Dům, design, opravy, výzdoba.  Dvůr a zahrada.  DIY

Dům, design, opravy, výzdoba. Dvůr a zahrada. DIY

» Co je to tranzistor s efektem pole a jak jej zkontrolovat. Základy elektroniky pro figuríny: co je to tranzistor a jak funguje Kde se používají tranzistory s efektem pole

Co je to tranzistor s efektem pole a jak jej zkontrolovat. Základy elektroniky pro figuríny: co je to tranzistor a jak funguje Kde se používají tranzistory s efektem pole

Pro zkušenost si vezmeme jednoduchý a námi všemi oblíbený tranzistor KT815B:

Sestavíme známé schéma:


Proč jsem dal rezistor před základnu, čtěte.

Na Bat1 jsem nastavil napětí na 2,5 voltu. Pokud použijete více než 2,5 voltu, žárovka nebude hořet jasněji. Řekněme, že toto je hranice, po které další zvýšení napětí v základně nehraje žádnou roli na sílu proudu v zátěži


Na Bat2 jsem nastavil 6 voltů, ačkoli moje žárovka je 12 voltů. Při 12 voltech se tranzistor znatelně zahřál a nechtěl jsem ho spálit. Zde vidíme, kolik proudu naše žárovka spotřebovává a můžeme dokonce vypočítat její spotřebu vynásobením těchto dvou hodnot.


No, jak jste viděli, světlo svítí a obvod funguje dobře:


Ale co se stane, když zaměníme kolektor a emitor? Logicky by nám měl proud téct z emitoru do kolektoru, protože jsme se nedotkli báze a kolektor a emitor se skládají z N polovodiče.


Žárovka ale v praxi hořet nechce.


Spotřeba na zdroj Bat2 je nějakých 10 miliampérů. To znamená, že proud žárovkou stále protéká, ale velmi slabý.


Proč proud teče normálně, když je tranzistor zapojen správně, ale ne, když je zapojen špatně? Jde o to, že tranzistor není symetrický.


U tranzistorů je oblast kontaktu mezi kolektorem a základnou mnohem větší než mezi emitorem a základnou. Když se tedy elektrony řítí z emitoru do kolektoru, pak je kolektor „chytne“ téměř všechny, a když si spleteme vodiče, ne všechny elektrony z kolektoru „chytí“ emitor.

Mimochodem, zázračně neprorazil P-N přechod báze emitoru, protože napětí bylo aplikováno v obrácené polaritě. Parametr v datovém listu U EB max. Pro tento tranzistor je kritické napětí považováno za 5 voltů, ale v našem případě bylo ještě o něco vyšší:


Takže jsme se dozvěděli, že kolektor a emitor nerovný. Pokud tyto závěry v obvodu zaměníme, pak může dojít k poruše přechodu emitoru a k poruše tranzistoru. Takže závěry bipolárního tranzistoru v žádném případě nepleťte!

Jak identifikovat piny tranzistoru

Metoda číslo 1

Myslím, že nejjednodušší. Stáhněte si datový list pro tento tranzistor. V každém normálním datasheetu je výkres s podrobnými nápisy, kde je který závěr. Za tímto účelem zadáváme do Google nebo Yandex velká čísla a písmena, která jsou napsána na tranzistoru, a vedle něj přidáme slovo „datasheet“. Zatím se nestalo nic takového, abych nehledal datasheet nějakého radiového prvku.

Metoda číslo 2

Myslím, že by neměly být problémy s nalezením výstupu báze, vzhledem k tomu, že tranzistor se skládá ze dvou diod zapojených do série buď katodami nebo anodou:



Zde je vše jednoduché, umístěte multimetr na ikonu ciferníku „)))“ a začněte zkoušet všechny varianty, dokud nenajdeme tyto dvě diody. Závěr, kde jsou tyto diody spojeny buď anodami nebo katodami, je báze. Abychom našli kolektor a emitor, porovnáme úbytek napětí na těchto dvou diodách. Mezi kolektorem a základnou ohm to by mělo být méně než mezi emitorem a základnou. Zkontrolujeme, jestli ano?

Nejprve zvažte tranzistor KT315B:

E - emitor

K - sběratel

B - základna

Nasadíme multimetr na číselník a bez problémů najdeme základnu. Nyní změříme úbytek napětí na obou přechodech. Pokles napětí báze-emitor 794 milivoltů


Úbytek napětí na základně kolektoru je 785 milivoltů. Ověřili jsme, že pokles napětí mezi kolektorem a bází je menší než mezi emitorem a bází. Prostřední modrý terminál je tedy kolektor a červený vlevo je emitor.


Pojďme zkontrolovat tranzistor KT805AM. Zde je jeho pinout (pinout):


Toto je náš tranzistor se strukturou NPN. Předpokládejme, že je nalezena základna (červený výstup). Zjistěte, kde má sběrač a kde je emitor.

Děláme první zastávku.


Udělejme druhou kontrolu:


Prostřední modrá svorka je tedy kolektor a žlutá vlevo je emitor.

Zkontrolujeme další tranzistor - KT814B. On je naše PNP struktura. Jeho základem je modrý špendlík. Měříme napětí mezi modrou a červenou svorkou:


a pak mezi modrou a žlutou:


Páni! A tam a tam 720 milivoltů.

Tato metoda tomuto tranzistoru nepomohla. No, nebojte se, existuje i třetí způsob...

Metoda číslo 3

Téměř každý moderní má 6 malých otvorů a vedle něj jsou nějaká písmena, něco jako NPN, PNP, E, C, B. Těchto šest maličkých otvorů je jen na měření. Tyto díry budu nazývat díry. Nevypadají jako díry.

Otočení multimetru jsme umístili na ikonu „h FE“.

Určíme, o jakou vodivost se jedná, tedy NPN nebo PNP, a vtlačíme do takového úseku. Vodivost je dána umístěním diod v tranzistoru, pokud se nezapomíná. Vezmeme náš tranzistor, který v obou směrech vykazoval stejný úbytek napětí na obou P-N přechodech, a vlepíme základnu do otvoru, kde je písmeno „B“.



Nedotýkáme se základny, ale hloupě prohodíme dva závěry. Opa-na, karikatura ukázala mnohem víc než poprvé. Proto je díra E aktuálně emitorem a díra C je kolektorem. Vše je elementární a jednoduché ;-).


Metoda číslo 4

Myslím, že je to nejjednodušší a nejpřesnější způsob, jak zkontrolovat pinout tranzistoru. K tomu stačí zakoupit univerzální R / L / C / Tranzistor-metr a vložit tranzistorové vodiče do svorek zařízení:


Okamžitě vám ukáže, zda je váš tranzistor naživu. A pokud je naživu, rozdá svůj pinout.

Dobré odpoledne přátelé!

V poslední době jsme se začali blíže seznamovat s tím, jak funguje počítačový hardware. A potkali jsme jednu z jeho "cihel" - polovodičovou diodu. je komplexní systém skládající se z jednotlivých částí. Pochopením toho, jak tyto jednotlivé části (velké i malé) fungují, získáváme znalosti.

Když získáme znalosti, dostaneme šanci pomoci našemu železnému příteli-počítači, pokud se náhle zblázní. Jsme přece zodpovědní za ty, které jsme si ochočili, ne?

Dnes budeme v tomto zajímavém podnikání pokračovat a pokusíme se zjistit, jak funguje možná nejvíce hlavní „cihla“ elektroniky, tranzistor. Ze všech typů tranzistorů (je jich mnoho) se nyní omezíme na zvážení činnosti tranzistorů s efektem pole.

Proč je tranzistor tranzistor s efektem pole?

Slovo "tranzistor" je vytvořeno ze dvou anglických slov translate a rezistor, to znamená jinými slovy, je to odporový měnič.

Mezi různými tranzistory existují také tranzistory s efektem pole, tzn. ty, které jsou ovládány elektrickým polem.

Elektrické pole je vytvářeno napětím. Tranzistor s efektem pole je tedy napěťově řízená polovodičová součástka.

V anglické literatuře se používá termín MOSFET (MOS Field Effect Transistor). Existují další typy polovodičových tranzistorů, zejména bipolární, které jsou řízeny proudem. V tomto případě se určitá energie spotřebuje také na ovládání, protože na vstupní elektrody musí být přivedeno určité napětí.

FET kanál lze otevřít pouze napětím, přičemž vstupními elektrodami neprotéká žádný proud (kromě velmi malého unikajícího proudu). Tito. ovládací výkon se nepoužívá. V praxi se však tranzistory s efektem pole většinou nepoužívají ve statickém režimu, ale spínají se na určité frekvenci.

Konstrukce tranzistoru s efektem pole určuje přítomnost vnitřní přechodové kapacity v něm, kterou při spínání protéká určitý proud v závislosti na frekvenci (čím vyšší frekvence, tím větší proud). Takže přísně vzato, určitá kontrolní síla se stále spotřebuje.

Kde se používají tranzistory s efektem pole?

Současná úroveň technologie umožňuje, aby byl odpor otevřeného kanálu výkonného tranzistoru s efektem pole (FET) dostatečně malý - v několika setinách nebo tisícinách ohmu!

A to je velká výhoda, protože i při proudu deseti ampérů výkon rozptýlený ve FET nepřesáhne desetiny nebo setiny wattu.

Od objemných radiátorů lze tedy upustit nebo jejich rozměry značně zmenšit.

FET jsou široce používány v počítačových a nízkonapěťových spínacích regulátorech pro počítače.

Z celé řady typů FETů se pro tyto účely používají FETy s indukovaným kanálem.

Jak funguje tranzistor s efektem pole?

FET s indukovaným kanálem obsahuje tři elektrody - zdroj (source), drain (drain) a gate (gate).

Princip činnosti PT je z poloviny jasný z grafického označení a názvu elektrod.

PT kanál je „vodní potrubí“, do kterého proudí „voda“ (proud nabitých částic, které tvoří elektrický proud) přes „zdroj“ (zdroj).

„Voda“ teče z druhého konce „potrubí“ přes „odtok“ (odtok). Brána je "faucet", který otevírá nebo zavírá tok. Aby „voda“ prošla „potrubím“, je nutné v ní vytvořit „tlak“, tzn. aplikujte napětí mezi kolektor a zdroj.

Pokud není přivedeno žádné napětí („žádný tlak v systému“), nebude v kanálu žádný proud.

Je-li přivedeno napětí, pak lze použít "otevřít kohoutek" přivedením napětí na bránu vzhledem ke zdroji.

Čím větší napětí je aplikováno, tím více je „kohoutek“ otevřený, tím více proudu je v kanálu „drain-source“ a tím menší je odpor kanálu.

V napájecích zdrojích se FET používá v režimu klíče, tzn. kanál je buď zcela otevřený nebo zcela uzavřený.

Abych byl upřímný, principy PT jsou mnohem složitější, může to fungovat nejen v režimu klíče. Jeho dílo je popsáno mnoha nejasnými vzorci, ale to zde nebudeme popisovat, ale omezíme se na tyto jednoduché analogie.

Řekneme pouze, že FETy mohou být s n-kanálem (v tomto případě je proud v kanálu tvořen záporně nabitými částicemi) a p-kanálem (proud je vytvářen kladně nabitými částicemi). Na grafickém obrázku ukazuje šipka pro PT s n-kanálem dovnitř, pro PT s p-kanálem směrem ven.

Ve skutečnosti je „trubka“ kus polovodiče (nejčastěji křemíku) s nečistotami různých typů chemických prvků, který určuje přítomnost kladných nebo záporných nábojů v kanálu.

Nyní přejděme ke cvičení a mluvení o tom

Jak otestovat tranzistor s efektem pole?

Normálně je odpor mezi jakýmikoli svorkami FET nekonečně velký.

A pokud tester vykazuje mírný odpor, pak je PT s největší pravděpodobností rozbitý a je třeba jej vyměnit.

Mnoho FETů má vestavěnou diodu mezi kolektorem a zdrojem, která chrání kanál před obráceným napětím (napětí s obrácenou polaritou).

Pokud tedy připojíte „+“ testeru (červená sonda připojená k „červenému“ vstupu testeru) ke zdroji a „-“ (černá sonda připojená k černému vstupu testeru) k odpadu, pak kanál „zazvoní“, jako běžná dioda v dopředném směru.

To platí pro n-kanálové FETy. U P-kanálových FETů bude polarita sond stejná zvrátit.

Jak testovat diodu digitálním testerem je popsáno v odpovídajícím. Tito. v sekci "drain - source" klesne napětí 500-600 mV.

Pokud změníte polaritu sond, na diodu se přivede zpětné napětí, ta se sepne a tester to opraví.

Stav ochranné diody však ještě nevypovídá o stavu tranzistoru jako celku. Pokud navíc PT „prozvoníte“, aniž byste jej vypájeli z obvodu, tak vzhledem k paralelně zapojeným obvodům nelze vždy vyvodit jednoznačný závěr ani o zdraví ochranné diody.

V takových případech můžete tranzistor odpájet a pomocí malého schématu pro testování jednoznačně odpovězte na otázku- zda PT funguje nebo ne.

V počátečním stavu je tlačítko S1 rozepnuté, napětí na bráně vůči svodu je nulové. PT je zavřený a LED HL1 nesvítí.

Při sepnutí tlačítka se na rezistoru R3, působícím mezi zdrojem a hradlem, objeví úbytek napětí (asi 4 V). PT se otevře a LED HL1 se rozsvítí.

Tento obvod lze sestavit jako modul s FET konektorem. Tranzistory v D2 packu (který je určen pro montáž na desku plošných spojů) nelze zasunout do konektoru, ale je možné zasunout vodiče k jeho elektrodám a již je zasunout do konektoru. Chcete-li otestovat FET pomocí p-kanálu, polarita napájecího zdroje a LED musí být obrácena.

Někdy polovodičová zařízení selžou násilně, s pyrotechnickými, kouřovými a světelnými efekty.

V tomto případě se na pouzdru tvoří díry, praská nebo se roztříští na kusy. A můžete učinit jednoznačný závěr o jejich poruše, aniž byste se uchýlili k zařízením.

Na závěr říkáme, že písmena MOS ve zkratce MOSFET znamenají Metal - Oxide - Semiconductor (kov - oxid - polovodič). Toto je struktura FET - kovová brána ("faucet") je oddělena od polovodičového kanálu vrstvou dielektrika (oxid křemíku).

Doufám, že jste dnes přišli na „potrubí“, „kohoutky“ a další „instalatérské práce“.

Nicméně, jak víte, bez praxe je teorie mrtvá! S terénními pracovníky je třeba experimentovat, hlouběji pátrat, šťourat se s jejich kontrolou, takříkajíc cítit.

Mimochodem, Koupit jsou možné tranzistory s efektem pole.

Elektronika nás obklopuje všude. Téměř nikdo se ale nezamýšlí nad tím, jak to celé funguje. Ve skutečnosti je vše docela jednoduché. To se dnes pokusíme ukázat. A začněme s tak důležitým prvkem, jako je tranzistor. Řekneme vám, co to je, co dělá a jak funguje tranzistor.

Co je to tranzistor?

Tranzistor- polovodičové zařízení určené k řízení elektrického proudu.

Kde se používají tranzistory? Ano, všude! Téměř žádný moderní elektrický obvod se neobejde bez tranzistorů. Jsou široce používány při výrobě výpočetní techniky, audio a video zařízení.

Časy, kdy Sovětské mikroobvody byly největší na světě, prošly a velikost moderních tranzistorů je velmi malá. Takže nejmenší z přístrojů má velikost řádově nanometr!

Řídicí panel nano označuje velikost řádově deset až mínus devátá mocnina.

Existují však obří exempláře, které se používají především v oblastech energetiky a průmyslu.

Existují různé typy tranzistorů: bipolární a polární, přímé a reverzní vedení. Provoz těchto zařízení je však založen na stejném principu. Tranzistor je polovodičová součástka. Jak je známo, nosiče náboje v polovodiči jsou elektrony nebo díry.

Oblast s přebytkem elektronů je označena písmenem n(negativní) a oblast s vodivostí otvoru p(pozitivní).

Jak funguje tranzistor?

Aby bylo vše velmi jasné, zvažte práci bipolární tranzistor (nejoblíbenější typ).

(dále jen tranzistor) je polovodičový krystal (nejčastěji používaný křemík nebo germanium), rozdělené do tří zón s různou elektrickou vodivostí. Podle toho jsou zóny pojmenovány kolektor, základna A emitor. Tranzistorové zařízení a jeho schematické znázornění je znázorněno na obrázku níže.

Samostatné tranzistory s přímou a zpětnou vodivostí. Tranzistory P-n-p se nazývají propustné tranzistory a tranzistory n-p-n se nazývají reverzní.

Nyní o tom, jaké jsou dva režimy provozu tranzistorů. Samotná činnost tranzistoru je podobná činnosti vodovodního kohoutku nebo ventilu. Pouze místo vody - elektrický proud. Jsou možné dva stavy tranzistoru - pracovní (tranzistor otevřen) a klidový stav (tranzistor uzavřen).

Co to znamená? Když je tranzistor zavřený, neprotéká jím žádný proud. V otevřeném stavu, kdy je do báze přiveden malý řídicí proud, se tranzistor otevře a emitorem-kolektorem začne protékat velký proud.

Fyzikální procesy v tranzistoru

A nyní více o tom, proč se vše děje tímto způsobem, tedy proč se tranzistor otevírá a zavírá. Vezměme si bipolární tranzistor. Nech to být n-p-n tranzistor.

Pokud připojíte napájecí zdroj mezi kolektor a emitor, elektrony kolektoru se začnou přitahovat ke kladnému pólu, ale mezi kolektorem a emitorem nebude proud. Tomu brání základní vrstva a samotná vrstva emitoru.

Pokud je však mezi bázi a emitor zapojen další zdroj, začnou elektrony z oblasti n emitoru pronikat do oblasti bází. V důsledku toho bude oblast báze obohacena o volné elektrony, z nichž některé budou rekombinovat s dírami, některé budou proudit do plusu báze a některé (většina) půjde do kolektoru.

Tranzistor se tedy otevře a protéká v něm proud emitor-kolektor. Pokud se základní napětí zvýší, zvýší se také proud kolektor-emitor. Navíc při malé změně řídicího napětí je pozorováno výrazné zvýšení proudu kolektorem-emitorem. Právě na tomto efektu je založen provoz tranzistorů v zesilovačích.

To je celý smysl toho, jak tranzistory v kostce fungují. Potřebujete přes noc navrhnout výkonový zesilovač s bipolárním tranzistorem nebo provést nějakou laboratorní práci pro studium činnosti tranzistoru? To není problém ani pro začátečníka, pokud využijete pomoci našich specialistů studentského servisu.

Neváhejte a vyhledejte odbornou pomoc s důležitými záležitostmi, jako je studium! A teď, když už máte představu o tranzistorech, zveme vás k odpočinku a sledování videa skupiny Korn „Twisted transistor“! Například se rozhodnete, obraťte se na Korespondenci.