Komentator Napisano Maj 21, 2015 Udostępnij Napisano Maj 21, 2015 (edytowany) W tej części kontynuujemy podróż przez krainę półprzewodników – pora poznać tranzystory, bez których dzisiejszy świat wyglądałby inaczej. Omówimy podstawowe parametry tranzystorów i zobaczymy, jak najczęściej wykorzystuje się te elementy, np. w połączeniu z Arduino. UWAGA, to tylko wstęp! Dalsza część artykułu dostępna jest na blogu.Przeczytaj całość »Poniżej znajdują się komentarze powiązane z tym wpisem. Edytowano Grudzień 11, 2020 przez Gieneq Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
hob_bit Maj 22, 2015 Udostępnij Maj 22, 2015 Wielkie dzięki za lekturę (bardzo ciekawą) na noc 🙂 PS. Zainteresowanym tematem tranzystorów polecam do zdobycia i przeczytania bardzo starej książki z 1962 roku. Autorstwa E. Aisberg pt. "Tranzystor ależ to bardzo proste" Niby staroć ale pouczjący i ciągle aktualny- dla osób zainteresowanych tematem. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Treker (Damian Szymański) Maj 22, 2015 Udostępnij Maj 22, 2015 hob_bit, już myślałem, że nikt nie skomentuje 🙂 Miłej lektury i czekam na ewentualne pytania. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
gawroon7 Lipiec 20, 2016 Udostępnij Lipiec 20, 2016 Dzień dobry, czy ktoś mógłby mi wyjaśnić w jaki sposób policzyć prąd Ic mając najprostszy układ z rezystorem na Rb na gałęzi do bazy oraz Rc na gałęzi do kolektora? A raczej pytanie moje brzmi tak: Czy napięcie Uce jest stałe ~7V jeżeli tranzystor przewodzi, ale nie jest nasycony oraz gdy przewodzi nasyony to Uce~0, a gdy jest zatkany to Uce=0. Jeżeli tak, to już wiem - z oczka Uzasilania-Rc-Uce. W przeciwnym wypadku nie wiem - jak? Drugie moje pytanie jest takie - gdy zbuduję układ bez Rc(na chwilę, bo bardzo duży prąd pobierany z baterii). Mam tak: Rb=10k, Beta zmierzone multimetrrem 283, można nawet przyjąć dolną graniczną wartość* 200. W tym wypadku mam Ib = Urb/Rb = (Uz-Ubeprzew)/Rb =~0,68mA [uzasialnia =7.5). W związku z tym powinienem mieć Icmin=0,68mA * 200 = 136. Mam niestety 112. Czy ktoś może mi to wyjaśnić? Poza tym pytanie dodatkowe: Czy widełki beta tranzystora dotyczą się danego modelu z partii, tzn czy jeden poszczególny element może mieć 200-400 i gdy już się okazuję, że ma 340 to ma 340 i wartośc ta jest niezmienna, czy jednak od czegoś zależy? Bardzo dziękuję za odpowiedzi, pozdrawiam. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Polecacz 101 Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę. Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę. Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay! • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny • Usługa projektowania PCB na zlecenie • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber Zobacz również » Film z fabryki PCBWay
Popularny post marek1707 Lipiec 20, 2016 Popularny post Udostępnij Lipiec 20, 2016 Prąd kolektora liczysz wychodząc od prądu bazy i wzmocnienia. Jeżeli do bazy wpływa Ic a wzmocnienie wynosi β to prąd kolektora powinien być β*Ic. Piszę "powinien być" a nie "jest", bo z tego prostego wzoru wyznaczasz jaki prąd tranzystor chciałby widzieć w kolektorze. To jaki płynie w rzeczywistości, zależy od sposobu zasilania kolektora czyli w tym przypadku od napięcia zasilania i wartości rezystora obciążenia (czyli tego w kolektorze). Jeżeli te wartości umożliwiają przepływ takiego prądu, tyle będzie płynąć. Jeśli nie, tranzystor wejdzie w nasycenie. Po prostu jego chęć "wciągania" prądu będzie na tyle duża, że napięcie kolektora spadnie do minimalnej wartości kilkudziesięciu mV i koniec. Dalej tranzyustor nie może już obniżyć napięcia Uce (bo tylko to zwiększa prąd Ic) więc i prądu więcej nie popłynie a całe napięcie zasilania odłoży się na rezystorze kolektorowym. Jest oczywistym, że maksymalny prąd jaki może popłynąć w kolektorze to Uzas/Rc. Dla poprawności można jeszcze od Uzas odliczyć 50-100mV spadku na samym nasyconym tranzystorze. Wyobrażaj sobie kolektor jako elektrodę która "zasysa" (w przypadku npn) prąd w takiej ilości ile wpychasz do bazy razy wzmocnienie. Tranzystorowi wszystko jedno czy jest tam w kolektorze jakiś opornik czy go nie ma. Będzie płynęło tyle prądu ile kolektor potrzebuje chyba, że ograniczysz go sztucznie opornikiem lub w jakiś inny sposób. Wtedy także prąd kolektora będzie liniowo rósł z prądem bazy ale tylko do momentu, aż osiągnie właśnie Uzas/Rc. Potem przestanie. W praktyce wzmocnienie nie jest niestety stałe. Wartości podawane w danych katalogowych (widełki) odnoszą się do wszystkich produkowanych sztuk tak samo się nazywających. Wzmocnienie mierzone jest zawsze w jakichś warunkach (Ib lub Ic i Uce) i są one podane w tabelce obok deklarowanej wartości wzmocnienia. Wzmocnienie zależy przede wszystkim od prądu bazy. Dla małych prądów (< 10% Ic_max) raczej będzie takie jak zmierzone miernikiem - on też mierzy przy bardzo małym prądzie (np. Ic=1mA). Im będziesz tranzystor bardziej obciążął, tym wzmocnienie będzie spadać i to znacznie. Dla Ic_max może to być już tylko np. 20% początkowego. Dlatego jeśli projektujesz jakiś klucz tranzystorowy włączający duże (dla danego typu tranzystora) obciążenie, musisz w bazę pompować znacznie więcej prądu niż wychodzi to z pomiaru wzmocnienia zrobionego multimetrem. Np. jeśli masz dużą, latarkową diodę LED o zapotrzebowaniu 300mA, wstawiasz tranzystor o powiedzmy Ic_max=800mA i wzmocnieniu katalogowym β=200 to wychodzi, że w bazę wystarczy wpuścić 1.5mA. Jeżeli nie dasz jakichś 5-8mA, tranzystor może nie wejść w nasycenie i nie pochłonąć w kolektorze całych 300mA. To oznacza większe napięcie Uce i dużo mocy wydzielanej w ciepło a to bardzo boli. 3 4 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
gawroon7 Lipiec 20, 2016 Udostępnij Lipiec 20, 2016 Suuuuper, bardzo dziękuję za odpowiedź, wszystko jasne! 😃 edit: Czyli rozumiem, że włożenie jakiegokolwiek opornika który ograniczy prąd Ic do mniejszego niż wynikało by ze wzmocnienia tranzystora spowoduje jego nasycenie, tak? Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
marek1707 Lipiec 20, 2016 Udostępnij Lipiec 20, 2016 "..opornika który ograniczy prąd Ic do mniejszego niż wynikało by ze wzmocnienia tranzystora.." jakie ma on dla danego prądu bazy. Tak, z definicji stan w którym tranzystor nie jest w stanie wciągnąć do kolektora takiego prądu jaki potrzebuje nazywamy nasyceniem. Pamiętaj, że wejście do tego stanu nie jest skokowe i nie wygląda jakbyś zderzył się z betonową ścianą. Zależność Ic=β*Ib zaczyna poważnie odstawać gdzieś przy napięciu Uce rzędu 100-300mV (zależy od tranzystora) i pogarsza się coraz bardziej w miarę wzrostu prądu bazy. Napięcie Uce co prawda wciąż maleje, ale już nieliniowo i osiąga nawet jakieś 50mV dla małych tranzystorów i w sumie niewielkich prądów Ic. Może w ramach pracy domowej pomierz kilka różnej wielkości tranzystorów dobierając tak Rc by np. wejść w nasycenie przy prądzie np. 0.01*Icmax i 0.50*Icmax. Zobacz jak wyglądają prądy Ib przy Uce poniżej 500mV - to tam β zaczyna się zapadać.. Pomiary dla dużych prądów kolektora, gdy tranzystor nie jest w pełnym nasyceniu powinny być krótkie albo trzeba zaopatrzyć go w radiator, bo już Ic=0.5A przy Uce=6V daje 3W ciepła a tego może nie wytrzymać "na pusto" nawet duża obudowa TO220. Oczywiście prąd do bazy możesz pompować stale - to prawie nie robi mocy (Ib*0.6V to zwykle jest bardzo mało), ale napięcie na opornik kolektorowy musisz załączać tylko na chwilę. Wystarczy, że dopniesz się woltomierzem na Uce. Znając poziom zasilania (musi być stabilizowane) i wartość Rc łatwo policzysz prąd Ic. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
El_pre Czerwiec 29, 2017 Udostępnij Czerwiec 29, 2017 Cześć,muszę przyznać, że tranzystory to ciekawe elementy:) Postanowiłem, że sprawdzę jak zmieniają się wartości Ic w zależności od Rb. Poniżej schemat i tabela z wartościami+wykres: Uzasilania teoretyczne to takie jak bateria daje, a zmierzone to te na opornikach na lini do bazy. Wolę nawet nie próbować co by było jakbym dał 330Ω na linii do bazy:) Przy 1000Ω widoczny był delikatny przeskok/iskra:) Nie wiem jakie dokładnie wnioski z tego powinny wypływać🙂 Wnioski: -wraz ze wzrostem prądu na bazie rośnie prąd na kolektorze. -spadek prądu na kolektorze powoduje wzrost β ( przy oporze 15k Ω tranzystor był w stanie aktywnym???) ... Pytania: Czy dobrze policzyłem moc jaka odkłada się na tranzystorze? Wziąłem napięcie z Uke i prąd z kolektora. Czy powinienem wziąć sumę napięć na tranzystorze, czyli Ube +Uke +Ubk?? Przy oporze 1kΩ tranzystor bardzo się nagrzał🙂 To jest związane z dużą mocą jaka odkłada się na tranzystorze??Z tego co widziałem to w katalogu ten tranzystor ma moc 500mW czyli to jest jego wartość przy jakiej pracuje najlepiej?? Jak mam obliczyć prąd bazy? Ponieważ jeżeli biorą napięcie zasilania czyli te 8,9 V (zmierzone) i podzielę to przez opór to wychodzą mi inne wartości niż te zmierzone. Jak dla tranzystora lepiej, w stanie aktywnym czy nasycenia?🙂 Pozdrawiam 🙂 PS. Zapomniałem dorysować mA przed opornikiem do pomiaru Ibazy. 1 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Popularny post marek1707 Lipiec 2, 2017 Popularny post Udostępnij Lipiec 2, 2017 Widzę, że do sprawy podchodzisz poważnie 🙂 I bardzo dobrze. Takie eksperymenty zostawiają w głowie nierzadko więcej niż przeczytana na szybko cegła. Spróbuję skomentować wyniki lub może nawet odpowiedzieć na Twoje pytania. 1. Już sam pomysł "..jak zmieniają się wartości Ic w zależności od Rb" jest trochę nietrafiony. Tranzystor w układzie "nie widzi" wartości rezystora bazowego i nic go on nie obchodzi. Najczęściej jest z resztą tak, że nie jest to pojedynczy rezystor a ich zestaw lub wręcz całkiem skomplikowany układ sterujący bazę. Tak więc powinieneś raczej skupić się na problemie "jak zmieniają się wartości Ic w zależności od Ib". Na szczęście mierzyłeś prąd bazy więc sztuka nie cierpi 🙂 2. "wraz ze wzrostem prądu na bazie rośnie prąd na kolektorze" - tak, właśnie to jest podstawowym wynikiem pracy tranzystora. Co najważniejsze, zmiany prądu kolektora są większe niż zmiany prądu bazy - dzięki temu sygnał wyjściowy (prąd kolektora bardzo łatwo zamienić na napięcie - na rezystorze szeregowym) jest większy niż wejściowy i mamy wzmacniacz. 3. "spadek prądu na kolektorze powoduje wzrost β" - tak, tranzystory czują się lepiej przy mniejszych prądach kolektora. Oczywiście dla jednego mało to będzie 20mA a dla innego mało to 2A. Im więcej chcesz z tranzystora prądu wycisnąć, tym więcej musisz wepchnąć prądu do bazy, ale przy tym wzmocnienie spada. Nie podałeś typu tranzystora jaki mierzyłeś a to podstawowa informacja. Musiał być maluchem, skoro już przy 200mA wzmocnienie spadło na łeb. Zawsze sprawdzaj jakie są parametry graniczne elementów które używasz. Niektóre tranzystory mają np. ograniczenie Ic do 100mA a inne (dokładnie tak samo wyglądające) do np. 500mA. 4. Żeby policzyć moc musisz zsumować moce od wszystkich prądów jakie do tranzystora wpływają i od napięć względem jakiegoś punktu odniesienia. W tym układzie dobrym odniesieniem jest emiter na masie, a do niego wpływa prąd z bazy oraz z kolektora. Ich suma wypływa emiterem, tak więc: P = Ib*Ube + Ic*Uce Ponieważ zwykle Ib jest wielokrotnie mniejszy niż Ic, moc wydzielaną na złączu Ube można pominąć. Nie dotyczy to tranzystorów mocy pracujących z dużymi prądami (i małymi wzmocnieniami). Wtedy np. do bazy wpychasz 1A a z kolektora dostajesz 20A. 5. Ograniczenie temperaturowe jest podstawowym "sufitem" o który obijasz się w układach mocy. Jeżeli chcesz sterować dużymi prądami i napięciami, moc jest ich iloczynem i potrafi szybko być bardzo duża. W danych katalogowych podawana jest dopuszczalna moc strat (czyli ta wydzielana w postaci ciepła) w układzie pomiarowym z bardzo dobrym (lub idealnym ) chłodzeniem lub testowana w bardzo krótkich i rzadkich impulsach. Jeżeli masz napisane 500mW to znaczy, że iloczyn Ic*Uce (obwód bazy możemy pominąć) nie powinien przekraczać w żadnym wypadku tego 0.5W. W praktyce, bez żadnego radiatora odprowadzającego ciepło ten tranzystor nie powinien wydzielać więcej jak 200mW, bo się po prostu stopi w środku. 6. Żeby policzyć prąd bazy musisz po prostu popatrzećna obwód: - zasilanie: obciążona bateria 9V nigdy tyle nie ma, pomyśl o zasilaczu stabilizowanym bo inaczej za każdym razem musisz mierzyć jej napięcie,- miliamperomierz: nigdy nie ma 0Ω - to po prostu dodatkowy rezystor w układzie,- rezystor Rb - dioda B-E: przy sensownych prądach Ib możesz założyć jej stałe napięcie rzędu 0.65-0.75V i niewiele się pomylisz Najlepiej jednak prąd Ib w takich eksperymentach po prostu mierzyć. I to nie przez włączanie w szereg i wypinanie miernika, ale w stałych warunkach, bo sama obecność multimetru wpływa na prąd. Do pełnego obrazu potrzebujesz więc 4-5 punktów pomiarowych: Ib, Ube, Ic, Uce, ew. Uzas. 7. "..aktywnym czy nasycenia" - nie ma lepiej lub gorzej. Zależy co chcesz uzyskać. Jeśli robisz klucz dwustanowy do silnika, przekaźnika czy dużej diody LED to będzie Ci zależało na przebywaniu tranzystora wyłącznie w dwóch stanach: kompletnego wyłączenia (zatkania) i pełnego załączenia (nasycenia). W pierwszym Ic=0, w drugim Uce=Uce(sat) czyli w obu przypadkach wydzielana w tranzystorze moc jest najmniejsza z możliwych. Przejście między stanami musi być szybkie, bo właśnie wtedy tranzystor będzie się grzał najbardziej. Jeśli natomiast robisz wzmacniacz liniowy (np. audio lub RF) to tak ustalasz prąd bazy w stanie ustalonym (tzw. polaryzację, punkt pracy) by zmiany prądu bazy wywołane przyłożeniem sygnału na wejściu nie powodowały spadku tego prądu (i prądu Ic) do zera (zatkania tranzystora) ani nie powodowały wejścia tranzystora w stan nasycenia (gdzie Uce nie może już bardziej się zmniejszyć). W obu tych skrajnych stanach tranzystor przestaje być wzmacniaczem liniowym i zaczyna wprowadzać zniekształcenia sygnału - głośniki zaczynają "charczeć" a tego przecież nie chcemy. To Ty wybierasz czego chcesz i tak projektujesz otoczenie tranzystora by utrzymać go w pożądanym stanie. Podaj typ swojego tranzystora, znajdź jego dane katalogowe i wrzuć tu link. Poczytamy wspólnie. ----------------------- EDIT: I jeszcze jedna(?) uwaga: w zasadzie dość niefortunnie dobrałeś zakres prądów - tak bazy jak i kolektora. Jeśli tranzystor ma Icmax=100mA to testuj go w zakresie 0-20mA. Wtedy prądy bazy są bardzo małe, wzmocnienie utrzymuje się na przyzwoitym poziomie a moce nie grożą zniszczeniem struktury. Ma to szczególne znaczenie właśnie przy zabawach w układy liniowe, gdzie zależy Ci na obserwowaniu fajnych zależności. O zbliżaniu się do prądów maksymalnych możesz pomyśleć podczas testowania pracy tranzystora jako klucza dwustanowego, np. przy sterowaniu sygnałem prostokątnym PWM. I koniecznie zmień zasilanie. Nawet wykonany własnoręcznie prosty stabilizator regulowany (np. na LM317 czy L200) zasilany z akumulatora 12V lub zwykłego zasilacza wtyczkowego lub od laptopa będzie do takich eksperymentów o niebo lepszy od tej bateryjki. Możesz mu wyskalować potencjometr w woltach lub nawet wyposażyć wyjście w prosty woltomierz panelowy za parę groszy i mieć pierwszy (po obowiązkowym multimetrze) sprzęt laboratoryjny. Warto otaczać się coraz lepszymi narzędziami, bo od tego zależy komfort pracy i powtarzalność wyników. A nie muszą to być zaraz Tektronixy czy Agilenty. 4 1 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
fruity Październik 15, 2017 Udostępnij Październik 15, 2017 Powoli przerabiam sobie artykuł dotyczący tranzystorów, wbrew pozorom nie jest on taki "ciężki" 😉 Tym razem chciałbym zadać krótkie pytanie, poparte poniższymi zdjęciami. Jak to możliwe, że zmiana TYLKO zakresu pomiaru prądu z mA na A spowodowała bardzo delikatne świecenie diody i duży wzrost prądu? 1. Pomiar na mA -> dioda świeci mocno -> prąd jest mniejszy 2. Pomiar na A -> dioda świeci słabo -> prąd jest wysoki Układ: Mogłoby mieć to związek ze stanem nasycenia tranzystora, ale dlaczego takie efekty daje TYLKO zmiana zakresu pomiaru ❓ Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Elvis Październik 15, 2017 Udostępnij Październik 15, 2017 A pamiętałeś żeby przełączyć sondę miernika z wejścia mA na A? 1 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
fruity Październik 15, 2017 Udostępnij Październik 15, 2017 Rzeczywiście, nie przełączyłem... Teraz dioda świeci normalnie. Przykleję chyba sobie kartkę na miernik, żeby nie zapominać zmieniać sond. Dziękuję 🙂 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Matiautomati Październik 16, 2017 Udostępnij Październik 16, 2017 Zad. 7.1 Uce = ok. 180mV Ube = 0,71V Ic = 5,71mA Ib = 0,85mA W przypadku tranzystora PNP napięcie Uce jest znacznie większe od napięcia Uce dla tranzystora NPN. Pozostałe pomiary są do siebie podobne. A jak u was? Może się mylę? Czekam na wasze komentarze 😉 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
fruity Listopad 8, 2017 Udostępnij Listopad 8, 2017 Moje pomiary dla npn: Uce = 45mV Ube = 725mV Ic = 7,3mA Ib = 0,85mA Dla pnp: Uce = 45mV (poprawiam na właściwe, obrót tranzystora o 180 stopni daje wynik ok. 1,7V) Ube = 700mV Ic = 5,4mA Ib = 0,86mA Wyniki są podobne. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Elvis Listopad 8, 2017 Udostępnij Listopad 8, 2017 W obu przypadkach napięcie Uce powinno być małe, czyli rzędu mV. 45mV wygląda bardzo dobrze. 0,7V to napięcie Ube i to co uzyskałeś ładnie pasuje. Natomiast Uce dla pnp raczej się nie zgadza - inna sprawa, że podajesz 1,7-1,8V, później 1-1,1V, więc coś jest nie tak. Druga sprawa to sam pomiar, mierzyłeś tylko Uce, a nie np. za rezystorem 360 Ohm? [ Dodano: 08-11-2017, 22:15 ] Sprawdź jeszcze czy na pewno nie zamieniłeś emitera z kolektorem przy podłączeniu pnp. 1 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Pomocna odpowiedź
Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!
Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!