ШИМ+Усилитель

[Valery_B]

Первый раз в жизни собираю усилитель. Почти получилось.
Задача - контролировать скорость вращения вентилятора. Но есть куча вопросов.

Если я правильно понял концепцию, то с помошью Широтно Импульсной Модуляции(ШИМ) можно контролировать напряжение путём изменения ширины импульсов. Я посчитал, что для этого лучше всего подходит последовательный порт ПК, и напрямую подключил:

Базу биполярного транзистора - к выходу (TrX) последовательного порта.
Коллектор - к земле (чёрный провод)
Эмиттер - либо к линии +5 в либо +12 (меняю от раза к разу, смотря что подключаю - либо диод, либо вентилятор).

Ну теперь вообщем вопросы:

1. Как понять какой ток и какое напряжение должны быть на базе транзистора, что бы он был открыт в максимальном состоянии ?
2. Где можно почитать, для чего нужны резисторы и ёмкости в усил. каскаде ? НИГДЕ не нашёл нормального объяснения. В лучшем случае, только расчёт значений.
3. В чём отличие NPN и PNP транзистора ? Если я правильно понял - то 1ый при подаче на базу напряжения не даёт току идти через эмиттер-коллектор, а второй на оборот - даёт. Если можно, то пжл, ответьте без стандартных "дырок" и "электронов"


5. Записывая в послед. порт значения 1111 1111 и 0000 0000, по идее, ШИМ дожен выдавать либо максимум, либо минимум. Но токого не происходит. 1ое значение выдаёт около 11В а второе значение около 1В. Хотя ШИМ сигнал должен быть либо полностью открыт, либо закрыт. Такое ощущение, что ком порт передаёт ещё какие-то не программируемые биты, как будто их не 8, а 10. И из этих 10, 2 бита не видны, это и влияет результирующие напряжение.
А что самое смешное - если в порт вообще ничего не записывать, от туда выходят 100%ая ширина импульса. т.е. 1111 1111. Но если я туда пытаюсь записать те самые 1111 1111 напряжение сразу на базу транзистора повышается.



Транзистор выпаял и старого блока питания:

ST13009
High voltage fast-switching NPN power transistor

VCEV Collector-emitter voltage (VBE = -1.5 V) 700 V
VCEO Collector-emitter voltage (IB = 0) 400 V
VEBO Emitter-base voltage (IC = 0) 12 V
IC Collector current 12 A
ICM Collector peak current (tP < 5ms) 24 A
IB Base current 6 A
IBM Base peak current (tP < 5ms) 12 A
Ptot Total dissipation at Tc = 25°C 100 W
Tstg Storage temperature -65 to 150 °C
TJ Max. operating junction temperature 150 °C

[Microwatt]

Не стоит перепрыгивать из детского сада в литературу для 8 класса. Азбуку нужно выучить сначала.
Все советы тут бесполезны. Нельзя делать схему авторегулирования не понимая четко что такое транзистор.

[Gudd-Head]

Я посчитал, что для ШИМ лучше всего подходит последовательный порт ПК, и напрямую подключил базу биполярного транзистора - к выходу (TrX) последовательного порта

Вот это пиздооос

[Valery_B]

Мдя... Абсолютно стандартная ситуация для русского форума.
На вопросы - ни одного ответа.
В лучшем случае бла-бла-бла или куда то посылают показывая свою "Крутость".

[Gudd-Head]

Мдя... Абсолютно стандартная ситуация для русского форума.
Я вот знаю как работает транзистор... Точнее, мне так кажется потому что я не знаю в чём отличие NPN и PNP транзистора.
Так вот, я задумал намутить супер-пупер девайс, но у меня что-то не получается.

[YS]

Абсолютно стандартная ситуация для русского форума.

Хорошо. Давайте я, как заслуженный англоамериканец, ее поправлю.

Я посчитал, что для этого лучше всего подходит последовательный порт ПК

Насчет "лучше всего" - эт Вы сильно погорячились. Скажем так, это так себе вариант если нет ничего другого и надо быстро.

напрямую подключил

Неверно. В базу транзистора надо поставить резистор. Хотя бы 510 Ом.

Как понять какой ток и какое напряжение должны быть на базе транзистора, что бы он был открыт в максимальном состоянии ?

Напряжение на базе всегда 0.6В, как явствует из теории. Ток базы выбирается так, чтобы расчетный ток коллектора при заданном токе базы превышал максимальный ток нагрузки. Это условие насыщения.

Где можно почитать, для чего нужны резисторы и ёмкости в усил. каскаде ?

Резисторы нужны для установки режима усилительных элементов и ограничения тока. Конденсаторы применяются для развязки по постоянному току, фильтрации питания и (совместно с другими элементами) частотной коррекции.

Вообще, этот вопрос относится к базовой теории.

В чём отличие NPN и PNP транзистора ?

В порядке следования слоев полупроводника с разным типом проводимости.

Такое ощущение, что ком порт передаёт ещё какие-то не программируемые биты, как будто их не 8, а 10. И из этих 10 ...

Во-первых, почитайте про стандарт RS-232, конкретно - про уровни напряжения. Во-вторых, про формат передаваемых данных - стартовые биты, биты четности. Многое прояснится. Простите, переписывать документацию руками мне тут лень.

[kotpalych]

1. Напряжение на базе простого кремниевого биполярного транзистора должно превышать 0,6 вольт , а ток базы должен быть меньше требуемого тока нагрузки в hFE (усиление) транзистора.
2. Конденсаторы , в основном , развязка и фильтрация, резисторы - нагрузка, установка режимов полупроводников , токоограничение.
3. При положительном напряжении на коллекторе, NPN транзистор открывается при подаче на его базу, относительно эмиттера, положительного напряжение, PNP - отрицательного.
5. Посылка COM порта всегда содержит стартовый (плюсовой) и стоповый (минусовой) биты. Недействующий порт - минусовой.

[YS]

Напряжение на базе простого кремниевого биполярного транзистора должно превышать 0,6 вольт

Если напряжение на базе (относительно эмиттера) кремниевого биполярного транзистора по модулю сильно превышает 0.6 В, это значит, что он сгорел... Переход "база-эмиттер" - диод, соответственно, если он открыт, на нем всегда будет 0.6 - 0.7 В.

ток базы должен быть меньше требуемого тока нагрузки в hFE (усиление) транзистора

Это предельный случай. Лучше дать в базу ток немного больше минимально необходимого. Да, ориентироваться, естесственно, надо на минимальный указанный hFE для данного типа транзистора.

[Valery_B]

Спасибо товарищам kotpalych и YS за нормальные ответы.
Без всякого выпендрёжа. Просто взять и ответить - это уже редкость.

Что касается посл. порта - то ничего лучше кроме как его я и не нашёл, по причине отсутсвия всего остального. Учитывая то, что транзисторы и всё остальное я выпаяваю со слоаманных БП.
А вообще ком порт со своими стоп битами - это отдельная тема.

Кстати, а разница между теорией и практикой как анекдоте
Теория - это когда всё понятно, но ничего не работает.
Практика - это когда всё работает, но но ничего не понятно.

[YS]

ничего лучше кроме как его я и не нашёл, по причине отсутсвия всего остального. Учитывая то, что транзисторы и всё остальное я выпаяваю со слоаманных БП.

Если БП комповые (ведь комповые же, да?) то внутри них в 99.998% случаев есть микросхема TL494 или ее аналог. Она позволяет реализовать ШИМ, причем при необходимости с затеями типа защитного интервала и прочего.