3극관의 작동 원리에 대한 자세한 설명은 이 4가지 사항을 읽고 나면 이해하게 될 것입니다!

트랜지스터(Transistor)는 정식 명칭이 반도체 삼극관(semiconductor triode)이라고도 하며 전류를 조절하는 반도체 소자이다. 비접촉식 스위치. 다음은 삼극관의 작동 원리에 대한 소개입니다. 이해가 되지 않는다면 편집자와 함께 살펴보겠습니다.

트랜지스터의 작동 원리

1. 전류 증폭

다음 분석은 NPN 실리콘 트랜지스터에만 적용됩니다. 베이스 B에서 이미터 E로 흐르는 전류를 사용합니다. 전류를 베이스 전류 Ib라고 하고, 컬렉터 C에서 이미터 E로 흐르는 전류를 컬렉터 전류 Ic라고 합니다. 이 두 전류의 방향은 이미터 E에 표시됩니다. 전류의 방향을 나타냅니다. 트랜지스터의 증폭 효과는 다음과 같습니다. 컬렉터 전류는 베이스 전류에 의해 제어되며(전원 공급 장치가 컬렉터에 충분히 큰 전류를 제공할 수 있다고 가정) 베이스 전류의 작은 변화는 콜렉터 전류를 A 큰 변화로 만들고 그 변화는 일정한 비례 관계를 만족합니다. 콜렉터 전류의 변화는 베이스 전류의 변화의 β배입니다. 즉, 전류 변화는 β배만큼 증폭되므로 β라고 부릅니다. 트랜지스터의 증폭 계수(β는 일반적으로 수십 또는 수백과 같이 1보다 훨씬 큽니다) 베이스와 이미터 사이에 변화하는 작은 신호를 추가하면 베이스 전류 Ib가 변경되고 변경이 발생합니다. Ib의 전류가 증폭되어 Ic에 큰 변화가 발생합니다. 컬렉터 전류 Ic가 저항기 R을 통해 흐른다면 전압 계산 공식에 따라 이 저항기의 전압은 다음과 같이 계산될 수 있습니다. 이 저항의 전압을 빼면 증폭된 전압 신호를 얻게 됩니다.

2. 바이어스 회로

실제 증폭기 회로에 트랜지스터를 사용하면 이에 대한 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, 3극관 BE 접합(다이오드와 동일)의 비선형성으로 인해 입력 전압이 특정 수준에 도달하면 베이스 전류가 생성되어야 합니다(실리콘의 경우). 일반적으로 0.7V를 취함) 베이스와 이미터 사이의 전압이 0.7V 미만이면 베이스 전류는 0으로 간주될 수 있습니다. 그러나 실제로 증폭되는 신호는 0.7V보다 훨씬 작은 경우가 많습니다. 만약 바이어스가 추가되지 않는다면, 그러한 작은 신호는 베이스 전류의 변화를 일으키기에 충분하지 않습니다(왜냐하면 0.7V 미만이면 베이스 전류가 0이 되기 때문입니다). ) 미리 트랜지스터의 베이스에 위 그림의 저항 Rb는 이 전류를 제공하는 데 사용되므로 이를 베이스 바이어스 저항이라고 합니다. 그런 다음 이 바이어스 전류에 작은 신호가 중첩되면 작은 신호가 발생합니다. 베이스 전류의 변화와 베이스 전류의 변화는 증폭되어 컬렉터에 출력됩니다. 또 다른 이유는 바이어스가 추가되지 않으면 증가된 신호만 증폭되기 때문입니다. (바이어스가 없을 때는 콜렉터 전류가 0이고 더 이상 줄일 수 없기 때문입니다.) 바이어스를 추가하면 입력 베이스 전류가 더 작아질 때 콜렉터가 미리 특정 전류를 갖도록 허용됩니다. , 컬렉터 전류 전극 전류는 감소될 수 있으며 입력 베이스 전류가 증가하면 컬렉터 전류가 증가합니다. 이러한 방식으로 감소된 신호와 증가된 신호가 모두 증폭될 수 있습니다.

3. 스위칭 기능

트랜지스터의 포화 상황에 대해 이야기해 보겠습니다. 위 그림과 같은 그림은 저항 Rc에 의해 제한됩니다(Rc는 고정된 값이므로 최대 전류는 U/Rc이며, 여기서 U는 전력입니다. 베이스 전류의 증가가 계속해서 콜렉터 전류를 증가시킬 수 없는 경우, 3극관이 포화 상태인지 여부를 판단하는 일반적인 기준은 다음과 같습니다. 포화 상태에 들어간 후에는 3극관의 컬렉터와 에미터 사이의 전압이 매우 작아지며 이는 스위치가 닫힌 것으로 이해할 수 있습니다. 이러한 방식으로 3극관을 스위치로 사용할 수 있습니다. 0, 삼극관의 컬렉터 전류는 0(삼극관 컷오프라고 함)이며 이는 스위치가 꺼지는 것과 같습니다. 베이스 전류가 너무 커서 삼극관이 포화되면 스위치가 닫히는 것과 같습니다. 삼극관이 주로 차단 및 포화 상태에서 작동하는 경우 일반적으로 이러한 삼극관을 스위칭 튜브라고 부릅니다.

IV. 작동 상태

저항 Rc를 조명으로 교체하면 위 그림의 전구에서 베이스 전류가 0일 때 콜렉터 전류는 0이 되고 전구는 꺼집니다. 베이스 전류가 상대적으로 크면(전구에 흐르는 전류를 증폭 계수로 나눈 것보다 큽니다.) β), 삼극관은 포화되어 스위치가 닫히고 전구가 켜져 있는 것과 같습니다. 제어 전류는 전구 전류의 1/3보다 약간만 크면 되기 때문에 작은 전류를 사용할 수 있습니다. 큰 전류의 켜기/끄기를 제어하려면 기본 전류가 0에서 천천히 증가하면 전구의 밝기도 증가합니다(삼극관이 포화되지 않기 전에).

삼극관 스위칭 회로의 작동 원리

삼극관 스위칭 회로는 스위칭 삼극관 VT, 모터 M, 제어 스위치 S, 베이스 전류 제한 저항 R 및 전원 GB로 구성됩니다. VT는 NPN 유형 저전력 실리콘 튜브 8050을 사용하며 최대 허용 콜렉터 전류 ICM은 모터의 시동 전류 요구 사항을 충족하기 위해 1.5A에 도달할 수 있습니다. M은 작동 전압이 3V인 소형 DC 모터를 선택하고 해당 전원 공급 장치 GB도 3V입니다.

VT 베이스 전류 제한 저항 R은 어떻게 결정하나요?

트랜지스터 스위칭 회로의 전류 분포 함수에 따라 베이스에 약한 전류 IB를 입력하면 콜렉터를 제어할 수 있습니다. 현재 IC에 큰 변화가 있습니다.

VT 전류 증폭 계수 hfe 250, 모터 기동 시 콜렉터 전류 IC=1.5A라고 가정하면 계산 후 트랜지스터를 포화 및 도통시키는 데 필요한 베이스 전류 IB는 ≥(1500mA/ 250)×2=12mA.

그림 1의 회로에서 무부하 시 모터의 구동 전류는 약 500mA이며, 이때 전원 공급 장치(AA 배터리 2개로 구동)의 전압은 2.4V로 떨어지며, VT 베이스와 이미터 사이의 전압은 VBE≒0.9V입니다.

옴의 법칙에 따르면 VT 베이스 전류 제한 저항의 저항값은 R=(2.4-0.9)V/12mA≒0.13kΩ입니다. VT가 IC보다 클 때 hfe를 줄여야 하고 저항 값 R은 더 작아야 하며 실제 값은 100Ω이라는 점을 고려하면.

모터 시동을 더욱 안정적으로 만들기 위해 R을 51Ω까지 줄일 수도 있습니다. 삼극관 스위칭 회로를 디버깅할 때 제어 스위치 S를 켜면 모터가 자동으로 시작되어야 합니다. VT 컬렉터와 이미터 사이의 전압 VCE를 ≤ 0.35V로 측정하여 삼극관이 포화되어 전도되고 삼극관 스위칭 회로가 작동하고 있음을 나타냅니다. 일반적으로 그렇지 않으면 VT가 과열되어 손상될 수 있습니다.

트랜지스터는 일상생활의 다양한 회로에 많이 사용되며, 스위칭 회로로도 사용되며 장식에도 꼭 필요한 재료이다. 장식과 관련하여 이러한 재료의 다양한 품질 문제가 보장되는지 여부와 프로젝트가 업계 표준을 충족하는지 여부는 장식 소유자가 가장 우려하는 문제입니다. 이러한 우려가 있는 경우 Tubatu 장식 보험을 무료로 신청할 수 있습니다. 여기에는 전문 장식 회사가 있습니다. 장식 문제가 발생할 경우 신속하게 우리의 권리를 보호할 수 있도록 도와주세요!

위는 삼극관의 작동 원리입니다. 편집자가 소개한 내용이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 삼극관의 작동 원리에 대한 자세한 내용을 보려면 Tubatu 학습 장식에 계속 관심을 기울이십시오.

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