám. A tie nové sú najlepšie :):). Pozrime sa na video o tom, ako skontrolovať funkčnosť tranzistora pomocou testera:

Tranzistor sa v závislosti od jeho typu (PNP alebo NPN) zasunie do príslušných konektorov a podľa údajov na displeji sa zistí, či je funkčný alebo nie. Ak dôjde k poruche, na displeji sa zobrazí 0 . Ak poznáte koeficient prenosu prúdu testovaného tranzistora, môžete ho skontrolovať v HFE skontrolovaním hodnôt testera a údajového listu tranzistora

Ako je na multimetroch indikovaný odpor?

Jedným z hlavných meraní vykonávaných multimetrom je odpor. Označuje sa symbolom podkovy: Ω, Grécka Omega. Ak je na tele multimetra iba takáto ikona, prístroj meria odpor automaticky. Ale častejšie je v blízkosti rozsah čísel: 200, 2000, 20k, 200k, 2000k. list" k" za číslom označuje predponu "kilo", ktorá v meracom systéme SI zodpovedá číslu 1000.

Prečo je v multimetri podržacie tlačidlo a na čo slúži?

Tlačidlo Zadržanie údajov, ktorým multimeter disponuje, niektorí považujú za zbytočnosť, iní ho naopak využívajú často. Znamená to uchovávanie údajov. Ak stlačíte tlačidlo podržania, údaje zobrazené na displeji sa zafixujú a budú sa zobrazovať nepretržite. Po opätovnom stlačení sa multimeter vráti do prevádzkového režimu.

Táto funkcia môže byť užitočná, keď máte napríklad situáciu, keď striedavo používate dve zariadenia. Vykonali ste nejaký druh štandardného merania, zobrazili ste ho na obrazovke a pokračujete v meraní s iným zariadením, pričom neustále kontrolujete štandard. Toto tlačidlo nie je dostupné na všetkých modeloch, je určené pre pohodlie.

Označenia jednosmerného prúdu (DC) a striedavého prúdu (AC)

Meranie jednosmerného a striedavého prúdu pomocou multimetra je tiež jeho hlavnou funkciou, rovnako ako meranie odporu. Na zariadení často nájdete nasledujúce symboly: V A V~ — Jednosmerné a striedavé napätie. Na niektorých zariadeniach je konštantné napätie označené ako DCV a striedavé napätie ACV.

Opäť je pohodlnejšie merať prúd v automatickom režime, kedy si prístroj sám určí koľko voltov, no táto funkcia je dostupná v drahších modeloch. V jednoduchých modeloch sa musí jednosmerné a striedavé napätie počas meraní merať prepínačom v závislosti od meraného rozsahu. Prečítajte si o tom podrobne nižšie.

Dekódovanie symbolov 20k a 20m na ​​multimetri

Vedľa čísel označujúcich rozsah merania môžete vidieť písmená ako napr u, m, k, M. Ide o takzvané predpony, ktoré označujú početnosť a zlomkovitosť meracích jednotiek.

• 1µ (mikro) – (1*10-6 = 0,000001 z jednotky);
• 1m (milióny) – (1*10-3 = 0,001 z jednotky);
• 1k (kilo) – (1*103 = 1000 jednotiek);
• 1M (mega) – (1*106 = 1 000 000 jednotiek);

Napríklad na kontrolu rovnakých vykurovacích telies je lepšie vziať tester s funkciou megometra. Mal som prípad, že poruchu ohrievacieho telesa v umývačke riadu zistila iba táto funkcia. Pre rádioamatérov sú samozrejme vhodné zložitejšie prístroje – s funkciou merania frekvencií, kapacity kondenzátora a pod. V súčasnosti existuje veľký výber týchto zariadení; Číňania nerobia nič.

h FE tranzistora je prúdové zosilnenie alebo zosilňovací faktor tranzistora.

h FE (ktorý sa tiež označuje ako β) je faktor, ktorým sa základný prúd zosilňuje, aby sa vytvoril zosilnený prúd tranzistora. Nezosilnený prúd je základný prúd, ktorý sa potom zosilní faktorom h FE, aby sa vytvoril zosilnený prúd, ktorý preteká cez svorky kolektora a emitora.

Tranzistor funguje napájaním prúdu do bázy tranzistora. Základný prúd sa potom zosilní pomocou h FE, čím sa získa jeho zosilnený prúd. Vzorec je uvedený nižšie:

I C = h FE I B = βI B

Takže ak sa 1 mA privádza do bázy tranzistora a má h FE 100, kolektorový prúd bude 100 mA.

Každý tranzistor má svoj vlastný jedinečný h FE. HFE sa normálne považuje za konštantnú hodnotu, zvyčajne okolo 10 až 500, ale môže sa mierne meniť s teplotou a so zmenami napätia kolektor-emitor.

Skontrolujte údajový list tranzistora pre hodnotu h FE v jeho špecifikáciách.

Všimnite si, že h FE sa môže vzťahovať na zosilnenie jednosmerného alebo striedavého prúdu. Mnoho údajových listov môže špecifikovať iba jednu hodnotu, napríklad zisk DC. Technické listy zvyčajne špecifikujú, či je hodnota h FE pre jednosmerný alebo striedavý prúd.

Všimnite si tiež, že keďže hodnota h FE je veľmi premenlivá, mnohé technické listy špecifikujú minimálnu a maximálnu h FE pre tranzistor. Pre tranzistory je veľmi ťažké vyrábať s presnou hodnotou h FE počas výrobného procesu. Preto výrobcovia vo všeobecnosti špecifikujú rozsah, v ktorom môže byť h FE.

Pretože h FE je vo svojej podstate tak široko variabilný a nepredvídateľný, je dôležitý dobrý návrh tranzistorového obvodu, ktorý poskytne stabilné a predvídateľné zosilnenie pre tranzistorové obvody, aby sa zohľadnila táto nepredvídateľnosť.

Bipolárny tranzistor je jedným z najstarších, ale najznámejších typov tranzistorov a stále sa používa v modernej elektronike. Tranzistor je nevyhnutný, keď potrebujete ovládať pomerne silnú záťaž, pre ktorú riadiace zariadenie nemôže poskytnúť dostatočný prúd. Prichádzajú v rôznych typoch a kapacitách v závislosti od vykonávaných úloh. Základné poznatky a vzorce o tranzistoroch nájdete v tomto článku.

Úvod

Pred začatím lekcie sa dohodneme, že diskutujeme iba o jednom spôsobe zapínania tranzistora. Tranzistor môže byť použitý v zosilňovači alebo prijímači a zvyčajne sa každý model tranzistora vyrába s určitými charakteristikami, aby bol viac špecializovaný na lepší výkon v konkrétnej aplikácii.

Tranzistor má 3 vývody: základňu, kolektor a emitor. Nedá sa jednoznačne povedať, ktorý z nich je vstup a ktorý výstup, keďže všetky sú prepojené a tak či onak sa navzájom ovplyvňujú. Keď je tranzistor zapnutý v režime spínania (riadenie záťaže), funguje takto: prúd bázy riadi prúd z kolektora do emitora alebo naopak, v závislosti od typu tranzistora.

Existujú dva hlavné typy tranzistorov: NPN a PNP. Aby sme to pochopili, môžeme povedať, že hlavným rozdielom medzi týmito dvoma typmi je smer elektrického prúdu. To je možné vidieť na obrázku 1.A, kde je vyznačený smer prúdu. V NPN tranzistore jeden prúd tečie z bázy do tranzistora a druhý prúd tečie z kolektora do emitora, ale v PNP tranzistore je to naopak. Z funkčného hľadiska je rozdiel medzi týmito dvoma typmi tranzistorov napätie na záťaži. Ako môžete vidieť na obrázku, tranzistor NPN poskytuje 0V, keď je zapnutý, a PNP poskytuje 12V. Neskôr pochopíte, prečo to ovplyvňuje výber tranzistora.

Pre jednoduchosť budeme študovať iba tranzistory NPN, ale to všetko platí pre PNP, berúc do úvahy, že všetky prúdy sú obrátené.

Obrázok nižšie ukazuje analógiu medzi spínačom (S1) a tranzistorovým spínačom, kde je možné vidieť, že základný prúd uzatvára alebo otvára cestu pre prúd z kolektora do emitora:

Ak presne poznáte vlastnosti tranzistora, môžete z neho vyťažiť maximum. Hlavným parametrom je jednosmerné zosilnenie tranzistora, ktoré sa zvyčajne označuje H fe alebo β. Je tiež dôležité poznať maximálny prúd, výkon a napätie tranzistora. Tieto parametre nájdete v dokumentácii k tranzistoru a pomôžu nám určiť hodnotu základného odporu, ktorá je popísaná nižšie.

Použitie tranzistora NPN ako spínača

Obrázok ukazuje zahrnutie tranzistora NPN ako spínača. S týmto zaradením sa veľmi často stretnete pri rozbore rôznych elektronických obvodov. Budeme študovať, ako spustiť tranzistor vo zvolenom režime, vypočítať základný odpor, prúdový zisk tranzistora a odpor záťaže. Navrhujem najjednoduchší a najpresnejší spôsob, ako to urobiť.

1. Predpokladajme, že tranzistor je v režime saturácie: V tomto prípade sa matematický model tranzistora stáva veľmi jednoduchým a poznáme napätie v bode V c. Nájdeme hodnotu základného odporu, pri ktorej bude všetko správne.

2. Stanovenie saturačného prúdu kolektora: Napätie medzi kolektorom a emitorom (Vce) je prevzaté z dokumentácie tranzistora. Emitor je pripojený na GND, respektíve V ce = V c - 0 = V c. Keď poznáme túto hodnotu, môžeme vypočítať saturačný prúd kolektora pomocou vzorca:

Niekedy je odpor záťaže RL neznámy alebo nemôže byť taký presný ako odpor cievky relé; V tomto prípade stačí poznať prúd potrebný na spustenie relé.
Uistite sa, že zaťažovací prúd nepresahuje maximálny kolektorový prúd tranzistora.

3. Výpočet požadovaného základného prúdu: Keď poznáte kolektorový prúd, môžete vypočítať minimálny požadovaný základný prúd na dosiahnutie tohto kolektorového prúdu pomocou nasledujúceho vzorca:

Z toho vyplýva, že:

4. Prekročenie povolených hodnôt: Po vypočítaní základného prúdu a ak sa ukáže, že je nižší, ako je uvedené v dokumentácii, môžete tranzistor preťažiť vynásobením vypočítaného základného prúdu, napríklad 10-krát. Tranzistorový spínač bude teda oveľa stabilnejší. Inými slovami, výkon tranzistora sa zníži, ak sa zaťaženie zvýši. Dávajte pozor, aby ste neprekročili maximálny základný prúd uvedený v dokumentácii.

5. Výpočet požadovanej hodnoty R b: Ak vezmeme do úvahy 10-násobné preťaženie, odpor Rb možno vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:

kde V 1 je riadiace napätie tranzistora (pozri obr. 2.a)

Ak je však emitor pripojený k zemi a je známe napätie báza-emitor (približne 0,7 V pre väčšinu tranzistorov) a za predpokladu, že V 1 = 5 V, vzorec možno zjednodušiť na nasledovné:

Je vidieť, že základný prúd sa vynásobí 10, berúc do úvahy preťaženie.
Keď je známa hodnota Rb, tranzistor je "nastavený" tak, aby fungoval ako spínač, nazývaný tiež "režim saturácie a odpojenia", kde "saturácia" je, keď je tranzistor úplne otvorený a vedie prúd, a "rezanie" je keď je uzavretý a nevedie prúd .

Poznámka: Keď hovoríme , nehovoríme, že kolektorový prúd sa musí rovnať . To jednoducho znamená, že kolektorový prúd tranzistora môže stúpnuť na túto úroveň. Prúd sa bude riadiť Ohmovými zákonmi, rovnako ako akýkoľvek elektrický prúd.

Výpočet zaťaženia

Keď sme uvážili, že tranzistor je v režime saturácie, predpokladali sme, že niektoré jeho parametre sa nezmenili. Nie je to celkom pravda. V skutočnosti sa tieto parametre zmenili najmä zvýšením kolektorového prúdu, a preto je bezpečnejší na preťaženie. Dokumentácia uvádza zmenu parametrov tranzistora pri preťažení. Napríklad tabuľka na obrázku 2.B ukazuje dva parametre, ktoré sa výrazne menia:

H FE (β) sa mení s kolektorovým prúdom a napätím V CEsat. Ale samotný V CEsat sa mení v závislosti od kolektorového a základného prúdu, ako je uvedené v tabuľke nižšie.

Výpočet môže byť veľmi zložitý, keďže všetky parametre spolu úzko a komplexne súvisia, preto je lepšie brať tie najhoršie hodnoty. Tie. najmenší H FE, najväčší V CEsat a V CEsat.

Typické použitie tranzistorového spínača

V modernej elektronike sa tranzistorový spínač používa na ovládanie elektromagnetických relé, ktoré spotrebúvajú až 200 mA. Ak chcete ovládať relé s logickým čipom alebo mikrokontrolérom, potom je tranzistor nevyhnutný. Na obrázku 3.A je odpor základného odporu vypočítaný v závislosti od prúdu požadovaného relé. Dióda D1 chráni tranzistor pred impulzmi, ktoré generuje cievka pri vypnutí.

2. Pripojenie tranzistora s otvoreným kolektorom:

Mnohé zariadenia, ako napríklad rodina mikrokontrolérov 8051, majú porty s otvoreným kolektorom. Odpor základného odporu externého tranzistora sa vypočíta podľa popisu v tomto článku. Všimnite si, že porty môžu byť zložitejšie a často používajú FET namiesto bipolárnych a nazývajú sa výstupy s otvoreným odtokom, ale všetko zostáva úplne rovnaké ako na obrázku 3.B

3. Vytvorenie logického prvku OR-NOT (NOR):

Niekedy potrebujete použiť jedno hradlo v obvode a nechcete použiť 14-kolíkový 4-bránový čip ani kvôli nákladom alebo priestoru na doske. Dá sa nahradiť dvojicou tranzistorov. Upozorňujeme, že frekvenčné charakteristiky takýchto prvkov závisia od charakteristík a typu tranzistorov, ale zvyčajne pod 100 kHz. Zníženie výstupného odporu (Ro) zvýši spotrebu energie, ale zvýši výstupný prúd.
Medzi týmito parametrami musíte nájsť kompromis.

Obrázok vyššie ukazuje bránu NOR postavenú pomocou 2 tranzistorov 2N2222. To je možné vykonať pomocou tranzistorov PNP 2N2907 s malými úpravami. Len musíte vziať do úvahy, že všetky elektrické prúdy potom tečú opačným smerom.

Hľadanie chýb v tranzistorových obvodoch

Keď sa vyskytne problém v obvodoch obsahujúcich veľa tranzistorov, môže byť dosť ťažké zistiť, ktorý z nich je zlý, najmä ak sú všetky zaspájkované. Dám vám niekoľko tipov, ktoré vám pomôžu rýchlo nájsť problém v takejto schéme:

1. Teplota: Ak sa tranzistor veľmi zahrieva, pravdepodobne je niekde problém. Nie je nutné, aby bol problém horúci tranzistor. Zvyčajne sa vadný tranzistor ani nezohrieva. Toto zvýšenie teploty môže byť spôsobené iným tranzistorom, ktorý je k nemu pripojený.

2. Meranie V CE tranzistorov: Ak sú všetky rovnakého typu a všetky fungujú, mali by mať približne rovnaké VCE. Nájdenie tranzistorov, ktoré majú rozdielne V CE, je rýchly spôsob, ako odhaliť chybné tranzistory.

3. Meranie napätia na základnom rezistore: Napätie na základnom rezistore je dosť dôležité (ak je tranzistor zapnutý). Pre budič tranzistora 5V NPN by mal byť pokles napätia na rezistore väčší ako 3V. Ak nedôjde k poklesu napätia na rezistore, potom je chybný buď tranzistor, alebo ovládacie zariadenie tranzistora. V oboch prípadoch je základný prúd 0.

Tranzistor je všadeprítomnou a dôležitou súčasťou modernej mikroelektroniky. Jeho účel je jednoduchý: umožňuje ovládať oveľa silnejší pomocou slabého signálu.

Môže sa použiť najmä ako riadená „klapka“: absenciou signálu na „bráne“ blokuje tok prúdu alebo ho umožňuje jeho napájaním. Inými slovami: toto je tlačidlo, ktoré sa nestláča prstom, ale privedením napätia. Toto je najbežnejšia aplikácia v digitálnej elektronike.

Tranzistory sú dostupné v rôznych baleniach: ten istý tranzistor môže vyzerať úplne inak. Pri prototypovaní sú najbežnejšie prípady:

TO-92 - kompaktný, pre ľahké zaťaženie

TO-220AB - masívny, dobrý odvod tepla, pre veľké zaťaženie

Označenie na schémach sa tiež líši v závislosti od typu tranzistora a štandardu označenia použitého v kompilácii. Ale bez ohľadu na variáciu, jeho symbol zostáva rozpoznateľný.

Bipolárne tranzistory

Bipolárne tranzistory (BJT, bipolárne tranzistory) majú tri kontakty:

Kolektor - je naň privedené vysoké napätie, ktoré chcete ovládať

Báza - cez ňu sa dodáva malé množstvo prúd odomknúť veľké; základňa je uzemnená, aby ju blokovala

Emitor - prúd cez neho preteká z kolektora a základne, keď je tranzistor „otvorený“

Hlavnou charakteristikou bipolárneho tranzistora je indikátor hfe tiež známy ako zisk. Odráža, koľkokrát viac prúdu v sekcii kolektor-emitor môže prechádzať tranzistorom v porovnaní s prúdom báza-emitor.

Napríklad ak hfe= 100, a cez bázu prejde 0,1 mA, potom cez seba prejde tranzistor maximálne 10 mA. Ak je v tomto prípade vo vysokoprúdovej sekcii súčiastka, ktorá spotrebuje napríklad 8 mA, bude mať 8 mA a tranzistor bude mať „rezervu“. Ak existuje súčiastka, ktorá odoberá 20 mA, bude poskytnutá len s maximálnym prúdom 10 mA.

Dokumentácia pre každý tranzistor tiež uvádza maximálne prípustné napätia a prúdy na kontaktoch. Prekročenie týchto hodnôt vedie k nadmernému zahrievaniu a zníženiu životnosti a silné prekročenie môže viesť k zničeniu.

NPN a PNP

Tranzistor opísaný vyššie je takzvaný tranzistor NPN. Nazýva sa tak, pretože pozostáva z troch vrstiev kremíka spojených v poradí: Negatív-Pozitívny-Negatív. Kde negatívna je zliatina kremíka s prebytkom negatívnych nosičov náboja (n-dopovaná) a pozitívna je zliatina s prebytkom kladných nosičov náboja (p-dopovaná).

NPN sú efektívnejšie a bežnejšie v priemysle.

Pri označovaní PNP tranzistorov sa líšia v smere šípky. Šípka vždy ukazuje z P na N. Tranzistory PNP majú „obrátené“ správanie: prúd nie je blokovaný, keď je základňa uzemnená a blokovaná, keď ňou preteká prúd.

Tranzistory s efektom poľa

Tranzistory s efektom poľa (FET, Field Effect Transistor) majú rovnaký účel, líšia sa však vnútornou štruktúrou. Konkrétnym typom týchto komponentov sú tranzistory MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor). Umožňujú vám pracovať s oveľa väčším výkonom pri rovnakých rozmeroch. A ovládanie samotnej „klapky“ sa vykonáva výlučne pomocou napätia: hradlom netečie žiadny prúd, na rozdiel od bipolárnych tranzistorov.

Tranzistory s efektom poľa majú tri kontakty:

Odtok - je naň privedené vysoké napätie, ktoré chcete ovládať

Brána - na ňu je aplikované napätie, ktoré umožňuje prúdenie prúdu; brána je uzemnená, aby blokovala prúd.

Zdroj - prúd cez neho preteká z odtoku, keď je tranzistor „otvorený“

N-kanál a P-kanál

Analogicky s bipolárnymi tranzistormi sa tranzistory poľa líšia polaritou. N-kanálový tranzistor bol opísaný vyššie. Sú najbežnejšie.

P-kanál, keď je označený, sa líši v smere šípky a opäť má „obrátené“ správanie.

Pripojenie tranzistorov na pohon vysokovýkonných komponentov

Typickou úlohou mikrokontroléra je zapnutie a vypnutie konkrétneho komponentu obvodu. Samotný mikrokontrolér má zvyčajne skromné ​​charakteristiky spracovania energie. Takže Arduino s výstupom 5 V na pin dokáže vydržať prúd 40 mA. Výkonné motory alebo ultrajasné LED diódy dokážu odoberať stovky miliampérov. Pri priamom pripojení takýchto záťaží môže čip rýchlo zlyhať. Navyše, pre fungovanie niektorých komponentov je potrebné napätie vyššie ako 5 V a Arduino nedokáže vyprodukovať viac ako 5 V z digitálneho výstupného kolíka.

Ale stačí jednoducho ovládať tranzistor, ktorý zase bude riadiť veľký prúd. Povedzme, že potrebujeme pripojiť dlhý LED pásik, ktorý vyžaduje 12 V a spotrebuje 100 mA:

Teraz, keď je výstup nastavený na logickú jednotku (vysoká), 5 V vstupujúcich do základne otvorí tranzistor a cez pásku potečie prúd - bude svietiť. Keď je výstup nastavený na logickú nulu (nízka), základňa bude cez mikrokontrolér uzemnená a tok prúdu bude zablokovaný.

Dávajte pozor na odpor obmedzujúci prúd R. Je potrebné, aby pri privedení riadiaceho napätia nevznikol skrat na trase mikrokontrolér - tranzistor - zem. Hlavnou vecou nie je prekročiť povolený prúd cez kontakt Arduino 40 mA, takže musíte použiť odpor s hodnotou najmenej:

Tu Ud- toto je pokles napätia na samotnom tranzistore. Závisí od materiálu, z ktorého je vyrobený a zvyčajne je 0,3 – 0,6 V.

Ale absolútne nie je potrebné udržiavať prúd na prípustnom limite. Je len potrebné, aby vám zosilnenie tranzistora umožnilo riadiť požadovaný prúd. V našom prípade je to 100 mA. Prijateľné pre použitý tranzistor hfe= 100, potom nám bude stačiť riadiaci prúd 1 mA

Pre nás je vhodný rezistor s hodnotou od 118 Ohm do 4,7 kOhm. Pre stabilnú prevádzku na jednej strane a mierne zaťaženie čipu na strane druhej je 2,2 kOhm dobrou voľbou.

Ak namiesto bipolárneho tranzistora použijete tranzistor s efektom poľa, môžete to urobiť bez odporu:

Je to spôsobené tým, že brána v takýchto tranzistoroch je riadená výlučne napätím: v sekcii mikrokontroléra - brána - zdroj nie je žiadny prúd. A vďaka svojim vysokým charakteristikám vám obvod využívajúci MOSFET umožňuje riadiť veľmi výkonné komponenty.