схема включения транзистора: как это работает?

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ravager
Открыл глаза
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июл 17, 2009 14:12:46

схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение Ravager »

Всем привет.
Для меня никак не раскроется тайна мироздания транзисторов. Вот пример из статьи с сборкой блока питания:
Изображение
Тут говорится что это эммитерный повторитель. Вообще кажется что это схема включения с ОБ - поправьте если я не прав
Вопрос - как вообще это может работать? Напряжение на базе ниже чем на эммитере и коллекторе, т.е. судя по вики
Uк > Uб < Uэ это режим отсечки, разве нет?
Вот еще с википедии картинка:
Изображение
Опять же вопрос: как это работает если напряжение на эммитере больше чем на базе?
Или это для случая отрицательного напряжения на эммитере?
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16368
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение mickbell »

Ravager писал(а):Тут говорится что это эммитерный повторитель.
Правильно говорится.
Ravager писал(а):Вообще кажется что это схема включения с ОБ - поправьте если я не прав
Не прав. В схеме ОБ сигнал подают на эмиттер, снимают с коллектора. Здесь сигналом служит напряжение стабилитрона, которое подано на базу, а с эмиттера снимается выходной сигнал - напряжение, почти равное входному - и подаётся на запитываемые устройства. Типичный эмиттерный повторитель.
Ravager писал(а):Вопрос - как вообще это может работать? Напряжение на базе ниже чем на эммитере и коллекторе, т.е. судя по вики
Uк > Uб < Uэ это режим отсечки, разве нет?
Да. Потенциал базы обязан быть выше (для NPN) потенциала эмиттера, чтобы транзистор был в активном режиме (не в отсечке).
Ravager писал(а):Опять же вопрос: как это работает если напряжение на эммитере больше чем на базе?
Никак.
Ravager писал(а):Или это для случая отрицательного напряжения на эммитере?
Да. Только всё это не имеет никакого отношения к первой схеме.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.
_________________
На каждый РКН
Найдётся VPN.
Аватара пользователя
gsmart
Друг Кота
Сообщения: 15055
Зарегистрирован: Сб фев 11, 2017 15:59:13
Откуда: 57 RUS

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение gsmart »

Ravager писал(а):Всем привет.
Для меня никак не раскроется тайна мироздания транзисторов.

Ravager писал(а):т.е. судя по вики

На "вики" такие глупости пишут с умным видом. Прочтите лучше нормальную книгу, например такую:
Изображение
Изображение
И всё станет ясно, скачать можно например сдесь:
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/S/SVOREN%27 ... _R.A..html
НАРОДОВЛАСТИЕ а не кланово-олигархическая дерьмократия!!!
Цифровому рабству, навязываемому цифровым олигархатом - НЕТ!
Ravager
Открыл глаза
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июл 17, 2009 14:12:46

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение Ravager »

mickbell писал(а):Да. Потенциал базы обязан быть выше (для NPN) потенциала эмиттера, чтобы транзистор был в активном режиме (не в отсечке).

ну тогда по вышеприведенной схеме транзистор всегда будет в режиме отсечки, там через резистор на базе потенциал будет всегда ниже
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16368
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение mickbell »

Ravager писал(а):ну тогда по вышеприведенной схеме транзистор всегда будет в режиме отсечки, там через резистор на базе потенциал будет всегда ниже
На которой из двух схем (уточните во избежание непонимания) и почему потенциал базы будет всегда ниже потенциала эмиттера?
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.
_________________
На каждый РКН
Найдётся VPN.
Ravager
Открыл глаза
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июл 17, 2009 14:12:46

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение Ravager »

mickbell писал(а):
Ravager писал(а):ну тогда по вышеприведенной схеме транзистор всегда будет в режиме отсечки, там через резистор на базе потенциал будет всегда ниже
На которой из двух схем (уточните во избежание непонимания) и почему потенциал базы будет всегда ниже потенциала эмиттера?

на самой верхней.
чему равен потенциал базы? входному "+" - падение на резисторе?
ток течет через стабилитрон в обратном направлении?
чтоб открылся переход эммитер-база, на эммитере потенциал должен быть нижен чем на базе.
за счет чего он будет ниже если на базе потенциал ниже входного?
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16368
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение mickbell »

Ravager писал(а):чему равен потенциал базы? входному "+" - падение на резисторе?
Для примера возьмём конкретные цифры.
Входное напряжение пусть будет 12 вольт.
Стабилитрон пусть будет на 5.6 вольт.
Таким образом, напряжение на базе относительно общего, обозначенного на схеме минусом, будет 5.6 В, на коллекторе 12 В.
На эмиттере пока непонятно что.
А теперь подключим на выход нагрузку - резистор, скажем, номиналом 100 Ом. Какое напряжение будет на эмиттере? Теперь это можно сказать.
Ravager писал(а):ток течет через стабилитрон в обратном направлении?
чтоб открылся переход эммитер-база, на эммитере потенциал должен быть нижен чем на базе.
за счет чего он будет ниже если на базе потенциал ниже входного?

Надо было нарисовать нагрузку, тогда всё стало бы понятно сразу.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.
_________________
На каждый РКН
Найдётся VPN.
Аватара пользователя
alexradio1103
Друг Кота
Сообщения: 11291
Зарегистрирован: Пт авг 14, 2015 14:25:02
Откуда: Одесса - мама

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение alexradio1103 »

На Эмиттере будет напряжение Базы минус падение p-n перехода (Б-Э). :tea: То есть, на Эмиттере будет падение всегда меньше, чем на Базе(на 0.6в). С одной оговоркой: если на Эмиттер не будет подано внешнее напряжение больше Базового. Тогда неравенство Uk>Ub<Ue выполняется.
Изображениетак понятнее?
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное - ждать когда нагреется паяльник! :)
Ravager
Открыл глаза
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июл 17, 2009 14:12:46

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение Ravager »

mickbell писал(а): Какое напряжение будет на эмиттере? Теперь это можно сказать.

наверное Uб - падение напряжения на переходе эммитер-база?
На Эмиттере будет напряжение Базы минус падение p-n перехода (Б-Э)

угу
Аватара пользователя
alexradio1103
Друг Кота
Сообщения: 11291
Зарегистрирован: Пт авг 14, 2015 14:25:02
Откуда: Одесса - мама

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение alexradio1103 »

Ravager писал(а):чему равен потенциал базы? входному "+" - падение на резисторе?
Да, равно напряжению на коллекторе минус падение на резисторе.
Ravager писал(а):ток течет через стабилитрон в обратном направлении?
Ток начинает течь при достижении определённого напряжения "пробоя". Пока обратное напряжение не достигло напряжения пробоя, ток через стабилитрон практически не течёт, не считая утечки.
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное - ждать когда нагреется паяльник! :)
Ravager
Открыл глаза
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июл 17, 2009 14:12:46

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение Ravager »

alexradio1103 писал(а):Да, равно напряжению на коллекторе минус падение на резисторе.

т.е. по сути == напряжению стабилитрона?
тогда ток базы = (Uк - Ud) / Rб ?
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение B@R5uk »

Ток базы равен току нагрузки делить на h21э.
Аватара пользователя
alexradio1103
Друг Кота
Сообщения: 11291
Зарегистрирован: Пт авг 14, 2015 14:25:02
Откуда: Одесса - мама

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение alexradio1103 »

Не совсем. Ток базы равен: (Uк - Ud) / Rб и минус ток стабилитрона. :tea: Но зависит от h21e - как выше сказано.
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное - ждать когда нагреется паяльник! :)
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16368
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение mickbell »

Можно вывернуть наоборот: ток через стабилитрон равен току через балластный резистор (который понятно чему равен) минус ток базы (который тоже понятно чему равен). И смотреть, не окажется ли вдруг этот ток отрицательным. :-) Интересно, ТС совсем запутался, или ещё нет? :))
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.
_________________
На каждый РКН
Найдётся VPN.
Аватара пользователя
alexradio1103
Друг Кота
Сообщения: 11291
Зарегистрирован: Пт авг 14, 2015 14:25:02
Откуда: Одесса - мама

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение alexradio1103 »

Ну да, это "палка с двумя концами"! :)))
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное - ждать когда нагреется паяльник! :)
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение B@R5uk »

Вообще, модель стабилитрона в рабочей области стабилизации весьма хорошо описывается уравнением:

Ud = Ud0 + Id * Rd

где Ud0 — напряжение стабилизации, а Rd — дифференциальное сопротивление стабилитрона в рабочей области. Это сопротивление мало́ и варьируется от нескольких ом, до нескольких десятков ом, поэтому, если вывернуть уравнение:

Id = (Ud - Ud0) / Rd

можно увидеть, что небольшие изменения стабилизируемого стабилитроном напряжения вызывают сильное изменение тока через него. Это и обеспечивает стабилизацию.

Однако стабилитрон не сможет стабилизировать токи большее, чем ток через резистор Rб на самой первой схеме. Если ток нагрузки будет велик стабилитрон закроется и стабилизация прекратится (напряжение на нём упадёт). Выхода из положения два: уменьшить сопротивление Rб, но тогда ухудшится стабилизация или поставить усилитель тока. Транзистор включенный по схеме с общим коллектором (эмиттерный повторитель) и выполняет эту самую функцию — усиление тока:

Iн = Iб * h21э

Разумеется напряжение на нагрузке меньше напряжения на стабилитроне на величину падения напряжения на транзисторе:

Uн = Ud - Uбэ

Эта величина не большая и равна приблизительно 0,6 вольт (для кремниевого несоставного транзистора). Именно поэтому стабилитрон КС156А имеет среднестатистическое напряжение стабилизации 5,6 вольт, чтобы после транзистора получились стандартные 5 вольт. Вообще говоря, напряжение Uбэ логарифмически зависит от тока эмиттера (погуглите уравнение Шокли для диода, если интересует этот вопрос), но именно из-за этой логарифмической зависимости в довольно широком диапазоне токов (2-3 порядка) изменение напряжения Uбэ незначительно, и его можно считать константой.

Осталось записать уравнение для вспомогательного резистора Rб с законом Кирхгофа для точки ветвления у базы:

Ir = Iб + Id = (Uпит - Ud) / Rб

Теперь решаем систему (точнее говоря, не совсем решаем, так как она недоопределена, а выражаем Uн через Iн):

(Uпит - Ud) / Rб = Iб + (Ud - Ud0) / Rd
Uпит / Rб - Ud / Rб = Iб + Ud / Rd - Ud0 / Rd
Uпит / Rб + Ud0 / Rd = Iб + Ud * (1 / Rd + 1 / Rб)
Ud = (Uпит / Rб + Ud0 / Rd - Iб) / (1 / Rd + 1 / Rб)
Uн = (Uпит / Rб + Ud0 / Rd - Iн / h21э) / (1 / Rd + 1 / Rб) - Uбэ

Отсюда видно, что:

Uн = Uвых - Iн * Rвых

где Uвых — выходное напряжение стабилизатора и равно:

Uвых = Uпит / (Rб / Rd + 1) + Ud0 / (1 + Rd / Rб) - Uбэ

а Rвых — выходное сопротивление стабилизатора и равно:

Rвых = Rб / h21э / (Rб / Rd + 1)

Чем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона Rб и чем больше усиление по току транзистора h21э, тем меньше выходное сопротивление стабилизатора, соответственно, тем лучше стабилизация.

Чем больше отношение Rб / Rd, тем меньше напряжение питания Uпит влияет на выходное сопротивление, тем меньше изменения напряжения в сети и пульсации 100 Гц после выпрямителя проникают на выход стабилизатора напряжения.

Однако, дифференциальное сопротивление стабилитрона Rd фиксировано маркой, а сопротивление в базе транзистора Rб нельзя увеличивать бесконечно, иначе тока, которое оно предоставляет, не хватит для открытия транзистора и обеспечения стабилизации. Поэтому, чем больше максимальный выходной ток и хуже значение усиления транзистора по току h21э, тем меньше должно быть Rб, и, соответственно, тем хуже будет стабилизация. Везде приходится искать компромиссы.
Последний раз редактировалось B@R5uk Пн фев 13, 2017 16:21:56, всего редактировалось 4 раза.
Аватара пользователя
alexradio1103
Друг Кота
Сообщения: 11291
Зарегистрирован: Пт авг 14, 2015 14:25:02
Откуда: Одесса - мама

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение alexradio1103 »

B@R5uk, это Вы сейчас кому? :dont_know:
Автор не имеет даже приблизительных понятий о стандартных схемах включения транзисторов...
Кому нужна Ваша диссертация тут? :))
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное - ждать когда нагреется паяльник! :)
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение B@R5uk »

alexradio1103 писал(а):это Вы сейчас кому?
Да любому, кому интересно. В том числе и топикстартеру. Его интересовал вопрос "Как работает схема", думаю мой ответ исчерпывающий по этому вопросу. Впрочем, если что не понятно, я могу попытаться объяснить. Главное чтобы вопросы были по существу.

alexradio1103 писал(а):Кому нужна Ваша диссертация тут?
Щютить изволите, сударь? :shock: Это же тривиальный расчёт в уме! Любой старшеклассник в состоянии его произвести. А уж радиолюбитель просто обязан уметь считать. :music:
Аватара пользователя
alexradio1103
Друг Кота
Сообщения: 11291
Зарегистрирован: Пт авг 14, 2015 14:25:02
Откуда: Одесса - мама

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение alexradio1103 »

Ну и считайте это всё в уме! :beer:
90% времени уходит на отыскание неисправности,остальное - ждать когда нагреется паяльник! :)
Ravager
Открыл глаза
Сообщения: 40
Зарегистрирован: Пт июл 17, 2009 14:12:46

Re: схема включения транзистора: как это работает?

Сообщение Ravager »

mickbell писал(а):Можно вывернуть наоборот: ток через стабилитрон равен току через балластный резистор (который понятно чему равен) минус ток базы (который тоже понятно чему равен). И смотреть, не окажется ли вдруг этот ток отрицательным. :-) Интересно, ТС совсем запутался, или ещё нет? :))

ну 1 правило кирхгофа я еще помню)
Автор не имеет даже приблизительных понятий о стандартных схемах включения транзисторов...

не ну про 3 схемы включения с ОБ, ОЭ и ОК я знаю примерно. единственное с чем возникают трудности - с определением что есть что.
Мне казалось что самая верхняя схема - это ОБ, ибо там входной и выходной сигнал имеют общий провод который воткнут в базу(хоть и через стабилитрон)
Ответить

Вернуться в «Теория»