Elektronik Komponenter: Brug en Transistor som Switch-dummies

En af de mest almindelige anvendelser for transistorer i et elektronisk kredsløb er lige så enkle kontakter. Kort sagt fører en transistor strøm over kollektor-emitterbanen kun, når en spænding påføres basen. Når der ikke er nogen basisspænding, er kontakten slukket. Når basisspændingen er til stede, er kontakten tændt.

I en ideel kontakt skal transistoren kun være i en af ​​to tilstande: slukket eller tændt. Transistoren er slukket, når der ikke er spændingsspænding, eller når biaspændingen er mindre end 0. 7 V. Strømmen er tændt, når basen er mættet, så at kollektorstrømmen kan strømme uden begrænsning.

Dette er et skematisk diagram for et kredsløb, der bruger en NPN-transistor som en switch, der tænder eller slukker for en LED.

Kig på denne kredsløbskomponent efter komponent:

• LED: Dette er en standard 5 mm rød LED. Denne type LED har et spændingsfald på 1,8 V og er bedømt til en maksimal strøm på 20 mA.

• R1: Denne 330 Ω modstand begrænser strømmen gennem LED'en for at forhindre LED'ens udbrænding. Du kan bruge Ohms lov til at beregne mængden af ​​strøm, som modstanden tillader at flyde. Fordi forsyningsspændingen er +6 V, og LED'en falder 1. 8 V, vil spændingen over R1 være 4. 2 V (6 - 1. 8). Opdeling af spændingen ved modstanden giver dig strøm i ampere, ca. 0. 0127 A. Multiplicer med 1.000 for at få strømmen i mA: 12. 7 mA, godt under 20 mA grænsen.

• Q1: Dette er en fælles NPN transistor. En 2N2222A transistor blev brugt her, men næsten enhver NPN transistor vil fungere. R1 og LED'en er forbundet til kollektor, og emitteren er forbundet til jord. Når transistoren er tændt, strømmer strømmen gennem kollektor og emitter, og dermed lyser LED'en. Når transistoren er slukket, virker transistoren som en isolator, og LED'en lyser ikke.

• R2: Denne 1 kΩ modstand begrænser strømmen, som strømmer ind i transistorens bund. Du kan bruge Ohms lov til at beregne strømmen ved bunden. Fordi bund-emitter-forbindelsen falder ca. 0,7 V (det samme som en diode), er spændingen over R2 5,3 V. Opdeling 5. 3 ved 1 000 giver strømmen ved 0. 0053 A eller 5. 3 mA. Således styres 12,7 mA kollektorstrømmen (I _CE ) med en 5,3 mA basestrøm (I _BE ).

• SW1: Denne kontakt styrer, om strømmen skal strømme til basen. Lukning af denne kontakt tænder transistoren, hvilket bevirker, at strømmen strømmer gennem LED'en. Således lukker denne knap lysdioden, selvom kontakten ikke er placeret direkte inden for LED-kredsløbet.

Du kan måske undre sig over, hvorfor du ville have brug for eller vil bryde med en transistor i dette kredsløb. Trods alt kunne du ikke bare sætte kontakten i LED-kredsløbet og gøre væk med transistoren og den anden modstand? Selvfølgelig kunne du, men det ville besejre det princip, at dette kredsløb illustrerer: at en transistor giver dig mulighed for at bruge en lille strøm til at styre en meget større.

Hvis hele formålet med kredsløbet er at tænde eller slukke for en LED, skal du på ingen måde udelade transistoren og den ekstra modstand. Men i mere avancerede kredsløb finder du masser af tilfælde, hvor udgangen fra et trin af et kredsløb er meget lille, og du har brug for den lille mængde strøm for at tænde for en meget større strøm. I så fald er dette transistor kredsløb lige, hvad du har brug for.