Усилитель класса а на полевых транзисторах: АБ1 — однотактный усилитель класса А

Содержание

Усилитель для наушников : операционник и полевики

[Read in English] 

В интернете - беда!

Совсем недавно мне пришлось наблюдать мучения одного доброго человека, пытающего хорошую радиолампу низким анодным напряжением и сеточными токами в попытке создать high-end усилитель для наушников... лишь для того, чтобы подключить к своему шедевру недорогие "компьютерные" ушки, о которых производитель пишет следующее: "hi-fi model headphone intended for use with MP3 players and computer systems" (hi-fi наушники, предназначенные для использования совместно с MP3-проигрывателями и компьютерными системами).

Набрав в поисковике запрос "усилитель для наушников в классе А" - я был немало удивлён тем, какое разнообразие проектов вываливается на бедного ищущего... Там есть всё: от монстроузных аппаратов, способных раскачать нехилую акустику, до тщедушных и на удивление жутко популярных поделок на одном операционнике, где бедняге ОУ подсовывали 30 Ом нагрузки безо всякой надежды на помощь.

Особый пласт, загрязняющий интернет, представляют собою так называемые гибридные усилители. И всё бы ничего - я только "за" лампы в звуке - но это же просто негуманно: заставлять лампочку работать от 15 вольт анодного!

 

Спасение онлайн

Не могу молчать. Хочу предложить моим читателям достаточно качественный, несложный в наладке, да просто адекватный дизайн усилителя для наушников.

Описываемый здесь усилитель служит мне верой и правдой ещё с прошлого столетия и может удовлетворить запросы весьма взыскательного слушателя. Основные идеи предлагаемого проекта были выловлены из Сети ещё в прошлом веке. Если кому-либо известен предок - поделитесь ссылкой, буду рад пропиарить прародителя 🙂

 

Сначала - слово

В своих аудио разработках я стараюсь избегать петлевых отрицательных обратных связей в принципе. Но всему своё время и место. Данная статья скорее дань здравому смыслу, нежели моим максималистским устремлениям.

Берём качественный операционный усилитель и заставляем его работать в честном калссе "А". Для этого нагружаем выход операционника на источник тока. Идея, судя по всему, принадлежит Уолту Янгу (Walt Jung) и была использована впервые в Philips DAC960 в девяностых годах. Даже если историки аудио и ошибаются - идея эта все одно работает хорошо. Наглядно, в картинках это можно увидеть в моей статье про генератор на мосте Вина.

Поскольку маленький ОУ негоже нагружать 30-омными головными телефонами, нам понадобится усилитель тока. В данном случае - двухтактный истоковый повторитель на непритязательных MOSFET (МДП) транзисторах от International Rectifier. При работе на относительно высокоомную нагрузку повторитель не выходит из чистого класса "А".

 

Творение

  • ОУ = OPA2134
  • VD1 = красный светодиод 1.7 вольта
  • VT1 = MPS2907A ~= КТ361
  • VT2 = IRF610
  • VT3 = IRF9620 или IRF9510
  • VD2, VD3 = стаб. на 9...15 В
  • C1 = 1мкФ (аудиофильского качества)
  • RP1 = 100 КОм
  • R1, R3 = 1 КОм
  • R2 = 100 КОм
  • R4 = 2 КОм
  • R5, R6 = 3 КОм
  • R7 = 360 Ом (*)
  • R8, R9 = 100 Ом
  • R10, R11 = 3.
    3 Ом 1 Ватт
  • C2...C7 = 0.1 мкФ (плёнка)
  • C8, C9 >= 4700 мкФ x 35 В
  • C10 = 47 мкФ x 16 В (алюминий)

Напряжение смещения на затворах повторителя (падение на R5) задаётся при помощи всё того же источника тока, что помогает операционному усилителю работать без переключательных искажений. Желательно обеспечить сквозной ток через выходные транзисторы порядка 100мА. Для этого, возможно, придётся подобрать R7.

 

Результат

Вот как я это уложил в корпус лет дцать тому назад. Если бы я это сегодня собирал, то наверное трансформатор уехал бы жить в отдельную коробочку.

Не буду скромничать: моя инкарнация этой схемы в своё время весьма уверенно переиграла некое ламповое творение. Оба усилителя нагружали на хорошую, низкоомную и не очень чувствительную акустику. Причём хозяин лампового аппарата сам тогда заявил, что звук с моим усилком был "теплее" и честнее. Впрочем, это лишь доказывает тот факт, что использование радиоламп в конструкции усилителя - ещё не гарантия качественного звука.

Если вам нужен хороший усилитель для наушников, способный справиться как с 30-омными "затычками", так и достойно работать на 300 Ом качественных меломанских "ушей" - смело собирайте предлагаемую схему. Просто, недорого, проверено. Если же потом всё равно захочется поиграться с вакуумными приборами - будет с чем сравнивать 😉

 

Бонус

Описанная здесь топология неплохо справляется и с низкоомной нагрузкой, и по сути становится обычным усилителем мощности на полевых транзисторах, работающем в классе "AB". Если очень хочется - то можно снабдить его сообразным источником питания и радиаторами посолидней и качать колонки. Правда максимальная выходная мощность из-за ограничения по напряжению питания ОУ будет относительно невелика.

Поделитесь этой информацией с Вашими друзьями, они будут Вам благодарны.
Для этого воспользуйтесь кнопками ретвита и соц. сетей под статьей.

Спасибо!

Последние новости (обновлено 2 декабря 2014)

Вот теперь действительно полным ходом готовлю к выпуску набор для самостоятельной сборки улучшенной версии данного усилителя! 🙂

  • Источник тока a-la Nelson Pass: всё становится ещё линейней
  • Автоматическая установка тока покоя выходного каскада: больше никакого шаманства типа "прогреть в течение 3 часов и подстроить заново": держит железно вне зависимости от нагрева
  • Задержка включения, защита от постоянки на выходе, по желанию - и защита от перегрева
  • В "топовой" версии - high-end компоненты (усилитель того заслуживает). Впрочем, даже бюджетная версия набора получит качественные, а местами по-прежнему high-end комплектующие.
  • Переход в режим Class Super-A при работе на низкоомную нагрузку (только для покупателей нашего набора)
  • Эффективное использование напряжения питания: качаем симметрично вплоть до полного размаха выходного напряжения ОУ - в нагрузку! (только для наших клиентов)

Описание JAST_Amp-Pro

 

Усилитель звука своими руками (умзч): виды, схемы, простые и сложные

Простейший усилитель на транзисторах может быть хорошим пособием для изучения свойств приборов. Схемы и конструкции достаточно простые, можно самостоятельно изготовить устройство и проверить его работу, произвести замеры всех параметров.

Благодаря современным полевым транзисторам можно изготовить буквально из трех элементов миниатюрный микрофонный усилитель. И подключить его к персональному компьютеру для улучшения параметров звукозаписи.

Да и собеседники при разговорах будут намного лучше и четче слышать вашу речь.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всех бытовых приборах – музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах.

Но существуют еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Отличие их в том, что УНЧ позволяет усилить сигнал только звуковой частоты, которая воспринимается человеческим ухом.

Усилители звука на транзисторах позволяют воспроизводить сигналы с частотами в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц.

Следовательно, даже простейшее устройство способно усилить сигнал в этом диапазоне. Причем делает оно это максимально равномерно. Коэффициент усиления зависит прямо от частоты входного сигнала. График зависимости этих величин – практически прямая линия. Если же на вход усилителя подать сигнал с частотой вне диапазона, качество работы и эффективность устройства быстро уменьшатся. Каскады УНЧ собираются, как правило, на транзисторах, работающих в низко- и среднечастотном диапазонах.

Классы работы звуковых усилителей

Все усилительные устройства разделяются на несколько классов, в зависимости от того, какая степень протекания в течение периода работы тока через каскад:

  1. Класс «А» – ток протекает безостановочно в течение всего периода работы усилительного каскада.
  2. В классе работы «В» протекает ток в течение половины периода.
  3. Класс «АВ» говорит о том, что ток протекает через усилительный каскад в течение времени, равного 50-100 % от периода.
  4. В режиме «С» электрический ток протекает менее чем половину периода времени работы.
  5. Режим «D» УНЧ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно – чуть больше 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализуются на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД – свыше 90 %.

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

Рабочая область транзисторного усилителя класса «А» характеризуется достаточно небольшими нелинейными искажениями.

Если входящий сигнал выбрасывает импульсы с более высоким напряжением, это приводит к тому, что транзисторы насыщаются. В выходном сигнале возле каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11).

Из-за этого появляется металлический звук, характерный только для транзисторных усилителей.

При нестабильном питании выходной сигнал будет по амплитуде моделироваться возле частоты сети. Звук станет в левой части частотной характеристики более жестким.

Но чем лучше стабилизация питания усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНЧ, работающие в классе «А», имеют относительно небольшой КПД – менее 20 %.

Причина заключается в том, что транзистор постоянно открыт и ток через него протекает постоянно.

Для повышения (правда, незначительного) КПД можно воспользоваться двухтактными схемами. Один недостаток – полуволны у выходного сигнала становятся несимметричными. Если же перевести из класса «А» в «АВ», увеличатся нелинейные искажения в 3-4 раза.

Но коэффициент полезного действия всей схемы устройства все же увеличится. УНЧ классов «АВ» и «В» характеризует нарастание искажений при уменьшении уровня сигнала на входе. Но даже если прибавить громкость, это не поможет полностью избавиться от недостатков.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ».

Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений – не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы.

Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА».

В них нелинейные искажения еще меньше – до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется – характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектировкой и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям. У ламповых усилителей такие преимущества:

  1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
  2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства, – обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление – несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков – 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток – существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы.

Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная – в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А».

Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий – порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности – они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество. Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность.

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток.

Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная – с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания.

Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм – наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h31 составит 150.

Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

При этом напряжение эмиттера равно 9 В и падение на участке цепи «Э-Б» 0,7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассмотреть усилитель на германиевых транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «Э-Б» будет равно 0,3 В. Ток в цепи коллектора будет равен тому, который протекает в эмиттере. Вычислить можно, разделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 – 9В/1 кОм=9 мА. Для вычисления значения тока базы необходимо 9 мА разделить на коэффициент усиления h31 – 9мА/150=60 мкА. В конструкциях УНЧ обычно используются биполярные транзисторы. Принцип работы у него отличается от полевых.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения – это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле – сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б».

При питании от источника 20 Вольт: 20 – 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм.

В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h31.

Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера.

Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Но нужно учитывать, что по цепи базы абсолютно всегда, независимо от наличия смещения, обязательно протекает ток утечки коллектора. В схемах с общим эмиттером ток утечки усиливается не менее чем в 150 раз. Но обычно это значение учитывается только при расчете усилителей на германиевых транзисторах. В случае использования кремниевых, у которых ток цепи «К-Б» очень мал, этим значением просто пренебрегают.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе и с использованием биполярных транзисторов.

Поэтому можно рассмотреть в качестве аналогичного примера конструкцию усилителя звука, собранную по схеме с общим эмиттером. На фото представлена схема, выполненная по схеме с общим истоком.

На входных и выходных цепях собраны R-C-связи, чтобы устройство работало в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания конденсатором С1. Обязательно усилитель на полевых транзисторах должен обладать потенциалом затвора, который будет ниже аналогичной характеристики истока.

На представленной схеме затвор соединен с общим проводом посредством резистора R1. Его сопротивление очень большое – обычно применяют в конструкциях резисторы 100-1000 кОм.

Такое большое сопротивление выбирается для того, чтобы не шунтировался сигнал на входе.

Это сопротивление почти не пропускает электрический ток, вследствие чего у затвора потенциал (в случае отсутствия сигнала на входе) такой же, как у земли. На истоке же потенциал оказывается выше, чем у земли, только благодаря падению напряжения на сопротивлении R2. Отсюда ясно, что у затвора потенциал ниже, чем у истока. А именно это и требуется для нормального функционирования транзистора. Нужно обратить внимание на то, что С2 и R3 в этой схеме усилителя имеют такое же предназначение, как и в рассмотренной выше конструкции. А входной сигнал сдвинут относительно выходного на 180 градусов.

Унч с трансформатором на выходе

Можно изготовить такой усилитель своими руками для домашнего использования. Выполняется он по схеме, работающей в классе «А». Конструкция такая же, как и рассмотренные выше, – с общим эмиттером. Одна особенность – необходимо использовать трансформатор для согласования. Это является недостатком подобного усилителя звука на транзисторах.Коллекторная цепь транзистора нагружается первичной обмоткой, которая развивает выходной сигнал, передаваемый через вторичную на динамики. На резисторах R1 и R3 собран делитель напряжения, который позволяет выбрать рабочую точку транзистора. С помощью этой цепочки обеспечивается подача напряжения смещения в базу. Все остальные компоненты имеют такое же назначение, как и у рассмотренных выше схем.

Двухтактный усилитель звука

Нельзя сказать, что это простой усилитель на транзисторах, так как его работа немного сложнее, чем у рассмотренных ранее. В двухтактных УНЧ входной сигнал расщепляется на две полуволны, различные по фазе.

И каждая из этих полуволн усиливается своим каскадом, выполненном на транзисторе. После того, как произошло усиление каждой полуволны, оба сигнала соединяются и поступают на динамики.

Такие сложные преобразования способны вызвать искажения сигнала, так как динамические и частотные свойства двух, даже одинаковых по типу, транзисторов будут отличны.

В результате на выходе усилителя существенно снижается качество звучания. При работе двухтактного усилителя в классе «А» не получается качественно воспроизвести сложный сигнал.

Причина – повышенный ток протекает по плечам усилителя постоянно, полуволны несимметричные, возникают фазовые искажения.

Звук становится менее разборчивым, а при нагреве искажения сигнала еще больше усиливаются, особенно на низких и сверхнизких частотах.

Бестрансформаторные УНЧ

Усилитель НЧ на транзисторе, выполненный с использованием трансформатора, невзирая на то, что конструкция может иметь малые габариты, все равно несовершенен.

Трансформаторы все равно тяжелые и громоздкие, поэтому лучше от них избавиться. Намного эффективнее оказывается схема, выполненная на комплементарных полупроводниковых элементах с различными типами проводимости.

Большая часть современных УНЧ выполняется именно по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, используемых в конструкции, работают по схеме эмиттерного повторителя (общий коллектор). При этом напряжение входа передается на выход без потерь и усиления.

Если на входе нет сигнала, то транзисторы на грани включения, но все равно еще отключены.

При подаче гармонического сигнала на вход происходит открывание положительной полуволной первого транзистора, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Следовательно, через нагрузку способны пройти только положительные полуволны. Но отрицательные открывают второй транзистор и полностью запирают первый. При этом в нагрузке оказываются только отрицательные полуволны.

В результате усиленный по мощности сигнал оказывается на выходе устройства. Подобная схема усилителя на транзисторах достаточно эффективная и способна обеспечить стабильную работу, качественное воспроизведение звука.

Схема УНЧ на одном транзисторе

Изучив все вышеописанные особенности, можно собрать усилитель своими руками на простой элементной базе. Транзистор можно использовать отечественный КТ315 или любой его зарубежный аналог – например ВС107.

В качестве нагрузки нужно использовать наушники, сопротивление которых 2000-3000 Ом. На базу транзистора необходимо подать напряжение смещения через резистор сопротивлением 1 Мом и конденсатор развязки 10 мкФ.

Питание схемы можно осуществить от источника напряжением 4,5-9 Вольт, ток — 0,3-0,5 А.

Если сопротивление R1 не подключить, то в базе и коллекторе не будет тока. Но при подключении напряжение достигает уровня в 0,7 В и позволяет протекать току около 4 мкА. При этом по току коэффициент усиления окажется около 250.

Отсюда можно сделать простой расчет усилителя на транзисторах и узнать ток коллектора – он оказывается равен 1 мА. Собрав эту схему усилителя на транзисторе, можно провести ее проверку. К выходу подключите нагрузку – наушники.

Коснитесь входа усилителя пальцем – должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно. Перепроверьте все соединения и номиналы элементов.

Чтобы нагляднее была демонстрация, подключите к входу УНЧ источник звука – выход от плеера или телефона. Прослушайте музыку и оцените качество звучания.

Источник: https://www.syl.ru/article/339522/usilitel-na-tranzistorah-vidyi-shemyi-prostyie-i-slojnyie

Три схемы УНЧ для новичков

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией.

В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом.

Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме.

В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом.
Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.

Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т. п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.

В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт.

Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.

Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно,  какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие  теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец — третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Источник: https://cxem.net/sound/amps/amp169.php

Схема усилителя звука

Звуковой диапазон обхватывает частоты от 20 Гц до 20 кГц. Человек с нормальным слухом может воспринимать эти колебания. В системах hi-and полоса воспроизводимых частот может быть расширена от 15 Гц до 40 кГц. Эти системы имеют сложные конструкторские решения. Простые схемы выдающие удовлетворительное качество звучания, можно собрать и собственными силами.

Схема усилителя звука, который не сложно сделать своими руками не содержит дефицитных деталей и доступна для повторения. Такая схема может обеспечить полосу частот в пределах 50 Гц-15 кГц при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,1% и выдать на низкоомную нагрузку выходную мощность 10-15 ватт.

Собрать схему усилителя звука можно как на транзисторах, так и на интегральных микросхемах.

Простая схема усилителя звука

Любой низкочастотный каскад, предназначенный для воспроизведения музыки, состоит из предварительного блока, регуляторов тембра или эквалайзера и оконечного каскада. Если устройство предназначено для работы с несколькими источниками звука, следует предусмотреть селектор входов.

Так как уровень сигнала с различных устройств отличатеся друг от друга, то в селекторе учитывается возможность выравнивания входных напряжений за счёт усиления или ограничения. Самым чувствительным является микрофонный вход, а самым «грубым» является вход, предназначенный для подключения линейного выхода магнитолы или тюнера.

Принципиальная схема предварительного каскада может быть собрана на транзисторах или операционных усилителях.

Простая схема усилителя звука с регулировками звука и регуляторами тембра реализована на одном транзисторе обратной проводимости.

В схеме рекомендуется использовать КТ315 или КТ3102 с любым буквенным индексом. Резистором R8, на коллекторе транзистора, устанавливается напряжение 6 вольт, а резистор R1 можно заменить на постоянный.

Его величина подбирается в зависимости от уровня входного сигнала.

Своими руками схему аудио усилителя легко собрать на операционном усилителе, который обладает высоким входным сопротивлением, широкой полосой обработки и малым уровнем собственных шумов.

В этой схеме используется микросхема К1401УД2, которая содержит 4 отдельных узла с общим питанием. На этой микросхеме собирается предварительный канал для стереофонического тракта. 2 ОУ работают в правом канале и 2 в левом. В монофоническом варианте можно использовать только два элемента.

Устройство состоит из канала предварительного увеличения уровня с коррекцией входного напряжения и активного трёхполосного регулятора тембра, который работает по низким, средним и высоким частотам.

Существенным недостатком предварительных каскадов на операционных схемах сводится к тому, что им требуется двухполярный источник питания, что заметно усложняет конструкцию.

Усилитель мощности звука так же может быть выполнен на различной элементной базе. Чаще всего для этой цели используются комплементарные пары транзисторов разной проводимости или специализированные интегральные микросхемы. Простой каскад собран на маломощных кремниевых транзисторах. Вместо пары КТ315-КТ361 можно использовать пару КТ3102-КТ3107.

Перед подачей питания динамик следует отключить, а вместо резистора R1 поставить цепочку из, соединённых последовательно, постоянного резистора на 33 кОм и потенциометра на 270 кОм. Включить питание и вращая движок потенциометра выставить в контрольной точке указанный ток коллектора.

Затем замерить полученное сопротивление цепочки и заменить её на, ближайший по номиналу, постоянный резистор. Далее подбором резистора R3 нужно установить в той же точке половину питающего напряжения. Далее подключается динамик и на вход подаётся низкочастотный сигнал с

Усилители на полевых транзисторах: схема, принцип работы, формула

В качестве примера рассмотрим RС-усилитель на полевом транзисторе с p-n-переходом, включенном с общим истоком (рис. 2.24). Используем транзистор с каналом n-типа. Для используемого транзистора начальное напряжение u из должно быть положительным (p-n-переход должен находиться под запирающим напряжением). С целью получения этого напряжения в цепь истока включают резистор Rи, на котором возникает падение напряжения U Rи от протекания по нему начального тока истока Iин.

Напряжение URичерез резистор R3 передается на затвор. Так как ток затвора полевого транзистора пренебрежимо мал, падение напряжения на сопротивлении R3 практически равно нулю, поэтому Uиз=URи. Рассмотренную схему обеспечения начального режима работы называют схемой с автоматическим смещением.

Пусть задан начальный ток стока ( I = Iин) и начальное напряжение Uизн между истоком и затвором. Тогда сопротивление Rи следует выбрать из соотношения Rи = Uизн / Icн Сопротивление R3 обычно выбирают порядка 1 МОм.

Полезно отметить, что рассматриваемая схема обеспечения начального режима работы характеризуется повышенной стабильностью. Если по каким-либо причинам начальный ток стока Iсн начнет увеличиваться, то это приведет к увеличению напряжений U и Uиз, что будет препятствовать значительному увеличению тока Iсн.

Модуль коэффициента усиления каскада в области средних частот определяется равенством KU = S · Rc · R и/ ( Rc + Rи)

где S — статическая крутизна характеристики полевого транзистора, определяемая по справочникам. Назначение конденсаторов С1, С2 и С4 аналогично назначению соответствующих конденсаторов RC — усилителя на биполярном транзисторе.

Частотные характеристики рассматриваемого усилителя подобны частотным характеристикам RC — усилителя на биполярном транзисторе.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Гибридный усилитель класса «А»

Здравствуйте дорогие читатели!
Посетила очередная идея сделать гибридный усилитель Владислава Креймера в классе А. А почему нет, очень простая схема – собрать макетик, минут за двадцать, на одной-двух табуретках.
Заранее подготовили основные детальки:

  • лампа — 6Н23П
  • R1 — переменный резистор 47кОм
  • R2 — мощный регулируемый резистор 100Вт 50ом (выставили на 8ом)
  • R3 – резистор С5-16МБ 0.51ом
  • С1 – конденсатор 4700мФ 40V FRAKO (W.Germany)
  • VT1 — КТ825Д
  • большой радиатор — габаритные размеры: ширина 150мм, длина 160мм, высота 30мм.

По центру сто ватного резистора фломастером проводим линию. Стачиваем по линии аккуратно до белой керамики. На другой конец резистора одеваем второе колечко из нержавейки. Таким образом из одного дорогого сто ватного резистора, получилось нужные нам два резистора.

Блок питания: ТОР на 15V 5А, два конденсатора по 10000мФ 60V между ними дроссель 500 витков 0.51мм и мощный диодный мост (впоследствии поменяли на мощные диоды). Накал лампы временно запитали от отдельного накального трансформатора. По-быстрому запаяли схему, подключили, лампа прогрелась и запела, но как то не так.

Звук был плохим. Замена R3 не улучшила ситуацию, только добавив С2 звук стал удовлетворительным, хотя в оригинальной схеме С2 отсутствует. С ним и перешли к прослушиванию.

Звучание показалось прозрачным и холодным, верхов более чем нужно, низы есть и они на месте – но чего-то сильно не хватало. Домачатцы избалованые ламповым звучанием, проходя мимо часто комментировали — «Что то звучит не очень!». Недавно прослушивали макетик на германиевых транзисторах в классе АВ, такого не было.

Как же так? В классе А должно быть прозрачное и правильное звучание. Чтобы разобраться пришлось подключить ламповый усилитель, отключив один канал, вытащив соответствующую выходную лампу. Акустика одинаковая, уровень громкости тоже. Альбом The Piano Guys — The Piano Guys (2012) FLAC.

Прослушав несколько минут, один усилитель переключаем на другой. Фортепиано на транзисторе явно проигрывает. Теряется объем звучания рояля, а струны виалончели становятся не интересными. Если одного канала лампового усилителя достаточно для прослушивания, то на транзисторе такое не пройдет.

Причина — низкое анодное напряжение на лампе 6Н23П вгоняет её в тяжелый для неё режим работы. В однотактнике Вильямсона именно этот экземпляр лампы звучал бесподобно. Нужно пробовать другие низковольтные лампы: ЕСС82, 6С2П, 6Н16Б, 6С46ГВ и т.д., но таких у нас нет.

При своей простате усилитель не такой уж дешевый: уже редкий транзистор, монстр резистор, огромный радиатор, качественные именитые электролиты, тор на 100Вт — ради 5Вт не идеального звука?
Вот так и остался гибридный усилитель в классе А без корпуса. Да и усилителя уже не осталось, макет разобран на более перспективные схемы.

P.S.
Все выкладки — это наш опыт и наше мнение! Ваше мнение может, а иногда и просто обязано, отличаться от нашего.

© rusavtoplus.ru, 2013-2020 | Все права защищены

Метки: Гибридный усилитель

Классы усилителей мощности - Power amplifier classes

В электронике , классы усилителей мощности являются буквенные символы применяются для разных усилителей мощности типов. Класс дает общее представление о характеристиках и характеристиках усилителя . Классы связаны с периодом времени, в течение которого активное усилительное устройство пропускает ток, выраженным как часть периода формы сигнала, подаваемого на вход. Усилитель класса А проводит через весь период сигнала; Класс B только половину периода ввода, класс C намного меньше половины периода ввода. Усилитель класса D управляет своим выходным устройством в режиме переключения; часть времени, в течение которого устройство проводит, регулируется таким образом, чтобы выходной сигнал широтно-импульсной модуляции был получен от каскада.

Дополнительные буквенные классы определены для усилителей специального назначения с дополнительными активными элементами или конкретными улучшениями источника питания; иногда производитель использует новый буквенный символ для продвижения своего патентованного дизайна.

Классы усилителей мощности

Цепи усилителя мощности (выходные каскады) классифицируются как A, B, AB и C для линейных схем и класса D и E для схем переключения. Классы основаны на пропорции каждого входного цикла (угла проводимости), в течение которого усилительное устройство пропускает ток. Изображение угла проводимости получается в результате усиления синусоидального сигнала. Если устройство всегда включено, угол проводимости составляет 360 °. Если он включен только половину каждого цикла, угол составляет 180 °. Угол потока тесно связан с КПД усилителя .

На рисунках ниже биполярный переходной транзистор показан как усилительное устройство. Однако те же атрибуты обнаруживаются у полевых МОП-транзисторов или электронных ламп.

Класс А

Усилитель класса А

В усилителе класса А используется 100% входного сигнала (угол проводимости Θ = 360 °). Активный элемент все время остается проводящим.

Усиливающие устройства, работающие в классе А, работают во всем диапазоне входного цикла. Усилитель класса А отличаются устройствами выходного каскада быть смещен для работы класса А. Подкласс A2 иногда используется для обозначения каскадов класса A для электронных ламп, которые управляют сеткой слегка положительно на пиках сигнала для немного большей мощности, чем нормальный класс A (A1; где сетка всегда отрицательная). Однако это приводит к более сильному искажению сигнала.

Преимущества усилителей класса А
  • Конструкции класса A могут быть проще, чем конструкции других классов, поскольку конструкции класса -AB и -B требуют наличия двух подключенных устройств в цепи ( двухтактный выход ), каждое из которых обрабатывает половину сигнала, тогда как класс A может использовать одно устройство ( односторонний ).
  • Усиливающий элемент смещен, поэтому устройство всегда проводит, ток коллектора (для транзисторов ; ток стока для полевых транзисторов или ток анода / пластины для электронных ламп) близок к наиболее линейной части его кривой крутизны .
  • Поскольку устройство никогда не «выключается», отсутствует время «включения», нет проблем с накоплением заряда и, как правило, лучше высокочастотные характеристики и стабильность контура обратной связи (и, как правило, меньше высших гармоник).
  • Точка, в которой устройство ближе всего к «выключению», находится не в «нулевом сигнале», что позволяет избежать проблем кроссоверных искажений, связанных с конструкциями классов AB и -B.
  • Лучше всего подходит для низких уровней сигнала радиоприемников из-за низкого уровня искажений.
Недостаток усилителей класса А
  • Усилители класса А неэффективны. Максимальный теоретический КПД 25% достигается при использовании обычных конфигураций, но 50% - это максимум для трансформатора или конфигурации с индуктивной связью. В усилителе мощности это не только тратит впустую энергию и ограничивает работу с батареями, но и увеличивает эксплуатационные расходы и требует более мощных выходных устройств. Неэффективность возникает из-за постоянного тока, который должен составлять примерно половину максимального выходного тока, и большая часть напряжения источника питания присутствует на выходном устройстве при низких уровнях сигнала. Если от схемы класса A требуется высокая выходная мощность, источник питания и сопутствующее тепло становятся значительными. На каждый ватт, подаваемый на нагрузку , сам усилитель, в лучшем случае, использует дополнительный ватт. Для усилителей высокой мощности это означает очень большие и дорогие блоки питания и радиаторы.
  • Поскольку выходные устройства постоянно работают на полную мощность (в отличие от усилителя класса A / B), у них не будет такого длительного срока службы, если только усилитель не будет специально разработан с учетом этого, что увеличивает стоимость обслуживания или проектирование усилителя.

Конструкции усилителей мощности класса A в значительной степени вытеснены более эффективными конструкциями, хотя их простота делает их популярными среди некоторых любителей. Существует рынок дорогих высококачественных усилителей класса A, которые считаются «культовым предметом» среди аудиофилов, главным образом из-за отсутствия кроссоверных искажений и снижения нечетных гармонических и гармонических искажений высокого порядка . Усилители мощности класса A также используются в некоторых гитарных усилителях «бутик» из-за их уникального качества звука и для воспроизведения старинных тонов.

Несимметричные и триодные усилители класса А

Некоторые любители, которые предпочитают усилители класса A, также предпочитают использовать конструкции с термоэлектронными лампами вместо транзисторов по нескольким причинам:

  • Несимметричные выходные каскады имеют асимметричную передаточную функцию , что означает, что гармоники четного порядка в создаваемых искажениях, как правило, не компенсируются (как в двухтактных выходных каскадах). Для ламп, или полевых транзисторов , большинство искажений - это гармоники второго порядка, начиная с квадратичной характеристики передачи , что в некоторых случаях дает более «теплый» и приятный звук.
  • Для тех, кто предпочитает низкие показатели искажений, использование ламп класса A (генерирующих небольшие искажения нечетной гармоники, как упоминалось выше) вместе с симметричными цепями (такими как двухтактные выходные каскады или сбалансированные каскады низкого уровня) приводит к подавление большей части четных гармоник искажения, следовательно, удаление большей части искажения.
  • Исторически ламповые усилители часто использовались в качестве усилителя мощности класса A просто потому, что клапаны большие и дорогие; во многих проектах класса А используется только одно устройство.

Транзисторы намного дешевле ламп, поэтому более сложные конструкции, в которых используется больше деталей, все же дешевле в производстве, чем конструкции ламп. Классическим применением пары устройств класса A является пара с длинным хвостом , которая является исключительно линейной и составляет основу многих более сложных схем, включая множество аудиоусилителей и почти все операционные усилители .

Усилители класса A могут использоваться в выходных каскадах операционных усилителей (хотя точность смещения в недорогих операционных усилителях, таких как 741, может привести к характеристикам класса A, класса AB или класса B, варьирующихся от устройства к устройству или с температурой). Иногда они используются как усилители мощности звука средней мощности, с низким КПД и высокой стоимостью. Потребляемая мощность не связана с выходной мощностью. В холостом режиме (без входа) энергопотребление практически такое же, как и при большой выходной громкости. Результат - низкая эффективность и высокая теплоотдача.

Класс B

Идеальный усилитель класса B (двухтактный). На практике искажения возникают около точки кроссовера.

В усилителе класса B активное устройство проводит 180 градусов цикла. Если бы было только одно устройство, это вызвало бы недопустимые искажения, поэтому обычно используются два устройства, особенно на звуковых частотах. Каждый из них проводит половину (180 °) сигнального цикла, и токи устройства объединяются, чтобы ток нагрузки был непрерывным.

На радиочастоте , если связь с нагрузкой осуществляется через настроенную цепь , можно использовать одно устройство, работающее в классе B, потому что накопленная энергия в настроенной цепи обеспечивает «недостающую» половину формы волны. Устройства, работающие в классе B, используются в линейных усилителях, так называемых, потому что выходная мощность радиочастоты пропорциональна квадрату входного напряжения возбуждения. Эта характеристика предотвращает искажение амплитудно-модулированных или частотно-модулированных сигналов, проходящих через усилитель. Такие усилители имеют КПД около 60%.

Когда усилители класса B усиливают сигнал с помощью двух активных устройств, каждое из них работает более половины цикла. Эффективность намного выше, чем у усилителей класса А. Усилители класса B также используются в устройствах с батарейным питанием, таких как транзисторные радиоприемники . Класс B имеет максимальный теоретический КПД π / 4 (≈ 78,5%).

Практическая схема, использующая элементы класса B, представляет собой двухтактный каскад , такой как очень упрощенная компоновка дополнительных пар, показанная справа. Каждое из дополнительных устройств используется для усиления противоположных половин входного сигнала, который затем рекомбинируется на выходе. Такая компоновка дает хорошую эффективность, но обычно страдает недостатком, состоящим в небольшом несоответствии в области перехода - на стыках между двумя половинами сигнала, поскольку одно выходное устройство должно брать на себя подачу питания точно так же, как другая отделка. Это называется кроссоверным искажением . Улучшение состоит в том, чтобы смещать устройства таким образом, чтобы они не выключались полностью, когда не используются. Этот подход называется операцией класса AB .

Класс AB

Идеальный усилитель класса AB

В усилителе класса AB угол проводимости занимает промежуточное положение между классами A и B; каждый из двух активных элементов проводит больше половины времени. Класс AB широко считается хорошим компромиссом для усилителей, поскольку большую часть времени музыкальный сигнал достаточно тихий, чтобы сигнал оставался в области «класса A», где он усиливается с хорошей точностью, и по определению при выходе из эта область достаточно велика, чтобы продукты искажения, типичные для класса B, были относительно небольшими. Перекрестные искажения можно дополнительно уменьшить, используя отрицательную обратную связь.

В режиме работы класса AB каждое устройство работает так же, как и в классе B, на половине формы волны, но также проводит небольшую часть на другой половине. В результате уменьшается область, в которой оба устройства одновременно почти выключены («мертвая зона»). В результате, когда формы сигналов от двух устройств объединяются, кроссовер значительно сводится к минимуму или полностью устраняется. Точный выбор тока покоя (постоянный ток через оба устройства при отсутствии сигнала) имеет большое значение для уровня искажений (и риска теплового разгона , который может повредить устройства). Часто напряжение смещения, применяемое для установки этого тока покоя, необходимо регулировать в зависимости от температуры выходных транзисторов. (Например, в схеме, показанной справа, диоды должны быть установлены физически близко к выходным транзисторам и должны иметь согласованный температурный коэффициент.) Другой подход (часто используемый с напряжениями смещения с тепловым отслеживанием) - это включение резисторов малой мощности. последовательно с эмиттерами.

Класс AB жертвует некоторой эффективностью по сравнению с классом B в пользу линейности, поэтому он менее эффективен ( обычно ниже 78,5% для синусоидальных волн полной амплитуды в транзисторных усилителях; гораздо меньше распространено в ламповых усилителях класса AB). Обычно он намного эффективнее, чем класс А.

Суффиксы для ламповых усилителей

Конструкция лампового усилителя иногда имеет дополнительный суффиксный номер для класса, например, класс B1. Суффикс 1 указывает, что ток сети не течет во время какой-либо части формы входного сигнала, а суффикс 2 указывает ток сети, протекающий для части формы входного сигнала. Это различие влияет на конструкцию каскадов драйвера для усилителя. Для полупроводниковых усилителей номера суффиксов не используются.

Класс C

Усилитель класса C

В усилителе класса C используется менее 50% входного сигнала (угол проводимости Θ <180 °). Искажения велики, и для практического использования в качестве нагрузки требуется настроенная схема. В радиочастотных приложениях КПД может достигать 80%.

Обычно усилители класса C применяются в радиочастотных передатчиках, работающих на одной фиксированной несущей частоте , где искажения контролируются настроенной нагрузкой на усилитель. Входной сигнал используется для переключения активного устройства, заставляя импульсы тока проходить через настроенную схему, составляющую часть нагрузки.

Усилитель класса C имеет два режима работы: настроенный и ненастроенный. На диаграмме показан сигнал простой схемы класса C без настроенной нагрузки. Это называется ненастроенной работой, и анализ формы волны показывает сильные искажения, которые появляются в сигнале. Когда используется правильная нагрузка (например, индуктивно-емкостной фильтр плюс нагрузочный резистор), происходят две вещи. Во-первых, уровень смещения на выходе ограничивается средним выходным напряжением, равным напряжению питания. Вот почему настроенный режим иногда называют кламмером . Это восстанавливает форму сигнала до его правильной формы, несмотря на то, что усилитель имеет только однополярный источник питания. Это напрямую связано со вторым явлением: форма сигнала на центральной частоте становится менее искаженной. Остаточное искажение зависит от полосы пропускания настроенной нагрузки, при этом центральная частота испытывает очень небольшие искажения, но затухание тем больше, чем дальше от настроенной частоты попадает сигнал.

Настроенный контур резонирует на одной частоте, фиксированной несущей частоте, поэтому нежелательные частоты подавляются, а желаемый полный сигнал (синусоидальная волна) извлекается настроенной нагрузкой. Полоса пропускания сигнала усилителя ограничена добротностью настроенной схемы, но это не является серьезным ограничением. Любые остаточные гармоники можно удалить с помощью дополнительного фильтра.

В практических усилителях класса C неизменно используется настроенная нагрузка. В одной из распространенных схем резистор, показанный в приведенной выше схеме, заменен параллельно настроенной схемой, состоящей из катушки индуктивности и конденсатора, включенных параллельно, компоненты которых выбраны так, чтобы резонировать на частоте входного сигнала. Мощность может быть подключена к нагрузке с помощью трансформатора с вторичной обмоткой, намотанной на индуктор. Среднее напряжение на коллекторе тогда равно напряжению питания, а напряжение сигнала, возникающее в настроенной цепи, изменяется от почти нуля до почти удвоенного напряжения питания во время цикла RF. Входная цепь смещена так, что активный элемент (например, транзистор) проводит только часть РЧ цикла, обычно одну треть (120 градусов) или меньше.

Активный элемент проводит только тогда, когда напряжение коллектора проходит через минимум. Таким образом, рассеиваемая мощность в активном устройстве сводится к минимуму, а эффективность повышается. В идеале активный элемент должен пропускать только мгновенный импульс тока, пока напряжение на нем равно нулю: тогда он не рассеивает мощность, и достигается 100% КПД. Однако практические устройства имеют ограничение по пиковому току, который они могут пропускать, и поэтому импульс должен быть расширен примерно до 120 градусов, чтобы получить разумную мощность, и тогда КПД составляет 60–70%.

Класс D

Блок-схема базового импульсного усилителя или усилителя ШИМ (класс D).

В усилителях класса D для управления выходными устройствами используется некоторая форма широтно-импульсной модуляции . Угол проводимости каждого устройства больше не связан напрямую с входным сигналом, а зависит от ширины импульса.

В усилителе класса D активные устройства (транзисторы) работают как электронные переключатели вместо устройств с линейным усилением; они либо включены, либо выключены. Перед подачей на усилитель аналоговый сигнал преобразуется в поток импульсов, который представляет сигнал посредством широтно-импульсной модуляции , модуляции плотности импульсов , дельта-сигма-модуляции или аналогичного метода модуляции. Среднее по времени значение мощности импульсов прямо пропорционально аналоговому сигналу, поэтому после усиления сигнал может быть преобразован обратно в аналоговый сигнал с помощью пассивного фильтра нижних частот . Назначение выходного фильтра - сглаживание потока импульсов до аналогового сигнала, удаление высокочастотных спектральных составляющих импульсов. Частота выходных импульсов обычно в десять или более раз превышает наивысшую частоту входного сигнала для усиления, так что фильтр может адекватно уменьшать нежелательные гармоники и точно воспроизводить входной сигнал.

Главное преимущество усилителя класса D - энергоэффективность. Поскольку выходные импульсы имеют фиксированную амплитуду, переключающие элементы (обычно MOSFET , но использовались вакуумные лампы и одно время биполярные транзисторы ) либо полностью включаются, либо полностью выключаются, а не работают в линейном режиме. МОП-транзистор работает с наименьшим сопротивлением при полном включении и, таким образом (за исключением полного выключения), имеет наименьшее рассеивание мощности в этом состоянии. По сравнению с эквивалентным устройством класса AB более низкие потери усилителя класса D позволяют использовать меньший радиатор для полевых МОП-транзисторов, а также уменьшают потребляемую входную мощность, что позволяет использовать источник питания меньшей мощности. Следовательно, усилители класса D обычно меньше, чем эквивалентные усилители класса AB.

Еще одно преимущество усилителя класса D состоит в том, что он может работать от источника цифрового сигнала, не требуя сначала цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) для преобразования сигнала в аналоговую форму. Если источник сигнала находится в цифровой форме, например, в цифровом медиаплеере или звуковой карте компьютера , цифровая схема может преобразовывать двоичный цифровой сигнал непосредственно в сигнал широтно-импульсной модуляции, который подается на усилитель, что значительно упрощает схему.

Усилитель класса D с умеренной выходной мощностью может быть построен с использованием обычного логического процесса CMOS, что делает его пригодным для интеграции с другими типами цифровых схем. Таким образом, это обычно встречается в системе на кристалле со встроенным звуком, когда усилитель использует общую матрицу с основным процессором или DSP.

Усилители класса D широко используются для управления двигателями, но теперь они также используются в качестве усилителей мощности с дополнительной схемой, которая преобразует аналоговый сигнал в гораздо более высокочастотный сигнал с широтно-импульсной модуляцией. Импульсные источники питания даже были преобразованы в грубые усилители класса D (хотя обычно они воспроизводят только низкие частоты с приемлемой точностью).

На рынке появились высококачественные усилители мощности звука класса D. Считается, что эти конструкции могут соперничать с традиционными усилителями AB по качеству. Одним из первых применений усилителей класса D были мощные сабвуферные усилители в автомобилях. Поскольку сабвуферы обычно ограничены полосой пропускания не выше 150 Гц, скорость переключения для усилителя не должна быть такой же высокой, как для полнодиапазонного усилителя, что позволяет использовать более простые конструкции. Усилители класса D для сабвуферов относительно недороги по сравнению с усилителями класса AB.

Буква D, используемая для обозначения этого класса усилителя, - это просто следующая буква после C и, хотя иногда используется как таковая, не означает цифру . Усилители класса D и класса E иногда ошибочно называют «цифровыми», потому что форма выходного сигнала внешне напоминает последовательность цифровых символов, но усилитель класса D просто преобразует входной сигнал в аналоговый сигнал с непрерывной широтно-импульсной модуляцией. . (Цифровой сигнал будет модулирован кодово-импульсной модуляцией .)

Дополнительные занятия

Другие классы усилителей в основном являются вариациями предыдущих классов. Например, усилители класса G и класса H маркируются изменением шин питания (дискретными шагами или непрерывно, соответственно) после входного сигнала. Потери тепла на выходных устройствах можно уменьшить, поскольку избыточное напряжение сведено к минимуму. Сам усилитель, который питается этими рельсами, может быть любого класса. Эти типы усилителей более сложны и в основном используются для специализированных приложений, например, для очень мощных устройств. Кроме того, усилители классов E и F обычно описываются в литературе для радиочастотных приложений, где важна эффективность традиционных классов, но некоторые аспекты существенно отклоняются от своих идеальных значений. Эти классы используют гармоническую настройку своих выходных сетей для достижения более высокой эффективности и могут считаться подмножеством класса C из-за их характеристик угла проводимости.

Класс E

Усилитель класса E - это высокоэффективный настраиваемый импульсный усилитель мощности, используемый на радиочастотах. В нем используется однополюсный переключающий элемент и настроенная реактивная сеть между переключателем и нагрузкой. Схема обеспечивает высокую эффективность за счет работы переключающего элемента только в точках с нулевым током (включение и выключение) или нулевым напряжением (выключение и включение), что сводит к минимуму потери мощности в переключателе, даже если время переключения устройств велико по сравнению к частоте работы.

Част

Полевой транзистор »Электроника

Полевой транзистор, полевой транзистор, представляет собой трехконтактное активное устройство, которое использует электрическое поле для управления током и имеет высокий входной импеданс, который используется во многих схемах.


FET, полевой транзистор, руководство включает:
FET основы Характеристики полевого транзистора JFET МОП-транзистор МОП-транзистор с двойным затвором Силовой MOSFET MESFET / GaAs полевой транзистор HEMT & PHEMT Технология FinFET


Полевой транзистор FET - ключевой электронный компонент, используемый во многих областях электронной промышленности.

Полевой транзистор, используемый во многих схемах, состоящих из дискретных электронных компонентов, в областях от ВЧ технологий до управления мощностью и электронного переключения до общего усиления.

Однако в основном полевые транзисторы используются в интегральных схемах. В этом приложении схемы на полевых транзисторах потребляют гораздо меньше энергии, чем микросхемы, использующие технологию биполярных транзисторов. Это позволяет работать очень крупным интегральным схемам. Если бы использовалась биполярная технология, потребляемая мощность была бы на порядки больше, а генерируемая мощность была бы слишком большой, чтобы рассеиваться на интегральной схеме.

Помимо использования в интегральных схемах, дискретные версии полевых транзисторов доступны как в виде выводных электронных компонентов, так и в качестве устройств для поверхностного монтажа.

Типичные полевые транзисторы

Полевой транзистор, история полевых транзисторов

До того, как первые полевые транзисторы были представлены на рынке электронных компонентов, эта концепция была известна в течение ряда лет. Было много трудностей в реализации этого типа устройства и в том, чтобы заставить его работать.

Некоторые из первых концепций полевого транзистора были изложены в статье Лилиенфилда в 1926 году и в другой статье Хайля в 1935 году.

Следующие основы были заложены в 1940-х годах в Bell Laboratories, где была создана группа по исследованию полупроводников. Эта группа исследовала ряд областей, относящихся к полупроводникам и полупроводниковой технологии, одним из которых было устройство, которое могло бы модулировать ток, протекающий в полупроводниковом канале, путем размещения электрического поля рядом с ним.

Во время этих ранних экспериментов исследователи не смогли воплотить идею в жизнь, превратив свои идеи в другую идею и в конечном итоге изобрели другую форму компонента полупроводниковой электроники: биполярный транзистор.

После этого большая часть исследований в области полупроводников была сосредоточена на улучшении биполярного транзистора, и идея полевого транзистора некоторое время не была полностью исследована. Сейчас полевые транзисторы очень широко используются, обеспечивая основной активный элемент во многих интегральных схемах.Без этих электронных компонентов технология электроники сильно отличалась бы от нынешней.

Полевой транзистор - основы

Концепция полевого транзистора основана на концепции, согласно которой заряд на соседнем объекте может притягивать заряды в полупроводниковом канале. По сути, он работает с использованием эффекта электрического поля - отсюда и название.

Полевой транзистор состоит из полупроводникового канала с электродами на обоих концах, называемых стоком и истоком.

Управляющий электрод, называемый затвором, помещается в непосредственной близости от канала, так что его электрический заряд может влиять на канал.

Таким образом, затвор полевого транзистора контролирует поток носителей (электронов или дырок), текущий от истока к стоку. Это достигается за счет управления размером и формой проводящего канала.

Полупроводниковый канал, по которому протекает ток, может быть P-типа или N-типа. Это дает начало двум типам или категориям полевых транзисторов, известных как полевые транзисторы с P-каналом и N-каналом.

Кроме этого, есть еще две категории. Увеличение напряжения на затворе может либо истощить, либо увеличить количество носителей заряда, доступных в канале. В результате есть полевые транзисторы в режиме улучшения и полевые транзисторы в режиме истощения.

Обозначение схемы соединения на полевом транзисторе

Поскольку только электрическое поле управляет током, протекающим в канале, говорят, что устройство работает от напряжения и имеет высокое входное сопротивление, обычно много МОм. Это может быть явным преимуществом по сравнению с биполярным транзистором, работающим от тока и имеющим гораздо более низкий входной импеданс.

Переходный полевой транзистор, JFET работает ниже насыщения

Цепи на полевых транзисторах

Полевые транзисторы широко используются во всех схемах, от схем с дискретными электронными компонентами до интегральных схем.

Примечание по конструкции схемы полевого транзистора:

Полевые транзисторы могут использоваться во многих типах схем, хотя есть три основные конфигурации: общий исток, общий сток (истоковый повторитель) и общий затвор.Сама схема довольно проста и может быть реализована довольно легко.

Подробнее о Схема полевого транзистора

Поскольку полевой транзистор представляет собой устройство, работающее от напряжения, а не устройство тока, такое как биполярный транзистор, это означает, что некоторые аспекты схемы сильно отличаются: в частности, устройства смещения. Однако проектировать электронную схему с полевыми транзисторами относительно просто - она ​​немного отличается от схемы с биполярными транзисторами.

Используя полевые транзисторы, можно спроектировать такие схемы, как усилители напряжения, буферы или повторители тока, генераторы, фильтры и многое другое, а схемы очень похожи на схемы для биполярных транзисторов и даже термоэмиссионных клапанов / вакуумных ламп. Интересно, что клапаны / лампы также являются устройствами, работающими от напряжения, и поэтому их схемы очень похожи, даже с точки зрения устройства смещения.

Типы полевых транзисторов

Есть много способов определить различные типы доступных полевых транзисторов.Различные типы означают, что при проектировании электронной схемы необходимо выбрать правильный электронный компонент для схемы. Правильно подобрав устройство, можно получить наилучшие характеристики для данной схемы.

Полевые транзисторы

можно разделить на несколько категорий, но некоторые из основных типов полевых транзисторов можно рассмотреть на древовидной диаграмме ниже.

Типы полевого транзистора

На рынке существует множество различных типов полевых транзисторов, для которых существуют разные названия.Некоторые из основных категорий отложены ниже.

  • Junction FET, JFET: Junction FET, или JFET, использует диодный переход с обратным смещением для обеспечения соединения затвора. Структура состоит из полупроводникового канала, который может быть N-типа или P-типа. Затем на канале изготавливается полупроводниковый диод таким образом, чтобы напряжение на диоде влияло на канал полевого транзистора.

    При работе он имеет обратное смещение, а это означает, что он эффективно изолирован от канала - только обратный ток диода может течь между ними.JFET - это самый базовый тип полевого транзистора, который был разработан впервые. Однако он по-прежнему обеспечивает отличный сервис во многих областях электроники.


  • Полевой транзистор с изолированным затвором / полевой транзистор на основе оксида металла и кремния МОП-транзистор: В МОП-транзисторе используется изолированный слой между затвором и каналом. Обычно это формируется из слоя оксида полупроводника.

    Название IGFET относится к любому типу полевого транзистора с изолированным затвором.Наиболее распространенной формой IGFET является кремниевый MOSFET - Metal Oxide Silicon FET. Здесь затвор сделан из слоя металла, нанесенного на оксид кремния, который, в свою очередь, находится на канале кремния. МОП-транзисторы широко используются во многих областях электроники, особенно в интегральных схемах.

    Ключевым фактором IGFET / MOSFET является чрезвычайно высокий импеданс затвора, который могут обеспечить эти полевые транзисторы. Тем не менее, будет соответствующая емкость, и это уменьшит входной импеданс при повышении частоты.


  • МОП-транзистор с двумя затворами: Это специализированная форма МОП-транзистора, у которого два затвора расположены последовательно вдоль канала. Это позволяет значительно улучшить производительность, особенно на ВЧ, по сравнению с устройствами с одним затвором.

    Второй затвор полевого МОП-транзистора обеспечивает дополнительную изоляцию между входом и выходом, и в дополнение к этому его можно использовать в таких приложениях, как смешивание / умножение.


  • MESFET: Кремниевый полевой транзистор MEtal обычно изготавливается из арсенида галлия и часто называется полевым транзистором на основе GaAs. Часто GaAsFET используются в ВЧ-приложениях, где они могут обеспечить низкий уровень шума с высоким коэффициентом усиления. Одним из недостатков технологии GaAsFET является очень маленькая структура затвора, что делает ее очень чувствительной к повреждению статическим электричеством. При обращении с этими устройствами необходимо соблюдать особую осторожность.


  • HEMT / PHEMT: Транзистор с высокой подвижностью электронов и псевдоморфный транзистор с высокой подвижностью электронов являются развитием основной концепции полевого транзистора, но разработаны для обеспечения работы на очень высоких частотах. Несмотря на то, что они дороги, они позволяют достичь очень высоких частот и высокого уровня производительности.


  • FinFET: Технология FinFET теперь используется в интегральных схемах, чтобы обеспечить более высокий уровень интеграции за счет меньших размеров элементов.Поскольку требуются более высокие уровни плотности и становится все труднее реализовать все меньшие размеры элементов, технология FinFET используется все шире.


  • VMOS: Стандарт VMOS для вертикальной MOS. Это тип полевого транзистора, который использует вертикальный поток тока для улучшения коммутационных и токонесущих характеристик. Полевые транзисторы VMOS широко используются в энергетических приложениях.

Хотя в литературе можно встретить и другие типы полевых транзисторов, часто эти типы являются торговыми названиями для конкретной технологии и являются вариантами некоторых типов полевых транзисторов, перечисленных выше.

Характеристики полевого транзистора

Помимо выбора конкретного типа полевого транзистора для данной схемы, также необходимо понимать различные спецификации. Таким образом можно гарантировать, что полевой транзистор будет работать с требуемыми рабочими параметрами.

Спецификации полевого транзистора

включают все, от максимально допустимых напряжений и токов до уровней емкости и крутизны. Все они играют роль в определении того, подходит ли какой-либо конкретный полевой транзистор для данной схемы или приложения.

Технология полевых транзисторов может использоваться в ряде областей, где биполярные транзисторы не так подходят: каждое из этих полупроводниковых устройств имеет свои преимущества и недостатки и может использоваться с большим эффектом во многих схемах. Полевой транзистор имеет очень высокий входной импеданс и является устройством, управляемым напряжением, что позволяет использовать его во многих областях.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

Транзисторы - learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 74

Введение

Транзисторы вращают наш мир электроники. Они критически важны как источник управления практически в каждой современной цепи. Иногда вы их видите, но чаще всего они спрятаны глубоко внутри кристалла интегральной схемы. В этом уроке мы познакомим вас с основами самого распространенного транзистора: биполярного переходного транзистора (BJT).

В небольших дискретных количествах транзисторы могут использоваться для создания простых электронных переключателей, цифровой логики и схем усиления сигналов. В количествах тысяч, миллионов и даже миллиардов транзисторы соединены между собой и встроены в крошечные микросхемы для создания компьютерной памяти, микропроцессоров и других сложных ИС.

рассматривается в этом учебном пособии

После прочтения этого руководства мы хотим, чтобы вы получили широкое представление о том, как работают транзисторы.Мы не будем слишком углубляться в физику полупроводников или эквивалентные модели, но мы достаточно углубимся в предмет, чтобы вы поняли, как транзистор может использоваться в качестве переключателя или усилителя .

Это руководство разделено на несколько разделов, охватывающих:

Существует два типа базовых транзисторов: биполярный переход (BJT) и металлооксидный полевой транзистор (MOSFET). В этом уроке мы сфокусируемся на BJT , потому что его немного легче понять.Если еще глубже изучить типы транзисторов, то на самом деле существует две версии BJT: NPN и PNP . Мы сфокусируемся еще больше, ограничив наше раннее обсуждение NPN. Если сузить наш фокус - получить твердое представление о NPN - будет легче понять PNP (или даже МОП-транзисторы), сравнив, чем он отличается от NPN.

и nbsp

и nbsp

Рекомендуемая литература

Перед тем, как углубиться в это руководство, мы настоятельно рекомендуем просмотреть эти руководства:

  • Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома - Введение в основы электроники.
  • Основы электричества - Мы немного поговорим об электричестве как потоке электронов. Узнайте, как текут эти электроны, в этом уроке.
  • Electric Power - Одно из основных применений транзисторов - усиление - увеличение мощности сигнала. Увеличение мощности означает, что мы можем увеличивать либо ток, либо напряжение, узнайте почему в этом руководстве.
  • Диоды - Транзистор - это полупроводниковый прибор, похожий на диод. В каком-то смысле это то, что вы получили бы, если бы сложили два диода вместе и связали их аноды вместе.Понимание того, как работает диод, будет иметь большое значение для раскрытия работы транзистора.

Хотите изучить транзисторы?

Символы, булавки и конструкция

Транзисторы - это в основном трехконтактные устройства. На биполярном переходном транзисторе (BJT) эти контакты обозначены как коллектор (C), база (B) и эмиттер (E). Обозначения цепей для NPN и PNP BJT ниже:

Единственное различие между NPN и PNP - это направление стрелки на эмиттере.Стрелка на NPN указывает, а на PNP указывает. Полезная мнемоника для запоминания:

NPN: N от P от N

Обратная логика, но работает!

Конструкция транзистора

Транзисторы полагаются на полупроводники, чтобы творить чудеса. Полупроводник - это не совсем чистый проводник (например, медный провод), но и не изолятор (например, воздух). Проводимость полупроводника - насколько легко он позволяет электронам течь - зависит от таких переменных, как температура или наличие большего или меньшего количества электронов.Заглянем вкратце под капот транзистора. Не волнуйтесь, мы не будем углубляться в квантовую физику.

Транзистор как два диода
Транзисторы

- это своего рода продолжение другого полупроводникового компонента: диодов. В некотором смысле транзисторы - это всего лишь два диода со связанными вместе катодами (или анодами):

Диод, соединяющий базу с эмиттером, здесь важен; он соответствует направлению стрелки на схематическом символе и показывает , в каком направлении должен течь ток через транзистор.

Изображение диодов - хорошее место для начала, но оно далеко не точное. Не основывайте свое понимание работы транзистора на этой модели (и определенно не пытайтесь воспроизвести ее на макете, это не сработает). Существует множество странных вещей уровня квантовой физики, управляющих взаимодействием между тремя терминалами.

(Эта модель полезна, если вам нужно проверить транзистор. Используя функцию проверки диодов (или сопротивления) на мультиметре, вы можете измерить контакты BE и BC, чтобы проверить наличие этих «диодов».)

Структура и работа транзистора
Транзисторы

состоят из трех разных слоев полупроводникового материала. В некоторые из этих слоев добавлены дополнительные электроны (процесс, называемый «легирование»), а в других электроны удалены (допирование «дырками» - отсутствие электронов). Полупроводниковый материал с дополнительными электронами называется n-типа ( n для отрицательного заряда, потому что электроны имеют отрицательный заряд), а материал с удаленными электронами называется p-типа (для положительного).Транзисторы создаются путем наложения n поверх p поверх n или p поверх n поверх p .

Упрощенная схема структуры NPN. Заметили происхождение акронимов?

Помахав рукой, мы можем сказать, что электронов могут легко перетекать из n областей в p областей , если у них есть небольшая сила (напряжение), чтобы толкать их.Но переход от области p к области n действительно затруднен (требуется лот напряжения). Но особенность транзистора - та часть, которая делает нашу модель с двумя диодами устаревшей - это тот факт, что электронов могут легко течь от базы p-типа к коллектору n-типа, пока база- эмиттерный переход смещен в прямом направлении (это означает, что база находится под более высоким напряжением, чем эмиттер).

NPN-транзистор предназначен для передачи электронов от эмиттера к коллектору (поэтому обычный ток течет от коллектора к эмиттеру).Эмиттер «испускает» электроны в базу, которая контролирует количество электронов, испускаемых эмиттером. Большинство испускаемых электронов «собираются» коллектором, который отправляет их в следующую часть цепи.

PNP работает таким же, но противоположным образом. База по-прежнему контролирует ток, но этот ток течет в противоположном направлении - от эмиттера к коллектору. Вместо электронов эмиттер испускает «дырки» (концептуальное отсутствие электронов), которые собираются коллектором.

Транзистор похож на электронный клапан . Базовый штифт похож на ручку, которую вы можете отрегулировать, чтобы позволить большему или меньшему количеству электронов течь от эмиттера к коллектору. Давайте исследуем эту аналогию дальше ...


Расширение аналогии с водой

Если вы в последнее время читали много руководств по концепциям электричества, вы, вероятно, привыкли к аналогиям с водой. Мы говорим, что ток аналогичен скорости потока воды, напряжение - это давление, проталкивающее воду по трубе, а сопротивление - это ширина трубы.

Неудивительно, что аналогия с водой может быть распространена и на транзисторы: транзистор похож на водяной клапан - механизм, который мы можем использовать для управления расходом .

Есть три состояния, в которых мы можем использовать клапан, каждое из которых по-разному влияет на скорость потока в системе.

1) Вкл - короткое замыкание

Клапан может быть полностью открыт, позволяя воде свободно течь - проходить, как если бы клапана даже не было.

Точно так же при определенных обстоятельствах транзистор может выглядеть как , короткое замыкание между контактами коллектора и эмиттера. Ток может свободно течь через коллектор и выходить из эмиттера.

2) Выкл. - обрыв цепи

Когда он закрыт, клапан может полностью перекрыть поток воды.

Таким же образом можно использовать транзистор для создания разрыва цепи между контактами коллектора и эмиттера.

3) Линейное управление потоком

С некоторой точной настройкой можно отрегулировать клапан для точного управления расходом до некоторой точки между полностью открытым и закрытым.

Транзистор может делать то же самое - линейно регулирует ток через цепь в какой-то момент между полностью выключенным (разомкнутая цепь) и полностью включенным (короткое замыкание).

По аналогии с водой, ширина трубы аналогична сопротивлению в цепи. Если клапан может точно регулировать ширину трубы, то транзистор может точно регулировать сопротивление между коллектором и эмиттером. Таким образом, транзистор подобен переменному регулируемому резистору .

Усилительная мощность

Есть еще одна аналогия, которую мы можем провести здесь. Представьте себе, что с помощью легкого поворота клапана вы могли бы контролировать скорость потока затворов плотины Гувера. Ничтожное усилие, которое вы можете приложить для поворота ручки, может создать силу в тысячи раз сильнее. Мы расширяем аналогию до предела, но эта идея распространяется и на транзисторы. Транзисторы особенные, потому что они могут усиливать электрических сигналов, превращая сигнал малой мощности в аналогичный сигнал гораздо большей мощности.


Вид. Это еще не все, но это хорошее место для начала! В следующем разделе вы найдете более подробное объяснение работы транзистора.


Режимы работы

В отличие от резисторов, которые обеспечивают линейную зависимость между напряжением и током, транзисторы являются нелинейными устройствами. У них есть четыре различных режима работы, которые описывают протекающий через них ток. (Когда мы говорим о токе, протекающем через транзистор, мы обычно имеем в виду ток , протекающий от коллектора к эмиттеру NPN .)

Четыре режима работы транзистора:

  • Насыщение - Транзистор действует как короткое замыкание . Ток свободно течет от коллектора к эмиттеру.
  • Отсечка - Транзистор действует как разомкнутая цепь . Нет тока от коллектора к эмиттеру.
  • Активный - Ток от коллектора к эмиттеру пропорционален току, протекающему в базу.
  • Reverse-Active - Как и в активном режиме, ток пропорционален базовому току, но течет в обратном направлении.Ток течет от эмиттера к коллектору (не совсем то, для чего были предназначены транзисторы).

Чтобы определить, в каком режиме находится транзистор, нам нужно посмотреть на напряжения на каждом из трех выводов и на то, как они соотносятся друг с другом. Напряжения от базы к эмиттеру (V BE ) и от базы к коллектору (V BC ) устанавливают режим транзистора:

Упрощенный квадрантный график выше показывает, как положительное и отрицательное напряжение на этих клеммах влияет на режим.На самом деле все немного сложнее.

Давайте рассмотрим все четыре режима транзистора по отдельности; мы исследуем, как перевести устройство в этот режим и как он влияет на ток.

Примечание: Большая часть этой страницы посвящена NPN-транзисторам . Чтобы понять, как работает транзистор PNP, просто поменяйте полярность или знаки> и <.

Режим насыщенности

Насыщенность - это на режиме транзистора.Транзистор в режиме насыщения действует как короткое замыкание между коллектором и эмиттером.

В режиме насыщения оба «диода» в транзисторе смещены в прямом направлении. Это означает, что V BE должен быть больше 0, и , так же как и V BC . Другими словами, V B должен быть выше, чем V E и V C .

Поскольку переход от базы к эмиттеру выглядит как диод, на самом деле V BE должен быть больше, чем пороговое напряжение , чтобы войти в насыщение.Для этого падения напряжения существует множество сокращений - V th , V γ и V d несколько - и фактическое значение варьируется между транзисторами (и даже больше в зависимости от температуры). Для многих транзисторов (при комнатной температуре) мы можем оценить это падение примерно в 0,6 В.

Еще один облом от реальности: между эмиттером и коллектором не будет идеальной проводимости. Между этими узлами образуется небольшое падение напряжения. В технических характеристиках транзисторов это напряжение определяется как CE напряжение насыщения V CE (sat) - напряжение от коллектора к эмиттеру, необходимое для насыщения.Это значение обычно составляет 0,05-0,2 В. Это значение означает, что V C должен быть немного больше, чем V E (но оба все еще меньше, чем V B ), чтобы транзистор находился в режиме насыщения.

Режим отсечки

Режим отсечки противоположен насыщению. Транзистор в режиме отсечки - выключен - нет тока коллектора и, следовательно, нет тока эмиттера. Это почти похоже на обрыв цепи.

Чтобы перевести транзистор в режим отсечки, базовое напряжение должно быть меньше, чем напряжение эмиттера и коллектора.Оба V BC и V BE должны быть отрицательными.

На самом деле, V BE может быть где угодно между 0 В и V th (~ 0,6 В) для достижения режима отсечки.

Активный режим

Для работы в активном режиме транзистор V BE должен быть больше нуля, а V BC должен быть отрицательным. Таким образом, базовое напряжение должно быть меньше, чем на коллекторе, но больше, чем на эмиттере. Это также означает, что коллектор должен быть больше эмиттера.

В действительности нам нужно ненулевое прямое падение напряжения (сокращенно V th , V γ или V d ) от базы к эмиттеру (V BE ), чтобы "включить" транзистор. Обычно это напряжение обычно составляет около 0,6 В.

Усиление в активном режиме

Активный режим - это самый мощный режим транзистора, потому что он превращает устройство в усилитель . Ток, идущий на вывод базы, усиливает ток, идущий в коллектор и выходящий из эмиттера.

Наше сокращенное обозначение для коэффициента усиления (коэффициент усиления) транзистора - β (вы также можете увидеть его как β F или h FE ). β линейно связывает ток коллектора ( I C ) с базовым током ( I B ):

Фактическое значение β зависит от транзистора. Обычно это около 100 , но может варьироваться от 50 до 200 ... даже 2000, в зависимости от того, какой транзистор вы используете и сколько тока проходит через него.Например, если у вашего транзистора β = 100, это будет означать, что входной ток в 1 мА в базу может производить ток 100 мА через коллектор.

Модель с активным режимом. V BE = V th и I C = βI B .

А как насчет тока эмиттера, I E ? В активном режиме токи коллектора и базы идут в устройство , и выходит I E . Чтобы связать ток эмиттера с током коллектора, у нас есть другое постоянное значение: α .α - коэффициент усиления по току общей базы, он связывает эти токи как таковые:

α обычно очень близко к, но меньше 1. Это означает, что I C очень близко, но меньше I E в активном режиме.

Вы можете использовать β для вычисления α или наоборот:

Если, например, β равно 100, это означает, что α равно 0,99. Итак, если, например, I C равен 100 мА, то I E равен 101 мА.

Реверс активен

Так же, как насыщение противоположно отсечке, обратный активный режим противоположен активному режиму.Транзистор в обратном активном режиме проводит, даже усиливает, но ток течет в обратном направлении, от эмиттера к коллектору. Обратной стороной активного режима является то, что β (β R в данном случае) на намного меньше на .

Чтобы перевести транзистор в обратный активный режим, напряжение на эмиттере должно быть больше, чем на базе, которая должна быть больше, чем на коллекторе (V BE <0 и V BC > 0).

Обратный активный режим обычно не является состоянием, в котором вы хотите управлять транзистором.Приятно знать, что он есть, но он редко превращается в приложение.

Относительно PNP

После всего, о чем мы говорили на этой странице, мы все еще покрыли только половину спектра BJT. А как насчет транзисторов PNP? PNP работает очень похоже на NPN - у них те же четыре режима, но все изменилось. Чтобы узнать, в каком режиме находится PNP-транзистор, поменяйте местами все знаки <и>.

Например, чтобы перевести PNP в режим насыщения, V C и V E должны быть выше, чем V B .Вы опускаете базу ниже, чтобы включить PNP, и поднимаете ее выше, чем коллектор и эмиттер, чтобы выключить. И, чтобы перевести PNP в активный режим, V E должен иметь более высокое напряжение, чем V B , которое должно быть выше, чем V C .

Итого:

Соотношение напряжений Режим NPN Режим PNP
В E B C Активный Обратный
V E B > V C Насыщенность Отсечка
V E > V B C Отсечка Насыщенность
V E > V B > V C Задний ход Активный

Еще одна противоположная характеристика NPN и PNP - это направление тока.В активном режиме и режиме насыщения ток в PNP течет от эмиттера к коллектору . Это означает, что эмиттер, как правило, должен иметь более высокое напряжение, чем коллектор.


Если вы перегорели концептуальными вещами, перейдите к следующему разделу. Лучший способ узнать, как работает транзистор, - это изучить его в реальных схемах. Давайте посмотрим на некоторые приложения!


Приложения I: Коммутаторы

Одно из самых фундаментальных применений транзистора - использовать его для управления потоком энергии к другой части схемы - используя его в качестве электрического переключателя.Управляя им либо в режиме отсечки, либо в режиме насыщения, транзистор может создавать двоичный эффект включения / выключения переключателя.

Транзисторные переключатели являются важными строительными блоками; они используются для создания логических вентилей, которые используются для создания микроконтроллеров, микропроцессоров и других интегральных схем. Ниже приведены несколько примеров схем.

Транзисторный переключатель

Давайте посмотрим на самую фундаментальную схему транзисторного переключателя: переключатель NPN. Здесь мы используем NPN для управления мощным светодиодом:

Наш управляющий вход поступает в базу, выход привязан к коллектору, а на эмиттере поддерживается фиксированное напряжение.

В то время как для обычного переключателя требуется физическое переключение исполнительного механизма, этот переключатель управляется напряжением на базовом выводе. Вывод микроконтроллера ввода / вывода, как и на Arduino, может быть запрограммирован на высокий или низкий уровень для включения или выключения светодиода.

Когда напряжение на базе превышает 0,6 В (или какое бы там значение у вашего транзистора V th ), транзистор начинает насыщаться и выглядит как короткое замыкание между коллектором и эмиттером. Когда напряжение на базе меньше 0.6V транзистор находится в режиме отсечки - ток не течет, потому что это похоже на разрыв цепи между C и E.

Схема, приведенная выше, называется переключателем нижнего уровня , потому что переключатель - наш транзистор - находится на стороне низкого (заземления) цепи. В качестве альтернативы мы можем использовать транзистор PNP для создания переключателя верхнего плеча:

Как и в схеме NPN, база - это наш вход, а эмиттер подключен к постоянному напряжению. Однако на этот раз эмиттер имеет высокий уровень, а нагрузка подключена к транзистору со стороны земли.

Эта схема работает так же хорошо, как коммутатор на основе NPN, но есть одно огромное различие: чтобы включить нагрузку, база должна быть низкой. Это может вызвать проблемы, особенно если высокое напряжение нагрузки (V CC - 12 В, подключенное к эмиттеру V E на этом рисунке) выше, чем высокое напряжение нашего управляющего входа. Например, эта схема не будет работать, если вы попытаетесь использовать Arduino с напряжением 5 В для выключения двигателя 12 В. В этом случае было бы невозможно выключить выключателем , потому что V B (соединение с управляющим контактом) всегда будет меньше, чем V E .

Базовые резисторы!

Вы заметите, что каждая из этих схем использует последовательный резистор между управляющим входом и базой транзистора. Не забудьте добавить этот резистор! Транзистор без резистора на базе похож на светодиод без токоограничивающего резистора.

Напомним, что в некотором смысле транзистор - это просто пара соединенных между собой диодов. Мы смещаем в прямом направлении диод база-эмиттер, чтобы включить нагрузку. Для включения диоду требуется всего 0,6 В, большее напряжение означает больший ток.Некоторые транзисторы могут быть рассчитаны только на ток, протекающий через них не более 10–100 мА. Если вы подаете ток выше максимального номинала, транзистор может взорваться.

Последовательный резистор между нашим источником управления и базой ограничивает ток в базе . Узел база-эмиттер может получить свое счастливое падение напряжения 0,6 В, а резистор может снизить оставшееся напряжение. Значение резистора и напряжение на нем определяют ток.

Резистор должен быть достаточно большим, чтобы эффективно ограничивать ток , но достаточно маленьким, чтобы питать базу достаточным током .Обычно достаточно от 1 мА до 10 мА, но чтобы убедиться в этом, проверьте техническое описание транзистора.

Цифровая логика

Транзисторы

можно комбинировать для создания всех наших основных логических вентилей: И, ИЛИ, и НЕ.

(Примечание: в наши дни полевые МОП-транзисторы с большей вероятностью будут использоваться для создания логических вентилей, чем биполярные транзисторы. Полевые МОП-транзисторы более энергоэффективны, что делает их лучшим выбором.)

Инвертор

Вот схема транзистора, которая реализует инвертор , или НЕ затвор:

Инвертор на транзисторах.

Здесь высокое напряжение на базе включает транзистор, который эффективно соединяет коллектор с эмиттером. Поскольку эмиттер напрямую подключен к земле, коллектор тоже будет (хотя он будет немного выше, где-то около V CE (sat) ~ 0,05-0,2 В). С другой стороны, если на входе низкий уровень, транзистор выглядит как разомкнутая цепь, а выход подтянут до VCC

.

(На самом деле это фундаментальная конфигурация транзистора, называемая общим эмиттером .Подробнее об этом позже.)

И Ворота

Вот пара транзисторов, используемых для создания логического элемента И с двумя входами :

2-входной логический элемент И на транзисторах.

Если какой-либо из транзисторов выключен, то на выходе коллектора второго транзистора будет установлен низкий уровень. Если оба транзистора включены (на обоих базах высокий уровень), то на выходе схемы также высокий уровень.

OR Выход

И, наконец, вот логический элемент ИЛИ с двумя входами :

Затвор ИЛИ с 2 входами на транзисторах.

В этой схеме, если один (или оба) A или B имеют высокий уровень, соответствующий транзистор включается и подтягивает выходной сигнал к высокому уровню. Если оба транзистора выключены, то через резистор выводится низкий уровень.

Н-образный мост

H-мост - это транзисторная схема, способная приводить двигатели как по часовой, так и против часовой стрелки . Это невероятно популярная трасса - движущая сила бесчисленных роботов, которые должны уметь двигаться как вперед на , так и на назад.

По сути, H-мост - это комбинация четырех транзисторов с двумя входными линиями и двумя выходами:

Вы можете догадаться, почему это называется H-мостом?

(Примечание: обычно у хорошо спроектированного H-моста есть нечто большее, включая обратные диоды, базовые резисторы и триггеры Шмидта.)

Если оба входа имеют одинаковое напряжение, выходы двигателя будут иметь одинаковое напряжение, и двигатель не сможет вращаться. Но если два входа противоположны, двигатель будет вращаться в одном или другом направлении.

H-мост имеет таблицу истинности, которая выглядит примерно так:

) 906 906 торможение

Генераторы

Генератор - это схема, которая генерирует периодический сигнал, который колеблется между высоким и низким напряжением.Генераторы используются во всевозможных схемах: от простого мигания светодиода до генерации тактового сигнала для управления микроконтроллером. Есть много способов создать схему генератора, включая кварцевые кристаллы, операционные усилители и, конечно же, транзисторы.

Вот пример колебательного контура, который мы называем нестабильным мультивибратором . Используя обратную связь , мы можем использовать пару транзисторов для создания двух дополняющих осциллирующих сигналов.

Помимо двух транзисторов, конденсаторы являются настоящим ключом к этой схеме.Колпачки поочередно заряжаются и разряжаются, в результате чего два транзистора попеременно включаются и выключаются.

Анализ работы этой схемы - отличное исследование работы конденсаторов и транзисторов. Для начала предположим, что C1 полностью заряжен (сохраняя напряжение около V CC ), C2 разряжен, Q1 включен, а Q2 выключен. Вот что происходит после этого:

  • Если Q1 включен, то левая пластина C1 (на схеме) подключена примерно к 0 В. Это позволит C1 разряжаться через коллектор Q1.
  • Пока C1 разряжается, C2 быстро заряжается через резистор меньшего номинала - R4.
  • Как только C1 полностью разрядится, его правая пластина будет подтянута примерно до 0,6 В, что включит Q2.
  • На этом этапе мы поменяли местами состояния: C1 разряжен, C2 заряжен, Q1 выключен, а Q2 включен. Теперь танцуем в другую сторону.
  • Q2 включен, позволяет C2 разряжаться через коллектор Q2.
  • Когда Q1 выключен, C1 может относительно быстро заряжаться через R1.
  • Как только C2 полностью разрядится, Q1 снова включится, и мы вернемся в состояние, в котором мы начали.

Может быть трудно с головой окунуться. Вы можете найти еще одну отличную демонстрацию этой схемы здесь.

Выбирая конкретные значения для C1, C2, R2 и R3 (и сохраняя R1 и R4 относительно низкими), мы можем установить скорость нашей схемы мультивибратора:

Итак, при значениях для конденсаторов и резисторов, установленных на 10 мкФ и 47 кОм соответственно, частота нашего генератора будет около 1.5 Гц. Это означает, что каждый светодиод будет мигать примерно 1,5 раза в секунду.


Как вы, наверное, уже заметили, существует тонн схем, в которых используются транзисторы. Но мы почти не коснулись поверхности. Эти примеры в основном показывают, как транзистор можно использовать в режимах насыщения и отсечки в качестве переключателя, но как насчет усиления? Пора еще примеры


Приложения II: Усилители

Некоторые из самых мощных транзисторных приложений включают усиление: преобразование сигнала малой мощности в сигнал большей мощности.Усилители могут увеличивать напряжение сигнала, беря что-то из диапазона мкВ и преобразовывая его в более полезный уровень в мВ или В. Или они могут усиливать ток, что полезно для превращения мкА тока, производимого фотодиодом, в ток гораздо большей величины. Существуют даже усилители, которые принимают ток и производят более высокое напряжение или наоборот (называемые транссопротивлением и крутизной соответственно).

Транзисторы

являются ключевым компонентом многих усилительных схем. Существует, казалось бы, бесконечное множество транзисторных усилителей, но, к счастью, многие из них основаны на некоторых из этих более примитивных схем.Запомните эти схемы, и, надеюсь, с небольшим сопоставлением с образцом вы сможете разобраться в более сложных усилителях.

Общие конфигурации

Три основных транзисторных усилителя: общий эмиттер, общий коллектор и общая база. В каждой из трех конфигураций один из трех узлов постоянно привязан к общему напряжению (обычно заземлению), а два других узла являются либо входом, либо выходом усилителя.

Общий эмиттер

Общий эмиттер - одна из наиболее популярных схем транзисторов.В этой схеме эмиттер подключен к общему напряжению как для базы, так и для коллектора (обычно это земля). База становится входом сигнала, а коллектор становится выходом.

Схема с общим эмиттером популярна, потому что она хорошо подходит для усиления напряжения , особенно на низких частотах. Например, они отлично подходят для усиления аудиосигналов. Если у вас небольшой входной сигнал с размахом 1,5 В, вы можете усилить его до гораздо более высокого напряжения, используя немного более сложную схему, например:

Однако одна особенность обычного эмиттера заключается в том, что он инвертирует входной сигнал (сравните его с инвертором с последней страницы!).

Общий коллектор (эмиттерный повторитель)

Если мы подключим коллектор к общему напряжению, используем базу как вход, а эмиттер как выход, то получится общий коллектор. Эта конфигурация также известна как эмиттерный повторитель .

Общий коллектор не усиливает напряжение (фактически, выходное напряжение будет на 0,6 В ниже входного). По этой причине эту схему иногда называют повторителем напряжения .

Эта схема действительно имеет большой потенциал в качестве усилителя тока .В дополнение к этому, высокий коэффициент усиления по току в сочетании с коэффициентом усиления по напряжению, близким к единице, делает эту схему отличным буфером напряжения . Буфер напряжения предотвращает нежелательное влияние схемы нагрузки на схему, управляющую ею.

Например, если вы хотите подать 1 В на нагрузку, вы можете пойти простым путем и использовать делитель напряжения, или вы можете использовать эмиттерный повторитель.

По мере увеличения нагрузки (что, наоборот, означает уменьшение сопротивления) выход схемы делителя напряжения падает.Но выходное напряжение эмиттерного повторителя остается стабильным, независимо от нагрузки. Большие нагрузки не могут «загрузить» эмиттерный повторитель, как это могут быть цепи с большим выходным сопротивлением.

Общая база

Мы поговорим об общей базе, чтобы немного завершить этот раздел, но это наименее популярная из трех основных конфигураций. В усилителе с общей базой эмиттер является входом, а коллектор - выходом. База общая для обоих.

Общая база похожа на антиэмиттер-повторитель.Это приличный усилитель напряжения, и ток на входе примерно равен току на выходе (на самом деле ток на входе немного больше, чем на выходе).

Цепь с общей базой лучше всего работает как токовый буфер . Он может принимать входной ток с низким входным сопротивлением и подавать почти такой же ток на выход с более высоким сопротивлением.

Вкратце

Эти три конфигурации усилителей лежат в основе многих более сложных транзисторных усилителей. У каждого из них есть приложения, где они сияют, будь то усиление тока, напряжения или буферизация.

Вход A Вход B Выход A Выход B Направление двигателя
0 0 1 1 Остановлено (торможение14
1 0 По часовой стрелке
1 0 0 1 Против часовой стрелки
1 1 0 0

46 Среднее Входное сопротивление

46 Среднее

Общий эмиттер Общий коллектор Общая база
Коэффициент усиления по напряжению Средний Низкий Высокий
Усиление по току Среднее Высокое Низкое
Выходное сопротивление Среднее Низкое Высокое

Многокаскадные усилители

Мы могли бы продолжать говорить о большом разнообразии транзисторных усилителей.Вот несколько быстрых примеров, демонстрирующих, что происходит, когда вы комбинируете одноступенчатые усилители, указанные выше:

Дарлингтон

Усилитель Дарлингтона соединяет один общий коллектор с другим для создания усилителя с высоким коэффициентом усиления по току .

Выходное напряжение составляет , что примерно соответствует входному напряжению (минус примерно 1,2–1,4 В), но коэффициент усиления по току является произведением двух коэффициентов усиления транзистора . Это β 2 - более 10 000!

Пара Дарлингтона - отличный инструмент, если вам нужно управлять большой нагрузкой с очень малым входным током.

Дифференциальный усилитель

Дифференциальный усилитель вычитает два входных сигнала и усиливает эту разницу. Это важная часть цепей обратной связи, где вход сравнивается с выходом для получения будущего выхода.

Вот основа дифференциального усилителя:

Эту схему также называют длинной хвостовой парой . Это пара схем с общим эмиттером, которые сравниваются друг с другом для получения дифференциального выхода.Два входа поданы на базы транзисторов; выход представляет собой дифференциальное напряжение на двух коллекторах.

Двухтактный усилитель

Двухтактный усилитель является полезным «заключительным каскадом» многих многокаскадных усилителей. Это энергоэффективный усилитель мощности, часто используемый для управления громкоговорителями.

Основной двухтактный усилитель использует транзисторы NPN и PNP, оба настроены как общие коллекторы:

Двухтактный усилитель на самом деле не усиливает напряжение (выходное напряжение будет немного меньше входного), но усиливает ток.Это особенно полезно в биполярных схемах (с положительным и отрицательным питанием), потому что оно может как «проталкивать» ток в нагрузку от положительного источника питания, так и «вытягивать» ток и погружать его в отрицательный источник питания.

Если у вас есть биполярный источник питания (или даже если у вас его нет), двухтактный - отличный конечный каскад для усилителя, действующий как буфер для нагрузки.

Собираем их вместе (операционный усилитель)

Рассмотрим классический пример многокаскадной транзисторной схемы: операционный усилитель.Умение распознавать общие транзисторные схемы и понимание их назначения может очень помочь! Вот схема внутри LM3558, действительно простого операционного усилителя:

Внутреннее устройство операционного усилителя LM358. Узнали какие-то усилители?

Здесь определенно больше сложности, чем вы можете быть готовы усвоить, однако вы можете увидеть некоторые знакомые топологии:

  • Q1, Q2, Q3 и Q4 образуют входной каскад. Очень похоже на общий коллектор (Q1 и Q4) на дифференциальный усилитель , верно? Он просто выглядит перевернутым, потому что использует PNP.Эти транзисторы образуют входной дифференциальный каскад усилителя.
  • Q11 и Q12 являются частью второго этапа. Q11 - это общий коллектор, а Q12 - это общий эмиттер . Эта пара транзисторов буферизует сигнал с коллектора Q3 и обеспечивает высокий коэффициент усиления, когда сигнал поступает на конечный каскад.
  • Q6 и Q13 являются частью финальной стадии, и они тоже должны выглядеть знакомо (особенно если не обращать внимания на R SC ) - это двухтактный ! Этот этап буферизует выходной сигнал, позволяя ему управлять большими нагрузками.
  • Есть множество других распространенных конфигураций, о которых мы не говорили. Q8 и Q9 сконфигурированы как токовое зеркало , которое просто копирует величину тока, проходящего через один транзистор, в другой.

После этого ускоренного курса по транзисторам мы не ожидаем, что вы поймете, что происходит в этой схеме, но если вы можете начать определять общие транзисторные схемы, вы на правильном пути!


Покупка транзисторов

Теперь, когда вы контролируете источник управления, мы рекомендуем SparkFun Inventor's Kit, чтобы воплотить в жизнь ваши недавно обнаруженные знания.Мы также предоставили ссылки на комплект полупроводников и одиночные транзисторы для использования в ваших собственных проектах.

Наши рекомендации:

N-канальный полевой МОП-транзистор 60 В, 30 А

В наличии COM-10213

Если вы когда-нибудь задумывались, как управлять фарами автомобиля с помощью микроконтроллера, MOSFET - это то, что вам нужно.Это ве…

4

Пакет дополнений SparkFun Inventor's Kit - v4.0

В наличии КОМПЛЕКТ-14310

С помощью Add-On Pack вы сможете включить некоторые из старых частей, которые раньше были включены в SIK, которые были обновлены…


Ресурсы и дальнейшее развитие

Если вы хотите глубже изучить транзисторы, мы рекомендуем несколько ресурсов:

  • Начало работы в электронике , Форрест Мимс - Мимс - мастер объяснения электроники в простой для понимания и применимости манере.Обязательно ознакомьтесь с этой книгой, если вы хотите более подробно познакомиться с транзисторами.
  • LTSpice и Falstad Circuit - это бесплатные программные инструменты, которые вы можете использовать для моделирования цепей. Цифровые эксперименты со схемами - отличный способ научиться. Вы получаете все эксперименты без боли макетирования или страха взорвать все. Попробуйте собрать воедино то, о чем мы говорили!
  • 2N3904 Техническое описание - Еще один способ узнать о транзисторах - это изучить их техническое описание.2N3904 - это действительно распространенный транзистор, который мы используем постоянно (а 2N3906 - его брат по PNP). Ознакомьтесь с таблицей данных, посмотрите, узнаете ли вы какие-нибудь знакомые характеристики.

Вдобавок к этому наш собственный технический директор Пит снял серию видеороликов «По словам Пита», в которых основное внимание уделяется транзисторам и транзисторным усилителям. Обязательно посмотрите его видео о диодах и транзисторах:

.

Затем вы можете перейти к: Конфигурации смещения транзисторов, часть 1 и часть 2, и, наконец, текущие зеркала.Отличный материал!

Идем дальше

Или, если вам не терпится узнать больше об электронике в целом, ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств по SparkFun:

  • Интегральные схемы - Что вы получите, если объедините тысячи транзисторов и поместите их в черный ящик? IC!
  • Регистры сдвига - регистры сдвига являются одними из наиболее распространенных интегральных схем. Узнайте, как можно использовать транзистор для мигания десятков светодиодов всего несколькими входами.
  • Mini FET Shield Hookup Guide - Это действительно простой щит Arduino, который использует 8 полевых МОП-транзисторов для управления 8 сильноточными выходами.Это хороший пример использования транзистора в качестве переключателя из реальной жизни.
  • Проектирование печатных плат с EAGLE - Выведите свои новые навыки работы с транзисторами на новый уровень. Сделайте из них печатную плату! В этом руководстве объясняется, как использовать бесплатное программное обеспечение (Eagle) для разработки печатных плат.
  • Как паять. Если вы разрабатываете печатную плату, вам также необходимо знать, как паять. Узнайте, как паять через отверстия в этом руководстве.

Или ознакомьтесь с некоторыми из этих сообщений в блоге, чтобы найти идеи:

Транзистор

Транзистор

Учиться и исследовательские транзисторы, наука, химия, биология, физика, математика, астрономия, электроника и многое другое.
101science.com - ПОРТАЛ интернет-науки на более чем 20 000 научных сайтов. Этот сайт БЕСПЛАТНЫЙ!



ВЫБЕРИТЕ ТЕМУ ТРАНЗИСТОРА ИЗ СПИСКА

Пожалуйста посетите наш 101 Научный магазин
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Транзистор Рассказ -

"Транзистор был вероятно, самое важное изобретение 20 века, и история За изобретением стоит одно противоречие эго и совершенно секретные исследования."

На этом рисунке показан рабочий стол Джон Бардин и Уолтер Браттейн из Bell Laboratories. Они должны были проводить фундаментальные исследования кристаллических поверхностей. Результаты экспериментов были не очень хороши, и ходят слухи, что их босс Уильям Шокли был близок к отмене проекта. Но в 1947 году рабочие в одиночку они перешли на использование исключительно чистых материалов. Осенило им, чтобы они могли построить схему, изображенную на картинке.Это был рабочий усилитель мощности! Джон и Уолтер подали патент на первую работу точечный транзистор. Шокли был в ярости, взял их работу и изобрел переходной транзистор и через 9 дней подал на него патент. Все трое разделили Нобелевскую премию. Бардин и Браттейн продолжили исследования (позже Бардин выиграл еще один Нобель). Шокли ушел, чтобы основать компанию по производству полупроводников в Пало-Альто. Это свернули, но его сотрудники продолжили изобретать интегральную схему ( «чип») и основать корпорацию Intel.К 1960 году все важные компьютеры использовали транзисторы для логики и ферритовые сердечники для памяти. Микросхемы памяти заменил сердечник в 1970-х годах.



1. ВВЕДЕНИЕ - Транзистор - это небольшое электронное устройство, которое может вызвать изменения в большом электрическом выходном сигнале небольшими изменениями в небольшой входной сигнал. То есть слабый входной сигнал можно усилить (сделать сильнее) транзистором. Например, очень слабые радиосигналы в воздух может улавливаться проволочной антенной и обрабатываться транзисторными усилителями пока они не станут достаточно сильными, чтобы их могло слышать человеческое ухо.Транзистор состоит из трех слоев полупроводникового материала кремния или германия. Примеси добавляются к каждому слою для создания определенного электрического положительного или отрицательно заряженное поведение. "P" означает положительно заряженный слой, а «N» - отрицательно заряженный слой. Транзисторы либо NPN, либо PNP в конфигурации слоев. Здесь нет особая разница здесь, кроме полярности напряжений, которые должны быть применяется, чтобы транзистор работал. Слабый входной сигнал подается на центральный слой называется основанием и обычно относится к земле, которая также подключен к нижнему слою, называемому эмиттером.Больший выход сигнал снимается с коллектора, также с привязкой к земле и эмиттеру. Требуются дополнительные резисторы и конденсаторы, по крайней мере, с одним DC. источник питания в комплекте с транзисторным усилителем. У вас должно быть уже изучил основные разделы электричества и базовой электроники этого веб-сайт и хорошо разбираетесь в том, как резисторы и конденсаторы воздействуют на электрические цепи. Типичный транзисторный усилитель показано ниже.

Введение в транзистор:

Кремниевый биполярный транзистор - ОСНОВЫ - смотрите видео.

Подробные ссылки на транзисторы
http://www.williamson-labs.com

Как работает биполярный переключающий транзистор. Смотреть видео. Часть 1

Транзисторный видео - Часть 2

Как на самом деле работают транзисторы http: // amasci.com / amateur / transis.html

ПУСК ЗДЕСЬ: Введение к транзистору: http://www.4p8.com/eric.brasseur/vtranen.html

Превосходное введение в транзисторы http://www.kilowattclassroom.com/Archive/Transistor.pdf

Транзистор Схемы: Разъяснил! http://www.electronicsexplained.co.uk/transistor_circuits.htm

EngPlanet: Основы полупроводников - http://www.engplanet.com/redirect.html? 2436

EngPlanet: перекресток p-n - http://www.engplanet.com/redirect.html?2437

EngPlanet: биполярный транзистор - http://www.engplanet.com/redirect.html?2435

Транзистор Каталог радио (Альдо Андреани) http://sites.google.com/site/aldoandr/
(Замечательный ресурс для получения информации о транзисторе.)

Ссылки с: http://courses.ncsu.edu:8020/ece480/common/htdocs/

Полезные транзисторные перемычки:


Основы

Кристалл Структура
Физические свойства
Полупроводник Physics
Физические свойства в деталь
Электрические свойства полупроводников
p-n переход
МОП-структура
Metal-Semiconductor Развязки
Java-апплеты Иллюстрации
Другие апплеты полупроводников

Транзистор Учебники

Список учебных пособий по полупроводникам http: // www.americanmicrosemi.com/information/tutorial/


2. ТИПИЧНАЯ ЦЕПЬ ТРАНЗИСТОРА - Это схема кремниевого транзистора, показывающая типовые значения напряжения. Когда прямое напряжение базы / эмиттера составляет от 0,6 до 0,7 В, транзистор кремниевый. Германиевые транзисторы будут иметь прямое напряжение смещения база / эмиттер от 0,2 до 0,3 В Это кремниевый транзистор, потому что 2,6 вольта на базе минус 1,9 вольта на эмиттере равны прямое смещение 0,7 В, указывающее на кремниевый транзистор.

На этом этапе у вас должно быть больше вопросов и хотите узнать больше о том, как работают транзисторные схемы, как спроектировать свой собственные транзисторные схемы и сборка электронного оборудования. Следовательно; в Следующим шагом будет изучение материала по следующим ссылкам. Из это исследование вы будете на пути к тому, чтобы узнать больше о транзисторных усилителях устройство смещения, важность согласования импеданса, транзистор технические характеристики и параметры транзистора.

Типовые схемы транзисторов RF http: // www.tpub.com/neets/book8/31g.htm

Основы проектирования схем: http://analyzethat.net/electrical_engineering.php

ВЧ-схемы связи http://www.tpub.com/neets/book8/31f.htm

Схемы http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Circuits/cctindex.html

Как читать схемы http://www.angelfire.com/ab2/BEAM/info/help.html

Транзисторные схемы - http: // users.pandora.be/educypedia/electronics/circuits.htm

- http://www.discovercircuits.com/T/transistor.htm

Примеры из http://users.ece.gatech.edu/~mleach/ece3050/

ТРАНЗИСТОР ЦЕПИ

Транзистор Схемы
Многотранзисторные схемы
Откройте для себя Схемы - схемы транзисторов
Transistor Схема
Транзистор Схемы
4QD-ORG перенаправление файлов
Пример Транзисторные схемы
учебная энциклопедия, электронные учебные материалы
BJT Схема транзистора
Transistor Схемы
Vintage Ремонт и восстановление радио - схемы транзисторов и транзисторы
Электроника
Разъяснил
фото схема транзистора на GlobalSpec
[PDF] Два Схема транзистора заменяет IC
. усилитель транзисторный базовый
Транзисторный Схема http: // www.sfe-dcs.com/NewStuff/NewFiles.html

- Схема двухтранзисторного усилителя с обратной связью
- Транзисторный активный фильтр верхних частот
- Ограничитель тока транзисторный для блоков питания

TranConf 68Кб Транзистор Конфигурации и как их идентифицировать
TranConf_c 92Кб Некоторые цвет добавлен в TranConf
ТРАНСКТЫ 95 КБ Банка вы правильно определили эти схемы и функции транзисторов?
ТранПроб 42Кб Решить подробно эта проблема цепи транзистора.
Tran2Stge 74Кб Решить Проблема с этой двухкаскадной транзисторной схемой

Винтаж Схемы радиосигналов транзисторов - Схемы - Обслуживание
Layout Design: Basic Transistor Level Schematic
Transistor
Tutorial для светодиодов и транзисторов
[PDF] Компьютерный Схема проекта в VLSI Design Co 3/8
Помощь
Откройте для себя Схемы - Схемы усилителя - Аудиосхемы
Press Релиз - Concept Engineering добавляет T-образный двигатель Transistor-Level
- Схема генератора транзисторного уровня
Furby Схема

УСТРОЙСТВА

Диоды
Разные Типы диодов
Биполярный транзистор
MOSFET
The JFET
The IGBT
Тиристоры
Java Апплет: диод
Java Апплет: BJT
Java Аплет: MOSFET

ИЗГОТОВЛЕНИЕ

[PDF] PNP Производство транзисторов
Molecular Выражения: электричество и магнетизм - Интерактивный
[PDF] Биполярный Si-Ge
Чип Коллекция - TI Transistor Fabrication Display
Inventing Новые продукты / изобретения: «Изготовление транзисторов
Эффект близости электронно-лучевая литография для одноэлектронных устройств
Engineering, Инновации и дизайн
Technology Проблемы, связанные с транзисторами 100 нм и выше и полевыми МОП-транзисторами
нм Изготовление транзистора Изготовление
- Поиск в Google
[DOC] Ga2O3 Нанопроволока: исследования изготовления полевых транзисторов и электрического транспорта
TSMC соответствует требованиям Система стеклопакетов Applied Materials для своего
Коллекция чипов - ТОЛЬКО фотографии Texas Instruments
[PDF] High напряжение пробоя AlGaN-GaNHEMTs, достигаемое многократным полем
NRL - Изготовление транзистора с быстрым выключением путем соединения пластин
Presentations
FET3
Apple - PowerPC G5 - IBM Fabrication Process
Styrenic полимеры в качестве затворных диэлектриков для пентацена с полевым эффектом
Признано Документ HTML
Производственный процесс
Рост кристаллов
Окисление кремния
Фотолитография
Допирование Процесс
Тонкий Нанесение пленки
Производство соединения P-N
Изготовление устройств MOS
Java Апплет для построения FET
Java Апплет для создания полевого транзистора и BJT
Java Апплет для создания пары транзисторов CMOS

ТРАНЗИСТОРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Усилители
Подробное описание линейных усилителей
[PDF] Транзистор Усилители
Аудио Усилители
Транзисторный усилитель - страница 1
усилитель с общим коллектором - Глава 4: БИПОЛЯРНЫЙ ПЕРЕХОД
[PDF] Дифференциальный транзисторные усилители
Подход Обеспечивает малошумящие усилители
THE ТРАНЗИСТОР КАК УСИЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
THE БАЗОВЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ-Cont.
[PDF] Биполярный Транзисторные усилители
Лаборатория 11 - Транзисторные усилители
[PDF] Два Сценический транзисторный усилитель звука
Клапан Усилители
WiMo: УКВ транзисторный усилитель
БАЗОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ТРАНЗИСТОРА
Клапан звук - Википедия, бесплатная энциклопедия
MSN Encarta - Мультимедиа - Рисунок 2: Усилитель на NPN-транзисторе
Усилители для серводвигателей постоянного тока - Учебное пособие - Библиотека разработки
Elsevier.com - Радиочастотные транзисторы
[PDF] EE 8395 СВЧ транзисторные усилители Информация о курсе
УКАЗАТЬ - Статья о Tubes vs.Транзисторы - Часть I

ТРАНЗИСТОРНЫЕ ПРОЕКТЫ ВЫ МОЖЕТЕ ПОСТРОИТЬ


Тестирование транзисторов
  1. В цепи тестирование - http://www.geofex.com/fxdebug/trantest.htm
  2. Меры предосторожности - http://www.tpub.com/neets/book7/25h.htm
  3. Полупроводник Тестирование и трассировщики кривых

    http://www.repairfaq.org/sam/semitest.htm

  4. Тестирование диоды и транзисторы - http: // www.elexp.com/t_test.htm
  5. Тестирование транзисторы 1 - http://wollongong.apana.org.au/~ben/info/testing.html
  6. Тест с ВОМ - http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/trantest.html
  7. Тестирование с цифровым мультиметром или ВОМ - http://www.anatekcorp.com/qdmmvom.htm
  8. Поиск и устранение неисправностей - http://www.reprise.com/host/tektronix/workbench/default.asp
  9. Поиск и устранение неисправностей советы - Tektronix - http: // www.reprise.com/host/tektronix/workbench/transistor.asp
  10. Тестер транзисторов
  11. , который вы можете построить - http://sound.westhost.com/project31.htm
Транзистор Схемотехника - Как понять или спроектировать схемы на транзисторах Основы проектирования схем

: http://analyzethat.net/electrical_engineering.php

- Как понять или спроектировать схемы на транзисторах.

  1. The Проектирование схем транзисторов - http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/e_dance26.htm
  2. ДПТ Расчеты транзисторных схем http://www.ele.auckland.ac.nz/archives/design/tools/ampfet.htm
  3. Дарлингтон Схемы - http://radon.eecs.berkeley.edu/~hodges/DarlingtonCircuit.pdf
  4. Все о SPICE http://bwrc.eecs.berkeley.edu/classes/icbook/spice/
  5. Аудио Дизайн усилителя - http://www.angelfire.com/ab3/mjramp/pagefour.html
  6. Базовый Описание схем - http: // www.Phys.ualberta.ca/~gingrich/phys395/notes/node77.html
  7. BJT Bias Circuit Design http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Design/bjtbias.htm
  8. Сборка 1 транзисторный FM-передатчик - http://www.somerset.net/arm/fm_only_one_transistor_radio.html
  9. ЦЕПЬ ДИЗАЙН - Ознакомьтесь с нашей новой схемой Страница ДИЗАЙНА.
  10. Муфта схемы - http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Design/coupling.htm
  11. Дизайн Идеи - http: // www.hagtech.com/ideas.html
  12. Дизайн на дискретных транзисторах - http://www.dself.demon.co.uk/discrete.htm
  13. Схемы BJT http://www.ele.auckland.ac.nz/info/techos/design/tools/ampfet.htm
  14. Отрицательный Обратная связь - http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Design/lazarnfb.htm
  15. Серенада 5 - Бесплатное программное обеспечение http://www.courtah.net/
  16. Серенада SV - Бесплатное программное обеспечение http: // www.ansoft.com/about/academics/sersv/index.cfm
  17. Транзистор в качестве коммутатора - http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Design/bjtsw.htm
  18. Транзистор Смещение http://www.amwireless.com/archives/2001/v13n4/v13n4pg30.pdf
  19. Транзистор Схемотехника http://www.dself.demon.co.uk/discrete.htm
  20. Транзистор Операция http://www.v-sector.com/~et/theory/transistor_operation.php
  21. СПЕЦИЯ Входные файлы схемы транзистора http: // www.macs.ee.mcgill.ca/~roberts/SPICE/SPICE_Decks/spicedecks_ed1_index.html
  22. СПЕЦИЯ Моделирование транзисторов http://www.seas.upenn.edu/~jan/spice/spice.transistor.html
  23. Транзистор Параметры h и Y http://www.gensemi.com/appnotespdf/SmSigAppnote3.pdf
  24. Полупроводник Java-апплеты - ОТЛИЧНЫЙ САЙТ !! http://jas2.eng.buffalo.edu/applets/
  25. Различный Электронные калькуляторы для электроники http: // www.qsl.net/yo5ofh/data_sheets/amateur%20radio%20computer.htm
  26. бежевый Программное обеспечение для моделирования мешков http://www.beigebag.com/
  27. eSketch Программное обеспечение для электронного моделирования http://www.schematica.com/

AppCAD Версия 3.0.2 уже доступна!
[PDF] Дарлингтон ~ с Вклад в разработку схем транзисторов - схемы
NTSC Телевидение
Откройте для себя Схемы - транзисторные схемы
[PDF] СВЧ Схема транзистора
Схема транзистора смещения с обратной связью по току
Пример Схема транзистора
Solid Учебное пособие по государственным схемам, примечания, материалы для загрузки @ OneSmartClick.Com
[PDF] ЭЛЕКТРОННЫЙ КОНСТРУКЦИЯ 3

ТРАНЗИСТОР S - ПАРАМЕТРЫ

[PDF] Рабочий с S-параметрами транзистора
[PDF] S-параметр Основы для инженеров по моделированию Описание модуля S-параметров Twoport
MM
[PDF] Agilent AN 154 S-Parameter Design
Применение S-параметры для конструкции усилителя
[PDF] ECE 202A Лабораторное задание №1: Конструкция усилителя с биполярной обратной связью.Срок
[PDF] Межсоединение Моделирование массивов копланарных транзисторов HBT
Файлы

Подход Увеличивает усиление усилителя
[PDF] ВЫБОР ТРАНЗИСТОР ЗАМЕНА
[PDF] ADiT с моделированием S-параметров в качестве высокочастотного проектного решения
Infineon Technologies AG - Продукция- ~ SIEGET45 RF-Bipolar NPN
[PDF] Новинка Модель LDMOS предоставляет мощную библиотеку транзисторов, часть 1
Small Signal FET / HEMT Modeling-CAMFET
[PDF] Нелинейный Моделирование MESFET
с почти постоянной крутизной [PDF] A новая интерпретация параметров транзистора полюсами и

[PDF] ECE202A Набор задач № 2: Моделирование устройств и простая широкополосная связь.
[PDF] Улучшения на модели полевого МОП-транзистора для нелинейного радиочастотного моделирования
[PDF] Ограничения из двойного поликремния самоустанавливающегося биполярного транзистора
полностью Встроенные КМОП-радиоприемники от RF до миллиметрового диапазона
RFAssistant описание программы
[PDF] Содержание
Advanced Моделирование транзисторов
[PDF] A Общий подход к проектированию S-параметров сбалансированного осциллятора
MATLAB Центральный обмен файлами - использование S-параметров в MATLAB &
Reflections по стабильности транзистора

[PDF] Исследование РФ
Сильвако - Продукция - S-Pisces
[PDF] A недорогой двухкаскадный малошумящий усилитель для частот от 5 ГГц до 6 ГГц...
[PDF] Усилители
Dr. Дуанграт Юнгдамронг
[PDF] EE 458/558 Лаборатория проектирования и измерений микроволновых схем УСИЛИТЕЛЬ
[PDF] Pg 075-082.rev3
[PDF] Высокочастотный Праймер для транзисторов Часть II
[PDF] A Практический метод извлечения параметров для VBIC модели
[PDF] КОНСТРУКЦИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО УСИЛИТЕЛЯ КЛАССА E от Saad Al
BFG540; BFG540 / X; BFG540 / XR; NPN 9 ГГц широкополосный транзистор
высокочастотный схемотехника - Генератор IEE
[PDF] САПР для проектирования СВЧ-генераторов
[PDF] S-Pisces / Device3D
[PDF] AN423: Методика проектирования ВЧ-усилителей на полевых транзисторах
[PDF] Новинка Модель LDMOS предоставляет мощную библиотеку транзисторов, часть 2
Домашняя страница EECS 397
Test & Мир измерений - Что такое S-параметры? - 2/1
[PDF] Microsoft PowerPoint - PAConference2004_Oct8_update
[PDF] Дизайн схем с использованием биполярных устройств
[PDF] НА ОСНОВЕ ДАННЫХ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРУЗОЧНОГО ТЯГА ДЛЯ ТРАНЗИСТОРА БОЛЬШИХ СИГНАЛОВ МОДЕЛИ
EmicNew
[PDF] ECEN5104, Осень 2003 г. САПР СВЧ-схем Зоя Попович и
[PDF] Глава 3 Рекомендации по усилению
[PDF] МОЩНОСТЬ ДИЗАЙН УСИЛИТЕЛЯ Содержание
[PPT] Presentation Guide
[PDF] МИЛЛИМЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ МОДЕЛИРОВАНИЕ КМОП-УСТРОЙСТВ Chinh H.Doan
Аннотация

ПОЛУПРОВОДНИК

ЗАВЕРШИТЬ ИНФОРМАЦИЯ О ПОЛУПРОВОДНИКЕ http://ece-www.colorado.edu/~bart/book/title.htm

Добро пожаловать в Semiconductor Технологии
Добро пожаловать в Semiconductor Technology, Inc
Введение к полупроводниковой технологии
Добро пожаловать в MOSCHI
SemiTech
www.ieee.org/journal/tcad
Добро пожаловать
Бритни Спирс Физика полупроводников: полупроводник
TI Полупроводники: аналоговый DSP цифровая обработка сигналов Powe r

НОВИНКА! СВОБОДНО!! - Инженерная электронная литература

Создание платы PCB - Программное обеспечение для дизайна!

Программа для проектирования печатных плат Eagle http: // www.cadsoft.de/info.htm
Eagle Lite Freeware http://www.cadsoft.de/freeware.htm
Eagle Загрузить http://www.cadsoft.de/cgi-bin/download.pl?page=/home /cadsoft/html_public/download.htm.en&dir=pub/program/4.1 http://www.cadsoft.de/cgi-bin/download.pl?page=/home/cadsoft/html_public/download.htm.en&dir=pub /program/4.1 Учебное пособие по началу работы с
Eagle http://fab.media.mit.edu/topics/electronics/pcb/

Пример доски Eagle: Пример схемы орла:

Транзистор и книги по полупроводникам для вашей книжной полки.# 1

Транзистор и книги по полупроводникам для вашей книжной полки.

# 1 Мальвино Электронные принципы инструктора Мануал для Мальвино ... Эксперименты для электронных принципов ...

Отлично / Легко понять / Кратко, 2 апреля 2000 г.

Рецензент: Бонни Перейда из США

Я чувствую это (Мальвино Electronic Principles) - лучшая книга по электронике, которую я когда-либо читал.
Это легко понять, подходит к делу и заставляет вас чувствовать себя так легкость с предметом.
Думаю, книга выдающийся, потому что он объясняет транзисторы лучше, чем любая другая книга I иметь
когда-либо читал. Вместо того, чтобы активно использовать формулы, Мальвино полагается на конкретные объяснения физического механизма действия транзистора
. На на этом основании он затем продолжает объяснять операционные усилители
, активные фильтры и многие другие другие продвинутые темы в максимально понятной форме.

Радиочастотный транзистор


ТРАНЗИСТОР РАСЧЕТЫ

JFET Расчеты транзисторных схем http://www.ele.auckland.ac.nz/archives/design/tools/ampfet.htm

Транзистор Пример
[FLASH] Базовый Расчеты транзисторов Основные расчеты транзисторов Сброс
Электрические Инженерное дело :: Электроника :: Биполярное соединение
ESP - Конструкция радиатора и установка транзистора
Transistor Схемы
Электроника I Эксперимент 9 Смещение транзистора
Транзистор конфигурации
[PDF] Лаборатория 2 биполярных транзистора
Designing Биполярные транзисторные предусилители звука
he Транзистор как переключатель

учебная энциклопедия, онлайн-калькуляторы около
[PDF] Биполярный Соединительные транзисторы
[PDF] Lab 2 биполярных транзистора
ELE 343 Electronics II
Улучшенная модель 2N3904 SPICE
[PDF] Физика 225 Лабораторная работа: Транзисторы
[PDF] Транзистор. Curve Tracer
[PDF] Физика 76 Весна 1998 г. Основная электроника Назначение
[PDF] Bilkent Университетский эксперимент 4 Простой усилитель BJT
[PDF] 6.301 Твердотельные схемы
Резистор-транзистор Logic
Электротехника :: Электроника :: Биполярное соединение
Электроника I Experiment 9 Transistor Biasing
[PDF] Университет Департамента электротехники Пенсильвании EE
Universal Технические системы
Транзистор
.: Отдел электротехники UCLA:.
Инженерное дело Работает! Техас A&M Engineering
Bio Медицинское и приборостроение
[PDF] Школа инженерии Портлендского университета EE352 Electronic
[PDF] УНИВЕРСИТЕТ КАЛИФОРНИЙСКИЙ инженерно-технический факультет

Как определять транзисторы - Далее вам нужно знать, как Определите транзистор по напечатанным на них числам
.Это важно поэтому вы можете определить их электрические характеристики и для замены
на произвести ремонт оборудования. Информация ниже поможет вам в понимание
, что означают цифры и буквы, напечатанные на транзисторах. JEDEC, JIS и Pro-Electron - это комитеты по стандартам
, которые пытаются установить стандарты производства транзисторов. Производители транзисторов иногда
используют свои собственные системы нумерации для транзисторов, на которых они разрабатывают их собственный.Ссылки внизу страницы
помогут определить схемы распиновки транзисторов и электрические параметры и технические характеристики.

Информация о транзисторе
Электроника Советы: Чтение маркировки транзисторов
Transistor и данные диода
учебная энциклопедия, банк данных, таблицы, электронные символы.
Чтение Маркировка транзисторов
Semicondictor маркировка
ТРАНЗИСТОРЫ ИДЕНТИФИЦИРОВАНО
Транзистор технические характеристики

Transistors
План урока - Transistors
[PPT] Electronics Раздел 4.4 Цифровые процессы
[PDF] Введение к Транзисторам
транзистор
транзистор -> Типы транзисторов на Encyclopedia.com 2002
Transistorized! Руководство для учителей, урок 3
Lab 4 (транзисторы)


3. СТАНДАРТЫ ТРАНЗИСТОРОВ -

Совместное электронное устройство Инженерный совет (JEDEC).
(Ссылка: Веб-сайт EIA / JEDEC)

Цифра - Буква - Серийный номер - [суффикс]

Первая цифра транзисторов на единицу меньше количества подключений устройства,
кроме 4N и 5N, которые предназначены для оптронов.Число 2 является наиболее распространенным.
буква всегда N. Серийный номер от 100 до 9999, что означает дата его разработки.

Суффикс (необязательно) указывает группу усиления (hfe) устройства:
A = низкое усиление
B = среднее усиление
C = высокое усиление
Без суффикса = разгруппировано (любое усиление).

Примеры - 2N4401, 2N2222A, 2N104.

2SAXXXX Тип PNP высокочастотный
2SBXXXX Тип PNP низкочастотный
2SCXXXX Тип NPN высокочастотный
2SDXXXX Тип NPN низкочастотный


--------------------- --------------------------------------------------
Японский промышленный Стандарт (JIS).
(Ref: , веб-сайт EIA Japan.)

Цифра - Две буквы - Серийный номер - [суффикс]

Цифра на единицу меньше чем количество подключений, т.е. 2 для большинства.
буквы обозначают область применения в соответствии со следующим кодом:

SA: ВЧ транзистор PNP
SB: Транзистор PNP AF
SC: ВЧ транзистор NPN
SD: Транзистор NPN AF
SE: Диоды
SF: Тиристоры
SG: Устройства Ганна
SH: UJT
SJ: П-канальный полевой транзистор / MOSFET
SK: N-канальный FET / MOSFET
SM: Симистор
SQ: LED
SR: Выпрямитель
SS: Сигнальные диоды
ST: Лавинные диоды
SV: Варикапы
SZ: Стабилитроны

Серийный номер от 10-9999.

Примеры - 2SA2222, 2SB719, 2SC583, 2SC435, C 435.

------------------------------------------------ ------------------------------------

Проэлектрон.
(Ссылка: Сайт компании Pro-Electron.)

Две буквы, [буква], Серийный номер, [суффикс]

Первая буква указывает на материал:
A = Ge
B = Si
C = GaAs
R = составные материалы.
(наиболее распространенный тип - B.)

Вторая буква обозначает устройство Применение:
A: Диод RF
B: Variac
C: транзистор, AF, слабый сигнал
D: транзистор, AF, мощность
E: Туннельный диод
F: транзистор, HF, слабый сигнал
K: Устройство на эффекте Холла
L : Транзистор, ВЧ, мощность
N: Оптопара
P: Устройство, чувствительное к излучению
Q: Устройство, генерирующее излучение
R: Тиристор, малой мощности
T: Тиристор, мощность
U: Транзистор, мощность, коммутация
Y: Выпрямитель
Z: Стабилитрон или диод стабилизатора напряжения

Третья буква, если используется, обычно W, X, Y или Z указывает на некоммерческий использовать.
Серийный номер от 100 до 9999. Суффикс указывает на усиление группировка, как для JEDEC.
Примеры - BC204A, BAW45, BF299, BFY62.

Транзистор Стандарты
Американское сообщество стандартов
[PDF] Введение к Транзисторам
IEEE ФОРМИРУЕТ РАБОЧУЮ ГРУППУ ПО РАЗРАБОТКЕ СТАНДАРТОВ ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И
Внутри Logic Gates
Видео Стандарты на MonitorWorld.com информационный обмен для
STMicroelectronics - Дискретные - Силовые биполярные транзисторы
STMicroelectronics - Дискретные - Силовые биполярные транзисторы стандарта
Карманные транзисторные радиостанции SR-F22 и Standard "Mignon"
PlanetAnalog.com - Краткий обзор популярных логических стандартов

Philips Semiconductors: не знаю, какие стандарты связи в какой стране используются
? Благодаря нашему глобальному присутствию и техническому опыту для всех беспроводных приложений
по всему миру мы составили актуальную и обширный массив подробной информации
в одной простой в использовании диаграмме.

Активный участник комитетов по стандартам Philips Semiconductors. уже
строительных систем для беспроводной связи следующего поколения стандарты, такие как
Bluetooth и мобильные телефоны 3G, основанные на наших самых современных технологиях обработки RF
и передовые платформенные методологии проектирования ИС.С нашими глобальными продажами и Служба поддержки Philips Semiconductors - это ваш идеальный беспроводной коммуникационный партнер, в какой бы точке мира вы ни находились.

Расходные материалы ограничены, поэтому заказывайте бесплатный экземпляр сегодня;
вы также можете скачать PDF-файл карты.

------------------------------------------------ -----------------------

4. Производители

http://ee.cleversoul.com/hotsheet.html

Усилитель звука мощностью 1000 Вт на транзисторах 2SC5200 и 2SA1943

Это схемотехника стереоусилителя звука мощностью 1000 Вт. Это очень хорошая конструкция для сборки, ее легко собрать от вашей платы до приобретения компонентов, выходные транзисторы 2SC5200 и 2SA1943 являются относительно дешевыми и с очень хорошим результатом. В модуле питания у нас есть 6 конденсаторов 4700 мкФ / 80 В или более и один мостовой выпрямительный диод на 50 А, эта конструкция может быть в версиях моно (500 Вт) или стерео (1000 Вт), если это необходимо установить в версии стерео, это Хорошо использовать трансформатор минимум на 8 ампер, и напряжение в обеих версиях должно быть 50 В + 50 В с центральным байпасом, этот трансформатор может быть тороидальным или обычным.

Списки деталей усилителя стереозвука

Транзисторы

10 транзисторов 2SC5200
10 транзисторов 2SA1943
4 транзисторов C2073
4 транзисторов A940

Резисторы

20 Резисторов 2,2 Ом 1 / 2Вт
20 Резисторов 0,33 Ом 5Вт
4 Резистора 10 Ом 1Вт
4 Резистора 100 Ом 1Вт
4 Резистора 5,6К 1Вт
10 Резисторов 100 Ом 1 / 4Вт
4 Резистора 330 Ом 1 / 4W
4 резистора 1K 1 / 4W
4 резистора 18K 1 / 4W
2 резистора 33K 1 / 4W
2 резистора 56K 1 / 4W

Конденсаторы

6 конденсаторов 4700 мкФ / 80 В или более
6 конденсаторов 100 мкФ / 50 В
2 конденсатора 1 мкФ / 50 В
2 керамических конденсатора 100 пФ
2 керамических конденсатора 15 пФ
4 керамических конденсатора 330 пФ
4 конденсатора 680 8 керамических конденсаторов 9000 8 220 пФ на керамический
2 конденсатора 0.1 мкФ (104) / 250 В полиэстер
5 Конденсаторы 0,1 мкФ (104) / 100 В полиэстер

Разное

2 интегральных схемы TL071 или UA741
4 стабилитрона от 15 В до 1 Вт
4 диода 1N4007
1 диодный мост на 35 ампер или более. Лучше всего 50 А
2 маленьких 2-контактных разъема GP
2 больших 3-контактных разъема Molex
2 больших 6-контактных разъема Molex
1 трансформатор 50 В x 50 В или до 55 x 55 В переменного тока с минимальным током 15 А (стерео версия)
2 разъема для 8-контактного встроенного
4 приемника 22 x 10 x 2.5 см
Изоляция из 24 слюды

Конструкция печатной платы стереофонического звукового усилителя мощностью 1000 Вт

Нижнее расположение печатной платы

Размещение компонентов

Блок питания для стереоусилителя звука мощностью 1000 Вт

Стерео усилитель звука мощностью 1000 Вт Подключение стереоканала

Теги: Усилитель звука мощностью 1000 Вт Усилитель мощности мощностью 1000 Вт 2SA1943 2SC5200 стерео усилитель звука

Junction FET в качестве учебного пособия и схем усилителя - полевой транзистор

Для правильного смещения FET, ворота должны быть отрицательным в отношении к источнику.Смещение получается в следующим образом. Слить текущие потоки через источник резистор и развивает напряжение на нем, сделать эмиттер положительный с уважением шина нулевого вольт.

Нет ворот ток, так что нет ток через ворота резистор. Это означает, что есть нет напряжения на этом резистор, так и будет ноль вольт на обоих концах.Это означает, что есть ноль вольт на воротах. Следовательно, источник положительный в отношении ворота. Ворота отрицательные с уважением к источник. FET смещен правильно.

Когда напряжение сигнала применительно к воротам, это контролирует слив текущий.

Когда идет сигнал более отрицательный (менее положительный) сток ток снижается и напряжение на сток резистор меньше.Напряжение стока идет более позитивный.

Когда идет сигнал менее отрицательный (более положительный) сток ток увеличивается и напряжение на сток резистор побольше. Напряжение стока идет менее положительный.

В обоих случаях сток напряжение делает напротив ворот вольтаж.

Основы транзисторных усилителей ВЧ и СВЧ

Перейти к основному содержанию Корзина0
  • КТО МЫ СЛУЖИМ
    • Ученики
      • Аренда учебников
    • Инструкторы
    • Авторы книг
    • Профессионалов
    • Исследователи
    • Учреждения
    • Библиотекарей
    • Корпорации
    • Общества
    • Редакторы журналов
    • Книжные магазины
    • Правительство
  • ПРЕДМЕТЫ
    • Бухгалтерский учет
    • сельское хозяйство
      • сельское хозяйство
      • Аквакультура
    • Искусство и архитектура
      • Архитектура
      • Искусство и прикладное искусство
      • Графический дизайн
    • Управление бизнесом
      • Бухгалтерский учет
      • Реклама
      • Управление бизнесом
      • Бизнес и общество
      • Деловая этика
      • Самопомощь в бизнесе
      • Бизнес-статистика и математика
      • Бизнес-технологии
      • Развитие карьеры
      • Консультации
      • Экономика
      • Финансы и инвестиции
      • Интеллектуальная собственность и лицензирование
      • Управление
      • Маркетинговые продажи
      • Некоммерческие организации
      • Производственные операции
      • Управление проектом
      • Недвижимость и недвижимость
      • Государственное управление
      • Управление качеством
      • Малый бизнес
      • Специальные темы
      • Технологии
      • Обучение и развитие персонала
    • Химия
      • Союзная химия здравоохранения
      • Аналитическая химия
      • Аккумуляторы и топливные элементы
      • Биохимия
      • Катализ
      • Химическая и экологическая безопасность
      • Вычислительная химия
      • Электрохимия
      • Экологическая химия
      • Пищевая наука и технологии
      • Общая химия
      • История химии
      • Промышленная химия
      • Неорганическая химия
      • Математика для химии
      • Органическая химия
      • Фармацевтическая химия
      • Физическая химия
      • Подготовительная химия
      • Специальные темы
      • Устойчивая химия
    • Вычисление
      • Компьютерная графика
      • Информационные технологии
      • Оборудование
      • Интернет и WWW
      • Офисная производительность
      • Операционные системы
      • Программная инженерия
      • Специальные темы
    • Кулинария и гостеприимство
      • Бухгалтерский учет
      • Выпечка и кондитерские изделия
      • Напитки
      • Организация питания и мероприятий
      • Готовка
      • Еда, напиток
      • Операции общественного питания
      • Написание еды и справочная информация
      • Общая кулинария и гостеприимство
      • Управление гостиницей
      • Маркетинг
      • Профессиональная кулинария
      • Специальные темы
      • Индустрия путешествий и туризма
      • Вина и спиртные напитки
    • Науки о Земле и космосе
      • науки о Земле
      • Изменение окружающей среды
      • Экологическая экономика и политика
      • Экологическая этика
      • Экологического менеджмента
      • Наука об окружающей среде
      • Экологические исследования
      • География
      • Геология и геофизика
      • Океанография
    • Образование
      • Оценка, методы оценки
      • Классное руководство
      • Разрешение конфликтов и посредничество
      • Учебные инструменты
      • Образование и государственная политика
      • Образовательные исследования
      • Общее образование
      • Высшее образование
      • Информация и библиотечное дело
      • Специальное образование
      • Специальные темы
      • Профессиональные технологии
    • Инженерия и материаловедение
      • Биомедицинская инженерия
      • Химическая и биохимическая инженерия
      • Гражданское строительство
      • Электротехника и электроника
      • Энергия
      • Инженерия окружающей среды
      • Промышленная инженерия
      • Материаловедение
      • Инженерное дело
      • Общая инженерия
      • Нанотехнологии
    • Гуманитарные науки
      • Классические исследования
.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *