जटिल सर्किट के साथ काम करते समय, विभिन्न तकनीकी तरकीबों का उपयोग करना उपयोगी होता है जो आपको थोड़े प्रयास से अपने लक्ष्य को प्राप्त करने की अनुमति देते हैं। उनमें से एक ट्रांजिस्टर स्विच का निर्माण है। वे क्या हैं? उन्हें क्यों बनाया जाना चाहिए? उन्हें "इलेक्ट्रॉनिक कुंजी" भी क्यों कहा जाता है? इस प्रक्रिया की विशेषताएं क्या हैं और मुझे किन बातों पर ध्यान देना चाहिए?
ट्रांजिस्टर स्विच किससे बने होते हैं
वे फील्ड-इफेक्ट या बाइपोलर ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बनाए जाते हैं। पूर्व को आगे एमआईएस और चाबियों में विभाजित किया गया है जिनके पास नियंत्रण पी-एन जंक्शन है। द्विध्रुवी लोगों में, गैर-संतृप्त लोगों को प्रतिष्ठित किया जाता है। एक 12 वोल्ट की ट्रांजिस्टर कुंजी एक रेडियो शौकिया की बुनियादी जरूरतों को पूरा करने में सक्षम होगी।
ऑपरेशन का स्थिर मोड
यह कुंजी की निजी और सार्वजनिक स्थिति का विश्लेषण करता है। पहले इनपुट में कम वोल्टेज स्तर होता है, जो एक तर्क शून्य संकेत को इंगित करता है। इस मोड में, दोनों संक्रमण विपरीत दिशा में होते हैं (एक कटऑफ प्राप्त होता है)। और केवल थर्मल ही कलेक्टर करंट को प्रभावित कर सकता है। खुली अवस्था में, कुंजी के इनपुट पर तार्किक इकाई संकेत के अनुरूप एक उच्च वोल्टेज स्तर होता है। दो मोड में काम करना संभव हैसाथ-साथ। ऐसा प्रदर्शन संतृप्ति क्षेत्र या आउटपुट विशेषता के रैखिक क्षेत्र में हो सकता है। हम उन पर अधिक विस्तार से ध्यान देंगे।
कुंजी संतृप्ति
ऐसे मामलों में ट्रांजिस्टर जंक्शन फॉरवर्ड बायस्ड होते हैं। इसलिए, यदि बेस करंट बदलता है, तो संग्राहक मूल्य नहीं बदलेगा। सिलिकॉन ट्रांजिस्टर में, पूर्वाग्रह प्राप्त करने के लिए लगभग 0.8 V की आवश्यकता होती है, जबकि जर्मेनियम ट्रांजिस्टर के लिए, वोल्टेज 0.2-0.4 V के भीतर उतार-चढ़ाव करता है। सामान्य रूप से कुंजी संतृप्ति कैसे प्राप्त की जाती है? इससे बेस करंट बढ़ता है। लेकिन हर चीज की अपनी सीमाएं होती हैं, जैसे कि बढ़ती हुई संतृप्ति। इसलिए, जब एक निश्चित वर्तमान मूल्य तक पहुँच जाता है, तो यह बढ़ना बंद कर देता है। और कुंजी संतृप्ति क्यों करते हैं? एक विशेष गुणांक है जो मामलों की स्थिति को प्रदर्शित करता है। इसकी वृद्धि के साथ, ट्रांजिस्टर स्विच की भार क्षमता बढ़ जाती है, अस्थिर कारक कम बल के साथ प्रभावित होने लगते हैं, लेकिन प्रदर्शन बिगड़ जाता है। इसलिए, संतृप्ति गुणांक का मूल्य समझौता विचारों से चुना जाता है, उस कार्य पर ध्यान केंद्रित करना जिसे करने की आवश्यकता होगी।
असंतृप्त कुंजी के नुकसान
और अगर इष्टतम मूल्य तक नहीं पहुंचा तो क्या होगा? तो ऐसे होंगे नुकसान:
- सार्वजनिक कुंजी का वोल्टेज गिर जाएगा और लगभग 0.5 V तक कम हो जाएगा।
- शोर प्रतिरोधक क्षमता बिगड़ेगी। यह बढ़े हुए इनपुट प्रतिरोध के कारण है जो कि चाबियों में खुले अवस्था में होने पर देखा जाता है। इसलिए, पावर सर्ज जैसे हस्तक्षेप से भी हो सकता हैट्रांजिस्टर के मापदंडों को बदलना।
- संतृप्त कुंजी में महत्वपूर्ण तापमान स्थिरता है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, अंततः एक अधिक उत्तम उपकरण प्राप्त करने के लिए इस प्रक्रिया को अंजाम देना अभी भी बेहतर है।
प्रदर्शन
यह पैरामीटर अधिकतम स्वीकार्य आवृत्ति पर निर्भर करता है जब सिग्नल स्विचिंग किया जा सकता है। यह, बदले में, क्षणिक की अवधि पर निर्भर करता है, जो ट्रांजिस्टर की जड़ता के साथ-साथ परजीवी मापदंडों के प्रभाव से निर्धारित होता है। एक तर्क तत्व की गति को चिह्नित करने के लिए, ट्रांजिस्टर स्विच को प्रेषित होने पर सिग्नल में देरी होने पर होने वाला औसत समय अक्सर इंगित किया जाता है। जो सर्किट इसे प्रदर्शित करता है वह आमतौर पर इतनी औसत प्रतिक्रिया सीमा दिखाता है।
अन्य चाबियों के साथ सहभागिता
इसके लिए कनेक्शन तत्वों का उपयोग किया जाता है। इसलिए, यदि आउटपुट की पहली कुंजी में उच्च वोल्टेज स्तर है, तो दूसरा इनपुट पर खुलता है और निर्दिष्ट मोड में काम करता है। और इसके विपरीत। ऐसा संचार सर्किट स्विचिंग और चाबियों की गति के दौरान होने वाली क्षणिक प्रक्रियाओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। इस प्रकार एक ट्रांजिस्टर स्विच काम करता है। सबसे आम सर्किट हैं जिनमें केवल दो ट्रांजिस्टर के बीच बातचीत होती है। लेकिन इसका मतलब यह कतई नहीं है कि यह किसी ऐसे उपकरण से नहीं किया जा सकता जिसमें तीन, चार या इससे भी अधिक तत्वों का उपयोग किया जाएगा। लेकिन व्यवहार में, इसके लिए आवेदन खोजना मुश्किल है,इसलिए, इस प्रकार के ट्रांजिस्टर स्विच के संचालन का उपयोग नहीं किया जाता है।
क्या चुनना है
किसके साथ काम करना बेहतर है? आइए कल्पना करें कि हमारे पास एक साधारण ट्रांजिस्टर स्विच है, जिसकी आपूर्ति वोल्टेज 0.5 वी है। फिर, एक आस्टसीलस्कप का उपयोग करके, सभी परिवर्तनों को कैप्चर करना संभव होगा। यदि कलेक्टर करंट को 0.5mA पर सेट किया जाता है, तो वोल्टेज 40mV (आधार लगभग 0.8V होगा) गिर जाएगा। कार्य के मानकों के अनुसार, हम कह सकते हैं कि यह एक महत्वपूर्ण विचलन है, जो कई सर्किटों में उपयोग पर प्रतिबंध लगाता है, उदाहरण के लिए, एनालॉग सिग्नल स्विच में। इसलिए, वे विशेष क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं, जहां एक नियंत्रण पी-एन जंक्शन होता है। उनके द्विध्रुवी चचेरे भाई पर उनके फायदे हैं:
- वायरिंग की स्थिति में कुंजी पर अवशिष्ट वोल्टेज की थोड़ी मात्रा।
- उच्च प्रतिरोध और, परिणामस्वरूप, एक छोटी धारा जो एक बंद तत्व से बहती है।
- कम बिजली की खपत, इसलिए कोई महत्वपूर्ण नियंत्रण वोल्टेज की आवश्यकता नहीं है।
- निम्न-स्तर के विद्युत संकेतों को स्विच करना संभव है जो माइक्रोवोल्ट की इकाइयाँ हैं।
ट्रांजिस्टराइज्ड रिले कुंजी क्षेत्र के लिए आदर्श अनुप्रयोग है। बेशक, यह संदेश यहां केवल इसलिए पोस्ट किया गया है ताकि पाठकों को उनके आवेदन का अंदाजा हो सके। थोड़ा ज्ञान और सरलता - और कार्यान्वयन की संभावनाएं जिनमें ट्रांजिस्टर स्विच हैं, बहुत सारे का आविष्कार किया जाएगा।
कार्य उदाहरण
आइए एक नज़र डालते हैं,एक साधारण ट्रांजिस्टर स्विच कैसे काम करता है। स्विच किए गए सिग्नल को एक इनपुट से प्रेषित किया जाता है और दूसरे आउटपुट से हटा दिया जाता है। चाबी को लॉक करने के लिए, ट्रांजिस्टर के गेट पर एक वोल्टेज लगाया जाता है, जो स्रोत के मूल्यों से अधिक हो जाता है और 2-3 वी से अधिक मूल्य से निकल जाता है। लेकिन इस मामले में, इस बात का ध्यान नहीं रखा जाना चाहिए कि अनुमेय सीमा से परे जाना। जब कुंजी बंद होती है, तो इसका प्रतिरोध अपेक्षाकृत बड़ा होता है - 10 ओम से अधिक। यह मान इस तथ्य के कारण प्राप्त होता है कि पी-एन जंक्शन का रिवर्स बायस करंट अतिरिक्त रूप से प्रभावित होता है। उसी स्थिति में, स्विच किए गए सिग्नल सर्किट और नियंत्रण इलेक्ट्रोड के बीच समाई 3-30 पीएफ की सीमा में उतार-चढ़ाव करती है। अब ट्रांजिस्टर स्विच को खोलते हैं। सर्किट और अभ्यास दिखाएगा कि तब नियंत्रण इलेक्ट्रोड का वोल्टेज शून्य तक पहुंच जाएगा, और लोड प्रतिरोध और स्विच किए गए वोल्टेज विशेषता पर अत्यधिक निर्भर है। यह ट्रांजिस्टर के गेट, ड्रेन और सोर्स के इंटरेक्शन की पूरी प्रणाली के कारण है। यह इंटरप्रेटर मोड ऑपरेशन के लिए कुछ समस्याएं पैदा करता है।
इस समस्या के समाधान के रूप में, विभिन्न सर्किट विकसित किए गए हैं जो चैनल और गेट के बीच बहने वाले वोल्टेज को स्थिर करते हैं। इसके अलावा, भौतिक गुणों के कारण, इस क्षमता में डायोड का भी उपयोग किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, इसे अवरुद्ध वोल्टेज की आगे की दिशा में शामिल किया जाना चाहिए। यदि आवश्यक स्थिति बनाई जाती है, तो डायोड बंद हो जाएगा, और पी-एन जंक्शन खुल जाएगा। ताकि जब स्विच किया गया वोल्टेज बदलता है, तो यह खुला रहता है, और इसके चैनल का प्रतिरोध नहीं बदलता है, स्रोत और कुंजी के इनपुट के बीच, आप कर सकते हैंउच्च प्रतिरोध रोकनेवाला चालू करें। और एक संधारित्र की उपस्थिति से टैंकों को रिचार्ज करने की प्रक्रिया में काफी तेजी आएगी।
ट्रांजिस्टर कुंजी गणना
समझने के लिए, मैं गणना का एक उदाहरण देता हूं, आप अपना डेटा स्थानापन्न कर सकते हैं:
1) कलेक्टर-एमिटर - 45 वी। कुल बिजली अपव्यय - 500 मेगावाट। कलेक्टर-एमिटर - 0.2 वी। ऑपरेशन की सीमित आवृत्ति - 100 मेगाहर्ट्ज। बेस-एमिटर - 0.9 वी। कलेक्टर वर्तमान - 100 एमए। सांख्यिकीय वर्तमान स्थानांतरण अनुपात - 200.
2) 60mA रोकनेवाला: 5-1, 35-0, 2=3, 45.
3) कलेक्टर प्रतिरोध रेटिंग: 3.45\0.06=57.5 ओम।
4) सुविधा के लिए, हम 62 ओम का मान लेते हैं: 3, 45\62=0, 0556 mA.
5) हम बेस करंट पर विचार करते हैं: 56\200=0.28 mA (0.00028 A)।
6) बेस रेसिस्टर पर कितना होगा: 5 - 0, 9=4, 1V।
7) आधार रोकनेवाला के प्रतिरोध का निर्धारण करें: 4, 1 / 0, 00028 \u003d 14, 642, 9 ओम।
निष्कर्ष
और अंत में, "इलेक्ट्रॉनिक कुंजी" नाम के बारे में। तथ्य यह है कि राज्य वर्तमान के प्रभाव में बदलता है। और वह क्या दर्शाता है? यह सही है, इलेक्ट्रॉनिक शुल्कों की समग्रता। यहीं से दूसरा नाम आता है। बस इतना ही। जैसा कि आप देख सकते हैं, ऑपरेशन का सिद्धांत और ट्रांजिस्टर स्विच की व्यवस्था कुछ जटिल नहीं है, इसलिए इसे समझना एक व्यवहार्य कार्य है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस लेख के लेखक को भी अपनी स्मृति को ताज़ा करने के लिए कुछ संदर्भ साहित्य का उपयोग करने की आवश्यकता है। इसलिए, यदि आपके पास शब्दावली के बारे में प्रश्न हैं, तो मेरा सुझाव है कि तकनीकी शब्दकोशों की उपलब्धता को याद करें और एक नए की खोज करें।ट्रांजिस्टर स्विच के बारे में जानकारी है।
