Hvordan konfigurere motstander, kondensatorer og transistorer i elektroniske kretser

I dette innlegget prøver vi å evaluere hvordan du konfigurerer eller kobler til elektroniske komponenter som motstander, kondensatorer med elektroniske kretser gjennom riktig beregning

Vennligst les mitt forrige innlegg angående hva er spenning og strøm , for å forstå de nedenfor forklarte grunnleggende elektroniske fakta mer effektivt.

Hva er en motstand

- Det er en elektronisk komponent som brukes til å motstå strømmen av elektroner eller strømmen. Den brukes til å beskytte elektroniske komponenter ved å begrense strømmen når spenningen øker.LED-er krever motstand i serie av samme grunn, slik at de kan betjenes ved spenninger høyere enn den spesifiserte klassifiseringen. Andre aktive komponenter som transistorer, mosfeter, triacs, SCR inneholder også motstander av samme grunn.

Hva er en kondensator

Det er en elektronisk komponent som lagrer en viss mengde elektrisk ladning eller bare den påførte spenningen / strømmen når ledningene er koblet over de aktuelle forsyningspunktene. Komponenten er i utgangspunktet rangert med et par enheter, mikrofarad og spenning. 'Microfarad' bestemmer hvor mye strøm den kan lagre, og spenningen definerer hvor mye maksimal spenning som kan påføres over den eller lagres i den. Spenningen er kritisk, hvis den overskrider merkingen, vil kondensatoren bare eksplodere.

Lagringsevnen til disse komponentene betyr at den lagrede energien blir brukbar, derfor brukes disse som filtre der den lagrede spenningen brukes til å fylle de tomme områdene eller spenningsdepresjoner i kildeforsyningen, og dermed fylle opp eller glatte ut grøftene i ledningen.

Den lagrede energien blir også anvendbar når den frigjøres sakte gjennom en begrensende komponent som en motstand. Her blir tiden som kondensatoren bruker for å lade fullstendig eller fullstendig utladning ideell for tidtakerapplikasjoner, der kondensatorverdien bestemmer tidsområdet for enheten. Derfor brukes disse i tidtakere, oscillatorer osv.

En annen funksjon er at når en kondensator er fulladet, nekter den å passere mer strøm / spenning og stopper strømmen av strømmen over ledningene, noe som betyr at den påførte strømmen bare går over ledningene under lading og er blokkert når ladingen prosessen er fullført.

Denne funksjonen utnyttes for å muliggjøre bytte av en bestemt aktiv komponent et øyeblikk. For eksempel hvis en utløsende spenning påføres basen til en transistor via en kondensator, vil den bare bli aktivert i et bestemt tidsfragment, til kondensatoren blir fulladet, hvoretter transistoren slutter å lede. Det samme kan være vitne til med en LED når den drives av en kondensator, den lyser i en brøkdel av et sekund og slår seg av.

Hva er en transistor

Det er en halvlederkomponent som har tre ledere eller ben. Bena kan kobles til slik at det ene benet blir et vanlig utløp for spenningene som brukes på de to andre benene. Det vanlige benet kalles emitter, mens de to andre benene er navngitt som base og samleren. Basen mottar bryterutløseren med referanse til emitter, og dette muliggjør relativt stor spenning og strøm for overføring fra kollektor til emitter.

Denne ordningen får den til å fungere som en bryter. Derfor kan enhver belastning som er koblet til samleren slås PÅ eller AV med relativt små potensialer i bunnen av enheten.

Spenningene som brukes på basen og samleren når endelig det felles målet gjennom senderen. Emitteren er koblet til jord for NPN-typen og til positiv for PNP-typer transistor. NPN og PNP er komplementære til hverandre og fungerer nøyaktig på samme måte, men ved å bruke motsatte retninger eller polariteter med spenninger og strømmer.

Hva er en diode:

Vennligst referer denne artikkelen for fullstendig info.

Hva er en SCR:

Det kan sammenlignes ganske med en transistor og brukes også som en bryter i elektroniske kretser. De tre ledningene eller benene er spesifisert som porten, anoden og katoden. Katoden er den vanlige terminalen som blir mottaksveien for spenningene som påføres ved porten og anoden til enheten. Porten er utløserpunktet som bytter strømmen som er koblet til anoden over det vanlige benet av katoden.

Imidlertid, i motsetning til transistorer, krever porten til en SCR høyere mengde spenning og strøm, og dessuten kan enheten brukes til å bytte utelukkende vekselstrøm over sin anode og katode. Derfor blir det nyttig for å bytte vekselstrømbelastning som svar på utløserne som mottas ved porten, men porten trenger rent DC-potensial for å implementere operasjonene.

Implementering av komponentene ovenfor i en praktisk krets:

Hvordan konfigurere motstander, kondensatorer og transistorer i elektroniske kretser ......?

Å bruke og implementere elektroniske deler praktisk talt i elektroniske kretser er det ultimate som enhver elektronisk hobbyist har til hensikt å lære og mestre. Selv om det er lettere sagt enn gjort, vil de følgende eksemplene hjelpe deg til å forstå hvordan motstander, kondensatorer, transistorer kan settes opp for å bygge en bestemt applikasjonskrets:

Siden emnet kan være for stort og kan fylle volumer, vil vi bare diskutere en enkelt krets som består av transistor, kondensator, motstand og LED.

I utgangspunktet er en aktiv komponent sentralt i en elektronisk krets, mens de passive komponentene utfører støtten.

La oss si at vi vil lage en regnsensorkrets. Siden transistoren er den viktigste aktive komponenten, må den ta sentrum. Så vi plasserer den midt i sentrum av skjematikken.

De tre ledningene til transistorene er åpne og trenger nødvendig oppsett via de passive delene.

Som forklart ovenfor er emitteren det vanlige utløpet. Siden vi bruker en NPN-type transistor, må emitteren gå til bakken, så vi kobler den til bakken eller den negative tilførselsskinnen til kretsen.

Basen er hovedføleren eller utløserinngangen, så denne inngangen må kobles til sensorelementet. Sensorelementet her er et par metallterminaler.

En av terminalene er koblet til den positive forsyningen, og den andre terminalen må kobles til basen til transistoren.

Sensoren brukes til å oppdage tilstedeværelsen av regnvann. I det øyeblikket det regner begynner vanndråpene de to terminalene. Siden vannet har lav motstand, begynner det å lekke den positive spenningen over terminalene, til bunnen av transistoren.

Denne lekker spenningen mater transistorens base og når i løpet av bakken gjennom emitteren. I det øyeblikket dette skjer, i henhold til enhetens eiendom, åpner det portene mellom samleren og emitteren.

Det betyr at hvis vi nå kobler en positiv spenningskilde til samleren, vil den umiddelbart bli koblet til bakken via emitteren.

Derfor kobler vi transistorens kollektor til det positive, men vi gjør dette via belastningen slik at lasten fungerer med svitsjen, og det er akkurat det vi leter etter.

Simulering av ovennevnte operasjon raskt, ser vi at den positive tilførselen lekker gjennom metallterminalene til sensoren, berører basen og fortsetter for å komme til bakken og fullføre basekretsen, men denne operasjonen trekker øyeblikkelig kollektorspenningen til bakken via senderen, slå PÅ lasten som er en summer her. Summeren høres ut.

Dette oppsettet er det grunnleggende oppsettet, men det trenger mange rettelser og kan også endres på mange forskjellige måter.

Ser vi på skjematisk finner vi at kretsen ikke inkluderer en basismotstand fordi vannet i seg selv fungerer som en motstand, men hva som skjer hvis sensorterminalene ved et uhell blir kortsluttet, vil hele strømmen bli dumpet til transistorbunnen og steke den øyeblikkelig.

Derfor legger vi av sikkerhetsmessige grunner en motstand til basen til transistoren. Basismotstandsverdien bestemmer imidlertid hvor mye utløsende strøm som kan komme inn over basen / emitterpinnene, og påvirker derfor igjen kollektorstrømmen. Omvendt bør basemotstanden være slik at den tillater tilstrekkelig strøm å trekkes fra kollektor til emitter, noe som tillater perfekt bytte av kollektorbelastningen.

For enklere beregninger, som en tommelfingerregel, kan vi anta at grunnmotstandsverdien er 40 ganger mer enn motstanden for kollektorbelastningen.

Så i vår krets, forutsatt at samlerbelastningen er en summer, måler vi motstanden til summeren som utgjør 10K. 40 ganger 10K betyr at grunnmotstanden må være et sted rundt 400K, men vi finner ut at vannmotstanden er rundt 50K, så hvis vi trekker denne verdien fra 400K, får vi 350K, det er den grunnmotstandsverdien vi trenger å velge.

Anta at vi vil koble en LED til denne kretsen i stedet for en summer. Vi kan ikke koble lysdioden direkte til transistorens kollektor fordi lysdioder også er sårbare og vil kreve en strømbegrensende motstand hvis driftsspenningen er høyere enn den spesifiserte foroverspenningen.

Derfor kobler vi en LED i serie med en 1K motstand på tvers av samleren og positivt til kretsen ovenfor, og erstatter summeren.

Nå kan motstanden i serie med LED betraktes som kollektorens belastningsmotstand.

Så nå skal basemotstanden være 40 ganger denne verdien, som utgjør 40K, men selve vannmotstanden er 150K, betyr at basemotstanden allerede er for høy, noe som betyr at når regnvann broer sensoren, vil ikke transistoren kunne slå på LED-lampen sterkt, vil heller lyse den veldig svakt.

Så hvordan kan vi løse dette problemet?

Vi må gjøre transistoren mer følsom, så vi kobler til en annen transistor for å hjelpe den eksisterende i en Darlington-konfigurasjon. Med dette arrangementet blir transistorparet svært følsomt, minst 25 ganger mer følsomt enn forrige krets.

25 ganger mer følsomhet betyr at vi kan velge en basemotstand som kan være 25 + 40 = 65 til 75 ganger kollektormotstanden, vi får det maksimale området på omtrent 75 til 10 = 750K, så dette kan tas som den totale verdien av basen motstand.

Ved å trekke 150K vannmotstand fra 750K får vi 600K, så det er grunnmotstandsverdien vi kan velge for den nåværende konfigurasjonen. Husk at saksmotstanden kan være hvilken som helst verdi så lenge den oppfyller to betingelser: den varmer ikke opp transistoren, og den hjelper til å bytte kollektorbelastning tilfredsstillende. Det er det.

Anta at vi legger til en kondensator over bunnen av transistoren og bakken. Kondensatoren, som forklart ovenfor, vil i utgangspunktet lagre litt strøm når det begynner å regne gjennom lekkasjer over sensorterminalene.

Nå etter at regnet stopper og lekkasjen fra sensorbroen er frakoblet, fortsetter transistoren fortsatt å høre lyden ... hvordan? Den lagrede spenningen inne i kondensatoren mater nå transistorbasen og holder den slått PÅ til den er utladet under basebryterspenningen. Dette viser hvordan en kondensator kan tjene i en elektronisk krets.