Dasar-dasar Transistor

sesuatu telah mengganggu saya untuk sementara waktu. Ketika saya melihat sebuah rangkaian yang melibatkan sesuatu yang lebih rumit daripada komponen RLC (dan mungkin op-amp) saya kesulitan untuk mencari tahu apa yang dilakukannya kecuali jika ini merupakan konfigurasi yang pernah saya lihat sebelumnya.

Sebaliknya, saya merasa cukup percaya diri bahwa betapapun kompleksnya rangkaian RLC yang saya berikan, pada akhirnya saya bisa mengetahuinya.

Sekarang ketika saya menganalisis rangkaian RLC alat saya pada dasarnya

• $V = IR$

• $I = C \frac{dv}{dt}$

• $V = L\frac{di}{dt}$

• Kombinasi paralel dan seri dari komponen-komponen tersebut (saya kira ini tidak benar-benar terpisah dari hukum Kirchoff tetapi ...)

• Hukum Kirchoff

Jadi yang saya tanyakan adalah alat apa yang kurang saya miliki untuk menganalisis sirkuit yang lebih kompleks? Terutama saya ingin tahu bagaimana menganalisis rangkaian yang melibatkan BJT dan FET. Sepertinya ada begitu banyak mode operasi untuk transistor yang sulit untuk menjaga semuanya tetap lurus. Adakah yang tahu situs web bagus yang menjabarkan semuanya?

Terima kasih

EDIT Saya juga ingin menyebutkan bahwa dalam prakteknya ada hal-hal seperti ketika perubahan suhu. Saya tidak peduli tentang itu untuk saat ini, saya setuju dengan stevenvh bahwa simulasi diperlukan, tetapi saya ingin dapat memiliki konsep yang cukup baik untuk merancang rangkaian yang kemudian dapat saya atur dengan simulasi dll.$V \neq IR$

Transistor tidak sulit untuk dipahami pada perkiraan pertama, dan itu cukup baik untuk setidaknya memahami apa yang terjadi di banyak rangkaian.

Pikirkan transistor NPN dengan cara ini: Anda menaruh sedikit arus melalui BE, dan itu memungkinkan banyak arus melalui CE. Rasio banyak ke sedikit adalah gain transistor, kadang-kadang dikenal sebagai beta dan kadang-kadang hFE. Satu kerutan kecil adalah bahwa jalur BE terlihat seperti dioda silikon, jadi biasanya akan turun sekitar 500-700mV. Jalur CE dapat turun hingga sekitar 200mV ketika akan memungkinkan lebih banyak arus daripada yang diberikan sirkuit eksternal. Rincian terus dan terus, tetapi Anda bisa mendapatkan banyak dilakukan dengan pandangan sederhana dari transistor NPN.

PNP adalah hal yang sama dengan polaritas terbalik. Emitor berada pada tegangan tinggi dan bukan rendah. Arus kontrol keluar dari basis alih-alih ke dalamnya, dan arus kolektor keluar dari kolektor alih-alih ke dalamnya.

Mari kita berpegang teguh pada transistor bipolar sebentar dan memahaminya terlebih dahulu, karena tampaknya itulah yang Anda tanyakan lebih lanjut. FET sama mudahnya untuk dipahami pada perkiraan pertama, tetapi saya tidak ingin membingungkan hal-hal pada saat ini.

Sementara model di atas berguna untuk memahami sebagian besar rangkaian transistor, ini menunjukkan banyak cara transistor dapat digunakan yang mungkin tidak jelas. Cara yang jelas secara konseptual untuk menggunakan NPN adalah dengan menghubungkan emitor ke ground dan kolektor ke suplai positif dengan resistor secara seri. Sekarang sedikit perubahan pada arus basis dapat menyebabkan perubahan besar pada tegangan kolektor.

Bagian yang sulit bukan dalam memahami cara kerja transistor, tetapi membayangkan semua hal keren yang dapat Anda lakukan dengan perangkat yang berfungsi seperti itu. Masuk ke semua itu akan menjadi terlalu banyak untuk posting di sini. Saya sarankan Anda berpikir tentang model sederhana yang saya jelaskan di atas, kemudian mencari beberapa topologi rangkaian transistor umum dan berpikir bagaimana sifat-sifat sederhana dari transistor digunakan untuk melakukan hal-hal yang bermanfaat.

Hal-hal yang secara khusus dicari dan dianalisis menurut model sederhana adalah:

• Konfigurasi emitor umum. Ini adalah penguat dasar. Masalah khusus adalah bagaimana menjaga transistor di tengah jangkauannya untuk menggunakan kemampuan amplifikasi secara efektif. Ini disebut "biasing".

• Pengikut emitor. Keuntungan tidak hanya membuat voltase lebih tinggi. Dalam hal ini Anda mendapatkan tegangan yang sedikit lebih sedikit tetapi arus lebih tinggi dan impedansi lebih rendah.

• Sekarang lihat beberapa sirkuit multi-transistor dan coba ikuti apa yang mereka lakukan, bagaimana transistor digunakan untuk keuntungan, tetapi juga masalah apa yang harus dilalui perancang untuk menjalankan transitor dengan cara yang berguna.

• Ketika Anda merasa lebih nyaman, lihat konfigurasi yang lebih tidak biasa seperti basis umum. Ini tidak sering digunakan, tetapi memiliki kelebihan spesifik.

Apa yang membuat transistor sulit untuk dikerjakan adalah bahwa Anda harus mengetahui banyak parameter berbeda yang saling memengaruhi, dan tidak ada yang linear. Karena itu, tidak mudah untuk memodelkan perilaku mereka secara tepat, dan itulah mengapa kami menggunakan alat simulasi seperti SPICE. Anda masih harus tahu apa yang Anda lakukan untuk mendesain rangkaian, tetapi SPICE akan membantu Anda memeriksa desain / perhitungan Anda, yang terkadang harus disederhanakan.
Saya tidak yakin situs web akan komprehensif dalam hal ini. Saya pikir buku teks yang bagus akan memberi Anda informasi yang lebih baik. Mungkin yang lain bisa merekomendasikan.

Belajar dari paparan berulang bukanlah cara yang buruk untuk mempelajari sesuatu. Anda akan mendapatkan pengetahuan praktis yang nyata dan mempelajari sirkuit tipikal apa untuk menyelesaikan masalah tipikal.

Masalahnya dengan transistor adalah mereka bukan perangkat linear, jadi tidak akan ada persamaan sederhana yang berlaku di hampir semua kondisi, seperti yang Anda miliki untuk pasif. Pendekatan yang biasa dilakukan adalah mengenali bahwa pada saat tertentu, sebuah transistor beroperasi dalam salah satu dari beberapa cara karakteristik - terputus, aktif, jenuh. Dalam salah satu mode tersebut, Anda dapat menerapkan beberapa perkiraan untuk menganalisis rangkaian transistor, tetapi harus dipahami bahwa perkiraan hanya bertahan dalam batas.

Misalnya, jika Anda pertama kali menetapkan bahwa transistor akan beroperasi dalam mode aktifnya, Anda kemudian dapat menyusun sirkuit ekivalen AC sinyal kecil, di mana transistor diganti (dalam model paling sederhana) oleh resistor dan arus- sumber arus tergantung. Anda kemudian dapat menggunakan persamaan linier Anda untuk efek yang baik pada rangkaian ekivalen. Mengapa disebut sinyal AC kecil yang setara? Karena jika Anda menerapkan sinyal yang cukup besar, Anda akan melanggar batas model; input sinyal besar dapat mendorong transistor ke cut-off atau saturation, membuat model tidak valid.

Semakin rumit modelnya, semakin akurat respons yang Anda hitung. Namun, tetap menggunakan Common Emitter NPN:

1. Dua resistor di pangkalan, bertindak sebagai pembagi tegangan. Umumnya, mereka TENTANG nilai yang sama, membuat basis sekitar setengah dari tegangan suplai.

2. Emitor sekitar 0,6V di bawah pangkalan. Jika ada resistor pada emitor, Anda sekarang dapat mengetahui arus yang melaluinya.

3. Arus emitor juga melewati pengumpul. Jika ada resistor pada kolektor, Anda sekarang dapat menghitung tegangan di dalamnya.

Itu untuk DC.

Untuk AC, perubahan beberapa milivolt pada pangkalan dapat menjadi beberapa volt pada kolektor. Jika arus emitor (dan / atau kolektor resistor) terlalu besar, atau bias dasar aneh, Anda mendapatkan saturasi atau cutoff - yang mengubah sinyal yang Anda masukkan. Ini tidak selalu merupakan hal yang buruk (pikirkan: efek distorsi gitar) .

Anda dapat mempertimbangkan transistor tidak lebih dari perangkat yang membantu Anda mengontrol parameter atau, katakanlah, sirkuit 2 dengan bantuan sirkuit 1 (hanya perkiraan kasar) jika transistor bergabung dengan dua rangkaian. Untuk misalnya. seperti dalam elektronik digital ada pulsa jam dan mengatakan Anda ingin melakukan sesuatu ketika jam berada pada tingkat tertentu, mirip halnya dengan transistor, Anda dapat memodelkan transistor sehingga pada titik operasi ketika tegangan pada basis mencapai tingkat tertentu maka Anda dapat menghidupkan perangkat dan arus dapat mengalir di ckt2, atau Anda dapat menganggapnya sebagai relay, atau switch, tidak hanya transistor ini merupakan penguat.

untuk tujuan perancangan hanya perlu diingat bahwa transistor membantu Anda dalam mengendalikan parameter rangkaian 2 dengan bantuan ckt 1, jadi untuk menentukan titik operasi Anda dapat menggunakan model apa pun. Jangan bingung dengan model yang berbeda yang tersedia untuk menyelesaikan transistor model ini hanya untuk kenyamanan Anda, lebih mudah untuk menggunakan model ulang karena memfasilitasi perhitungan yang mudah, model h-parameter (hybrid) adalah yang paling serbaguna dan dianggap sebagai terbaik dalam menyelesaikan transistor apa pun, tetapi T-model juga bagus. untuk mendapatkan rasa dasar dari apa yang dilakukan sirkuit, Anda dapat memperkirakan menggunakan perkiraan seperti Vbe = 0,7 dan semua ini semua perkiraan mengarah pada perhitungan yang mudah.

saya tahu dua buku yang sangat bagus tentang mempelajari transistor 1) perangkat elektronik dan sirkuit, boylestad, buku yang sangat bagus, tetapi ia menggunakan banyak perkiraan dan bagus untuk analisis yang agak mendekati tetapi jika Anda ingin memodelkan transistor secara detail seperti yang Anda inginkan untuk mengetahui parameter yang tepat dan semua itu ada buku yang lebih baik 2) sirkuit mikroelektronika, sedra smith. ini Anda dapat menyebut buku Alkitab yang super, tetapi saya akan menyarankan untuk pertama-tama membaca buku 1, kemudian beralih ke 2, jika tidak Anda tidak akan dapat belajar banyak dan Anda hanya akan mengubur diri Anda dalam matematika yang rumit.

untuk belajar bagaimana menyelesaikan bagaimana menganalisis rangkaian studi sebanyak mungkin sirkuit dan kemudian dengan berlalunya waktu Anda akan mengetahui bagaimana Anda dapat menggunakan transistor dalam berbagai cara

untuk mempelajari ini Anda dapat merujuk pada buku-buku yang ditulis oleh hutan m. mims mereka hanya mengandung sirkuit. dan Anda dapat menganalisisnya.

FET tidak jauh berbeda dari BJT, hanya saja FET utamanya digunakan untuk membuat amplifier karena impedansi inputnya sangat tinggi tetapi impedansi outputnya hampir sebanding, ukurannya juga kecil, tetapi sebaliknya BJT memiliki daya switching yang tinggi sehingga jika aplikasi Anda harus melakukan sesuatu dengan beralih BJT akan menjadi pilihan yang bagus.

akhirnya saya akan mengatakan lagi, jika Anda ingin belajar transistor maka mempelajari banyak rangkaian mungkin Anda dapat melihat ke dalam pembangunan op-amp karena mereka hanyalah penguat diferensial 4 tahap dan melalui itu Anda juga dapat belajar ..

bersenang-senang belajar TRANSISTOR !!!