Как работает транзистор ?

Вид для печати

10.11.2007, 23:21
sobakas

Как работает транзистор ?

Скажите пожалуйста, существует ли объяснение такой чудо вещи как транзистор без применения американизированных фраз типа инжекции и тд и не влезая в глубокие дебри теоретической физики полупродников? Можно ли как нибудь быстро понять как работает транзистор? существет 4 режима транзистора: отсечки, активный, инверсный, насыщения. Что надо сделать с транзистором чтобы он был в одном из них? Возможно вопрос для какогокажется глупым , а кто то даже взбесится и что то нехорошее ответит, но для меня это настоящая проблема!( Т.к. все схемы ТТЛ и тд состоят из этого чудо прибора и у нас в группе никто толком не шарит, в книгах тоже ниче не ясно, преподов лучше ваще не спрашивать. Короче кто поможет разобраться с этим 8 чудом светом, тому заранее спасибо!
11.11.2007, 13:14
RU3AX

Цитата:

Сообщение от sobakas

... Можно ли как нибудь быстро понять как работает транзистор? существет 4 режима транзистора: отсечки, активный, инверсный, насыщения. Что надо сделать с транзистором чтобы он был в одном из них? ...

Транзистор - это "черный ящик" с тремя выводами (база, коллектор, эмиттер). Режим работы определяется током базы (сумма токов тока "смещения" и током сигнала).

1. Отсечка - ток базы равен нулю. Ток коллектора (и близкий к нему ток эмиттера) равен нулю.

2. Активный - ток базы не равен нулю, напряжение на коллекторе меньше напряжения источника питания, зависит от сопротивления нагузки. Усиление сигналов во многих устройствах.

3. Инверсия - над полагать, начинается с тока базы, при котором напряжение на коллекторе уже близко к нулю.

4. Насыщение - еще большие значения тока базы, на коллекторе напряжение близко к нулю ("напряжение насыщения"). Ток коллектора не зависит от тока базы.

В цифровых устройствах используются режимы - отсечка и насыщение (0 и 1).
11.11.2007, 14:19
Женя

Цитата:

Сообщение от RU3AX

В цифровых устройствах используются режимы - отсечка и насыщение (0 и 1).

.................................................
А ЭСЛ?
11.11.2007, 14:53
RU3AX

Цитата:

Сообщение от Женя

.................................................
А ЭСЛ?

А Вам не никогда не приходило в голову, что уровень ответа должен соответствовать уровню вопроса?
11.11.2007, 15:17
Женя

Цитата:

Сообщение от RU3AX

В цифровых устройствах используются режимы - отсечка и насыщение

А вдруг он ничего не знает, а про ЭСЛ знает.:umnik2:
Что он про всех форумчян подумает. :swoon:
Одного слова у Вас только и не хватает.

Цитата:

В цифровых устройствах в основном используются режимы - отсечка и насыщение.
11.11.2007, 16:14
RU3AX

Цитата:

Сообщение от Женя

А вдруг он ничего не знает, а про ЭСЛ знает.:umnik2:
Что он про всех форумчян подумает. :swoon:
Одного слова у Вас только и не хватает.

У вдруг не знает? Подобное обсуждение уже на уровне словоблудия...
11.11.2007, 17:17
RX3APE
Господа! Ну опять вы "немножко отклонились" от темы заданного вопроса и начали выяснять между собой нужно ли использовать постоянную Планка, чтобы объяснить студенту работу транзистора! :-)).

RU3АХ вообщем-то почти правильно ответил, за исключением "инверсного" режима. Инверсный режим заключается в том, что транзистор используется "наоборот", то есть коллектор и эмиттер меняются местами! При этом транзистор работает, но имеет маленький коэффициент усиления, но зато более высокое быстродействие (за счёт меньшего времени "рассасывания"), естественно это относится к "цифровым" режимам!

А теперь попробую объяснить режимы работы транзистора "на уровне заданного вопроса" :-).

Итак, представим провод в виде водопроводной трубы! транзистор - это водопроводный кран, у крана есть входное отверстие (эмиттер), выходное отверстие (коллектор) и ручка (база) - Ваша рука является проводом, подключенным к базе! :-).
1. Режим отсечки - кран закрыт - вода не течет (ток через транзистор не течёт).
2. Режим насыщения - кран полностью открыт (до упора) - вода течет насколько можно сильно (ток через транзистор максимальный, определяется резистором нагрузки).
3. Активный режим - кран приоткрыт не полностью и Вы можете регулировать величину струи (ток через транзистор определяется током базы).
4. Инверсный режим - "пьяный слесарь" подключил водопроводную трубу так, что вода течет не в ванну, а наоборот (шутка). Если серьезно, то кран подключили повернув на 180 градусов - для водопровода (и для некоторых полевых транзисторов) это нормально и не вызовет существенных изменений в работе.
С уважением, Вадим
11.11.2007, 18:15
LY1CE

Цитата:

Сообщение от wadim

Итак, представим провод в виде водопроводной трубы! транзистор - это водопрврдный кран, у крана есть входное отверстие (эмиттер), выходное отверстие (коллектор) и ручка (база) - Ваша рука является проводом, подключенным к бвзе! :-).

Предлагаемая Вами модель транзистора имела бы право на жизнь, если бы не небольшой изъян в ней :)
В транзисторе _ток_ коллектора управляется _током_ базы.
В Вашей модели _ток_ "коллектора" управляется _углом_ поворота ручки.
Почувствуйте разницу :)
11.11.2007, 18:50
RX3AKT

Бедный SOBAKAS!
И в уч. заведении ничему не научили, и здесь мозги запудрили...
11.11.2007, 18:54
RK3ATI

Цитата:

Сообщение от LY1CE

В транзисторе _ток_ коллектора управляется _током_ базы.
В Вашей модели _ток_ "коллектора" управляется _углом_ поворота ручки.

И в чём разница?
Wadim по моему верно ответил.
11.11.2007, 20:50
LY1CE

Цитата:

Сообщение от RK3ATI

И в чём разница?
Wadim по моему верно ответил.

Транзистор - это усилитель тока.
А водопроводный кран - усилитель чего ?
11.11.2007, 21:20
RK3ATI

Цитата:

Сообщение от LY1CE

Транзистор - это усилитель тока.
А водопроводный кран - усилитель чего ?

Так базу мы тоже приоткрываем, чтобы потёк ток в коллекторе.
Чем больше откроем, тем больше потечёт.
Так и кран.
11.11.2007, 21:26
UA3ARN

Есть старая книжка,где доступно и интересно написано о транзисторах.
Называется она "Шаг за шагом.Транзисторы" автор Р.Сворень.
Правда выпушена она была в 1971 году,причем в издательстве Детская литература. Прочитав эту книгу,можно будет браться за более серьезные учебники.
11.11.2007, 22:25
RX3AKT

Из всего ЭТОГО^^^
складывается весьма грустная картина:
1) Студента не могут научить тому, чему НАС - СТАРИКОВ учили запроста.
2) Студент не способен САМ найти нужный материал.
3) Старики ^^^ не понимают образного языка и юмора. Только СОБАЧАТСЯ!
В результате МЫ имеем то, что ИМЕЕМ, несмотря на крики о "прогрессе во всем..."
PS: Если мне не изменяет память, то слово ТРАНЗИСТОР сложено из двух частей - TRANSFER and RESISTOR т.е. ПЕРЕМЕННОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ... http://dssplab.karelia.ru/sources/mo...hapter1_01.htm
Первое, что попалось... http://www.techno.edu.ru/db/msg/7205.html
12.11.2007, 06:49
UA3IRS

А лучшего всего воспользоваться википедией и посмотреть там это слово - ТРАНЗИСТОР.
12.11.2007, 15:55
LY1CE

Ну вот, эта модель в первом приближении вполне вменяема.
12.11.2007, 17:40
sobakas

вообщем я попробывал посмтореть что получится если в микрокапе соединить транзистор с напряжениями и менял потециалы...(проверьте)
Получается что если на коллекторе 2 волта, на базе 2 вольта, а на эмммитере -2, то это активный режим и ток эмиттера =ток кол+ток базы. Потом если Uк=2в Uб=0 Uэ=2в это режим отсечки и ток базы=току коллектора и эммитера(ток втекает в базу). Потом если Uк=-2в Uб=0 Uэ=-2в то это насыщениеи ток базы=току коллектора и эммитера(ток вытекает из базы). Дальше если Uк=-2в Uб=0 Uэ=2в то это инверсный режим и токиз базы и эммитера идет в коллектор. Только в микрокапе почему то в инверсном режиме над транзистором была надпись OFF(для насыщения sat, для активного резима lin, отсечка off). Т.е. получается что режим насыщения это следствие режима активного или инверсного. Н-рв активном режиме я 2 вольта на коллекторе буду понижать до тех пор пока разница с базовым потенциалом не стане больше 0.6(напряжение открывания перехода).и ток на коллекторе станет меньшеи базовый ток "поборет " коллекторный и потечет в более низкоомную облать(у меня на колеекторе 2 ком, на эммитере 20) и ток поменяет направление. Вообщем как то так наверно... Кстати кто то говорил про литературу (цитировать не хочу, долго искать)... я читал какие то книги все равно ниче не ясно... даже нашел такую книгу психоделичную книгу как Транзистор это очень просто(только не дочитал, наверно зря). Там диалог велся между незнайкиным и любознайкиным... По сути незнайкин должен был быть полным бездарем а любознайкин должен ему был все популярно объяснить, но оказалось что незнайкин совсем не незнайкин, он там в совершенстве владет химией и ваще шарит во всем)))) Другие многие книги ваще не для начинающих)... Возможно просто надо собрать 100 раз всякие схемы эсл ттл дтл самому а потом допрет .
01.12.2007, 22:06
vitax

А можно продолжить уроки?
Я так понял, транзистор управляет током.
Может ли транзистор или схема из пары-тройки транзисторов управлять напряжением?
например, я подаю на базу мало вольт, скажем через переменное сопротивление от 0 до 5 вольт, а транзистор при этом управляет напряжением от 0 до 12 вольт.
02.12.2007, 17:43
DMJ

Цитата:

Сообщение от vitax

Я так понял, транзистор управляет током.
Может ли транзистор или схема из пары-тройки транзисторов управлять напряжением?

Прежде всего, транзистор не управляет током, это прибор управляемый током - ток в цепи его коллектора зависит от тока базы. Но ток базы в свою очередь зависит от напряжения, приложенного к участку база-эмиттер (эмиттерному переходу) транзистора. Изменение этого напряжения под воздействием входного сигнала приводит к соответствующему изменению тока базы и к значительно большему изменению тока коллектора. Если последовательно в цепь коллектора включить резистор, то изменение тока коллектора вызовет (по закону Ома) соответствующее изменение падения напряжения на этом резисторе. И будет оно значительно большим, чем поданный на базу входной сигналом.

Таким образом, простейший транзисторный усилитель напряжения состоит из самого транзистора и резистора, включенного между его коллектором и источником питания. Чтобы усилитель был линейным (т. е. его выходное напряжение представляло собой усиленную копию входного), чтобы его параметры не зависели от температуры и нужным образом зависели от частоты сигнала, добавляют еще несколько элементов - резисторов, конденсаторов, а иногда и катушек индуктивности. Но суть дела от этого не меняется.

Коэффициент усиления напряжения простейшим однотранзисторным усилителем довольно велик - от нескольких десятков до нескольких сотен раз. Как ни странно, чтобы сделать его меньше (например, чтобы при изменении напряжения на входе на 5 В выходное напряжение пропорционально изменялось на 12 В, как Вы просите), усилитель приходится усложнять, вводя так называемую отрицательную обратную связь и проч.

А вот если усиления, даваемого одним транзистором, недостаточно - тогда и включают один за другим несколько усилителей, т. е. транзисторов с сопутствующими элементами.
02.12.2007, 22:36
vitax

Очень здорово написано, очень понятным языком. Каждое предложение по отдельности понятно. Но вся картина в целом непонятна. :no2:

Ставлю эксперимент, - неполучается.
Имеет ли значение как подключать транзистор, например, объщий эмитер? Имеет ли значение какой транзистор n-p-n или p-n-p? Резистор, подключенный к колектору, это нагрузка (лампочки или моторчик) или обязательно резистор?

Вот беру лампочку на 12V подключаю ее к коллектору n-p-n транзистора и к плюсу батарейки на 12V, минус батарейки подключаю к эмиттеру, на базу транзистора подключаю плюс батарейки на 6V, минус батарейки на 6V подключаю к эмиттеру транзистора. Загорается лампочка, ура, но светит в пол накала. Беру мультиметр, меряю напряжение на лампочке, получается 5,5V. Заменяю батарейку 6V на батарейку 12V, на лампочке 11V. Ерунда какая-то.

Я все неправильно понял? Или, может, я неправильно транзистор подключил?
03.12.2007, 02:50
REST

Цитата:

Сообщение от sobakas

у нас в группе никто толком не шарит

Узнаю одесский РТФ, случайно не Куценко преподаёт?! :)

А вот и наша смена! ! ! :)

Транзистор работает по аналогии с волопроводным краном!

Кран открыт на всю - насыщение;
Кран открыт, но напор умеренный - рабочий(активный) режим;
Кран приоткрыт так, что вода течёт тонкой струйной или капает - отсечка;
Кран закрыт - отсечка(глубокая);

Проще некуда, разве кто-то ещё попробует проще обьяснить! :)

Я, кстати, по рассказам Куценко приходил в ужас, она умеет запудрить мозги!
Опыт радиолюбителя мне тогда очень пригодился!
18.12.2007, 21:19
UR7IRC

Я в своё время где-то читал что - База это большие закрытые ворота. Эмитер это маленькие человечки с ключами от этих ворот. Колектор - большие человечки, но ключей у них нет. И большие человечки могут пройти через эти ворота, только когда через ворота проходят маленькие человечки (у которых есть ключи). Только всё ещё зависит кокой транзистор p-n-p или n-p-n!