یادگیری عملی ترانزیستور

[محمد حسینی]

سلام
ما یک ترم الکترونیک خوندیم هیچی نفهمیدیم!
در رویاهام بود که این الکترونیک پاس بشه بتونم یه مدار چشمک زن با ترانزیستور طراحی کنم!! اما تمام رویاهام تبدیل به کابوس شد!
شاید دلیلش این بود که ترانزیستور رو تو ناحیه فعال بررسی میکردیم. البته کتاب هم میرعشقی بود... بهرحال ترم بعد الکترونیک دیجیتال داریم که انگار فت درس میدن و تو ناحیه قطع و اشباع.
دلم نمیخواد مثل یه ... از کنار bjt رد بشم! (بلا نسبت گوسفند)
از طرفی خیلی دلم میخواد تاپیک طراحی درایور آمپربالا رو بخونم...


می خوام با کمک شما تو این تاپیک چند تا مدار ساده ترانیستوری رو درست حسابی بررسی کنیم.

برای شروع فکر کنم مدار سوییچ led خوب باشه. لطفا یکی این مدار رو بذاره تا بحث رو شروع کنیم.

(میخوام شاخ ترانزیستور رو بشکونیما! تو اینترنت مقاله درست حسابی کار با ترانزیستور پیدا نمیشه. همشون معرفی کردن و بیس و امیتر و ...)

[reza555]

پیشنهاد میکنم کتاب تکنیک پالسو بخونی
زیاد هست اما مال دیوید بل خوبه
همه جا هست
میتونی هم جزوشو از دوستان بگیری

[رسول]

منظورت مدارهای اینطوری هستش:

[محمد حسینی]

موضوع تکنیک پالس چیه؟
اگه خوبه اختیاری بگیرم...


آقا رسول بله همین مدارها رو میگم.
اینطور که بنظر میرسه، همه این مدارها امیتر مشترک بایاس شدن، درسته؟

یه تحلیل مختصر: مثلا مدار سوم که به لامپ داره
با بستن سوییچ، تغذیه بیس وصل میشه و ترانزیستور رو روشن میکنه.
ولتاژ دیود رو 0.6 فرض کرده. با یه kvl تو حلقه بیس امیتر، جریان بیس رو بدست آورده(9.4).
در مورد ولتاژ کلکتور چرا نوشته 0.05 تا 0.2 ولت؟ آگه درست یادم مونده باشه، ولتاژ CE مدار امیتر مشترک در ناحیه اشباع 0.2 ولت هست درسته؟

در عمل در این مدارها با روشن کردن ترانزیستور، ولتاژ تغذیه رو (V+) به یک ولتاژی نزدیک به زمین (ولتاژ کلکتور) وصل کردیم و بینشون یه LED روشن میشه. جریان از کلکتور وارد میشه و از امیتر خارج میشه. جریان بیس هم که نسبت به جریان کلکتور و امیتر خیلی کمتره.
سوال: چرا led رو بین امیتر و زمین نذاشتن؟ چه اتفاقی می افته اگه اینکارو بکنیم؟

مقاومت مسیر بیس برای جلوگیری از اتصال کوتاه هست. تغییر مقدارش تاثیر چندانی نداره. هرچی بزرگتر باشه که جریان بیس رو محدود کنه بهتره. درسته؟ مثلا 47 کیلو! (این قسمت رو دقت کنید که اگه اشتباه میگم...)
مقاومتی که تو مسیر کلکتور گذاشتن برای چیه؟ فقط محدود کردن جریان؟
(رفقا ضمن اینکه اشکالات من رو برطرف می کنید، توضیحات تکمیلی هم بدین. سوال هام که ... )

[reza555]

اگه میتونی آره بگیر
درس ساده اما در عین حال مهمیه
نگیری ضرر میکنی
از ترانزیستور دو استفاده کلی میشه:
تقویت کنندگی:توی ناحیه فعال (کلاس های A-B-C-ABو ...)
سوییچ:ناحیه قطع و اشباع


میدونیم که جریان کلکتور بتا برابر جریان بیسه
جریان امیتر بتا+1 برابر جریان بیس
جریان امیتر=جربان بیس+جریان کلکتور
نسبت جریان کلکتور به جریان امیتر میشه آلفا(با قطر لایه بیس ترانزیستور هم رابطه داره)
در نتیجه گاما میشه بتا+1
(اینارو اگر نمیفهمید رو کاغذ با حروف یونانی بنویسید راحت میفهمید)

توی بحث تقویت کنندگی ترانزیستور هست که قضیه آرایس مطرحه
کلا توی بحث سوویچ ترانزیستور تو نا حیه قطع و اشباعه و مثل یه کلید عمل میکنه

ولتاژ دیود رو 0.6 فرض کرده. با یه kvl تو حلقه بیس امیتر، جریان بیس رو بدست آورده(9.4).

درسته . VBE=0.6v در نظر گرفته و مابقی ولتاژ رو تقسیم بر اون جریان بیس میکنیم
که:جریان بیس برابره با مقدار جریان کلکتوری که تو خروجی نیاز داریم تقسم بر بتا
(لازم به ذکره که بتای ناحیه فعال و اشباع با هم فرق میکنند واما اینجا یکی در نظر بگیرید)
نکته عملی:
برای تست صحت عملکرد ترانزیستور توی ناحیه اشباع:
VCEsat=0.2v
و هر دو دیود پیوند BCوBE روشن هستند (در صورتی که توی تقویت کنندگی VCE بستگی به نوع آرایش و طراحی داشت(خیلی بیشتر از 0.2) و تنها دیود بیس امیتر بایاس مستقیم بود)

در مورد ولتاژ کلکتور چرا نوشته 0.05 تا 0.2 ولت؟ آگه درست یادم مونده باشه، ولتاژ CE مدار امیتر مشترک در ناحیه اشباع 0.2 ولت هست درسته؟

اولا وقتی بحث سوییچه دیگه نباید نوع آرایش ذکر بشه .
دومه اون دیگه خودت هم میدونی و بر میگرده به فیزیک الکترونیک و ساختار کریستال سیلیسیوم

در عمل در این مدارها با روشن کردن ترانزیستور، ولتاژ تغذیه رو (V+) به یک ولتاژی نزدیک به زمین (ولتاژ کلکتور) وصل کردیم و بینشون یه LED روشن میشه. جریان از کلکتور وارد میشه و از امیتر خارج میشه. جریان بیس هم که نسبت به جریان کلکتور و امیتر خیلی کمتره.

برای تحلیل مدار های آنالوگ بهتره ترانزیستور مثل کلید فرض کنی و قطع و وصل در نظر بگیری

سوال: چرا led رو بین امیتر و زمین نذاشتن؟ چه اتفاقی می افته اگه اینکارو بکنیم؟

فرقی نمیکنه که توی مسیر امیتر بذاری یا کلکتور.چون جریان بیس 0 در نظر گرفته میشه(به خاطر بتای بالا) و IEوIC با هم برابرند و
و اما اگر LED رو توی مسیر امیتر بذاری یه حسن خیلی بزرگ داره.
ببین .همیشه که ترانزیستورو با ولتاژ صفر خاموش نمیکنیم.خیلی جاها لازمه ترانزیستور باید با ولتاژ منفی خاموش بشه.
از طرفی ترانزیستور یه مقادیر حدی هم داره . یکی از اونا ولتاژ معکوس پیوند BE هستش که فکر کنم زیر 10ولته
ولی ماکزیمم ولتاژ معکوس قابل تحمل دیود های دیگه خیلی بیشتر .مال LED رو دقیق نمیدونم
اما بیشتر از BE هستش
LED با دیود بیس امیتر سری میشه و ماکزیمم ولتاژ معکوس قابل تحمل دیود بیس امیتر افزایش پیدا میکنه
جاهای دیگه که نمیخوایم LED بذاریم یه دیود مناسب سری میکنیم
اما یه نکته رو باید در نظر داشته باشی و اینه که توی محاسبه افت ولتاژ روی مقاومت بیس به اندازه افت ولتاژ این دیود یا LED روی امیتر کم میشه و مقاومت بیس کمتر میشه
(از نکات عملی تکنیک پالس بود برای حفاظت سوییچ )

مقاومت مسیر بیس برای جلوگیری از اتصال کوتاه هست. تغییر مقدارش تاثیر چندانی نداره. هرچی بزرگتر باشه که جریان بیس رو محدود کنه بهتره. درسته؟ مثلا 47 کیلو! (این قسمت رو دقت کنید که اگه اشتباه میگم...)

دلیلشو که گقتم برات
منتها این نکته رو هم مد نظر داشته باشد
استاد تکنیک پالسمون همیشه اینو بهمون میگفت:
همیشه برای طراجی مدار مزخرف ترین و بد ترین شرایطو در نظر بگیرید تا مدار به نحو احسن کار کنه
مثلا اینجا اگر مقاومتی که به دست آوردیم استاندارد نبود ، به نظرتون باید بیشتر انتخاب کنیم یا کمتر؟؟؟؟


بله درسته . بیشتر اما اشتباه کردین


کمتر.چون جریان بیسو بیشتر کردی تا ترانزیستور بهتر سوییچ کنه

مقاومتی که تو مسیر کلکتور گذاشتن برای چیه؟ فقط محدود کردن جریان؟

اون دیگه بستگی به بارت داره .مثلا اینجا بارت LED هستش ومثلا افت ولتازشو 2.5ولت در نظر بگیر با 0.2 VCEsat میشه 2.7 ولت
فرضا تغذیه مدار رو هم 5ولت
5-2.7=2.3ولت
فرضا میخوای جریان LED هم 10 میلی آمپر باشه
2.3ولت تقسیم بر 10 میلی آمپر میشه 230 اهم
اینجا رنج استانداردو 220 اهم در نظر میگیریم


در کل محمد جان .میدونی چند تا واحد الکترونیک گذروندیم؟؟؟؟
هنوزم که هنوزه بازم الکترونیک بهمون میدن
ترانزیستور واسه خوش دنیاییه
توی یه تاپیک دو تاپیک نمیگنجه

امید وارم خوب توضیح داده باشم
دوستان اگر جایی اشتباه کردم اصلاج کنید

ببخشید اگر غلط املایی دارم .سعی میکنم تصحیحش کنم .اینجا تاریکه و کیبوردم همه چیش پاک شده

[محمد حسینی]

ممنون. خیلی خوبه...

برای تست صحت عملکرد ترانزیستور توی ناحیه اشباع:
VCEsat=0.2v

یعنی با ولت سنج اینو اندازه بگیرم دیگه؟

برای تحلیل مدار های آنالوگ بهتره ترانزیستور مثل کلید فرض کنی و قطع و وصل در نظر بگیری

یعنی اینطوری فرض کنیم که کلکتور به امیتر وصل شده و مدارمون شده تغذیه، مقاومت کلکتور و led (و0.2 ولتاژ CE) ؟
اون قسمت که مقدار مقاومت برای مسیر کلکتور رو بدست آوردی خیلی چسبید! البته یکم گیج شدم! خواستیم جریان led مثلا 10 میلی آمپر بشه ومقاومت رو بدست آوردیم. اما از طرفی جریان کلکتور میشه بتا برابر جریان بیس! چی شد؟! البته اگه همونطور که گفتی مثل کلید قطع و وصل فرض کنیم و دیگه بیس رو در نظر نیگیریم همون محاسبات که نوشتی کافیه. اما پس بتا چی؟
ولتاژی که دو سر LED افت میکنه مقدار ثابتیه که فرض کردی 2.5 ولت؟

پس تو بحث سوییچ حرف از آرایش پایه ها نمیزنیم.

لطفا شرایط به اشباع بردن مدار رو هم بررسی کن. مخصوصا مقاومت بیس... و اینکه چطوری میشه اگه led رو بین بیس و امیتر بذاریم تو ناحیه کاریه ترانزیستور تاثیری نمیذاره (شرمنده اخلاق ورزشیت! آخه کتاب ندارم... یه توضیح مختصر بدی یادم میاد)

پیش نیاز تکنیک پالس چیه؟ مهندسی پزشکی ارائه داده! اگه امکان فهمیدنش برام هست، برم سر کلاسشون بشینم... استاداشونم خیلی بهترن!

[reza555]

یعنی با ولت سنج اینو اندازه بگیرم دیگه؟

آره دیگه

اون قسمت که مقدار مقاومت برای مسیر کلکتور رو بدست آوردی خیلی چسبید!

نوش جونت داداش محمد.تکنیک پالس همش همین طوری چسبناکه

جریان ال ای دی به خودت و نوع ال ای دی بستگی داره

ولتاژ دوسر LED بستگی به نوع LED و رنگش داره
کتاب الکنرونیک 1 دوم هنرستانو گیر بیار توی مطالعه آزاد توش نوشته(توی گوگل جان هم سرچ کن)
بستگی به جنس ماده استفاده شده توی پیوند LED
گالیم و آرسنیک و از این چیزا
اونشو دیگه با یه پتانسیو متر رو برد برد تست میکنی هر مقداری دوست داشتی در نظر میگیری

جریان کلکتور بتا برابر جریان بیسه
10میلی آمپرو تقسیم بر بتا میکنیم میشه جریان بیس
فرضا بیس ترانزیستورو میخوایم با میکرو تحریک کنیم
خروجیمون 5 ولته دیگه
از 0.5 تا 0.7 ولت هم افت ولتاژ روی دیود بیس امیتر
میمونه چقدر؟
4.3ولت
تقسیم بر جریان بیس میکنیم میشه مقاومت بیس
این چیزیایی که میگم مال بد ترین شرایطه ها
مثلا توی دیتا شیت بتای مینیمم رو در نظر میگیریم
مقدار مقاومت یه کم زیاد میشه
برای استاندارد سازی هم مقاومتو کوچیک تر در نظر میگیریم که جریان بیس کمتر نشه

پس تو بحث سوییچ حرف از آرایش پایه ها نمیزنیم.

نه دیگه کاری به آرایش نداره .منتها یه جور طراحی دیگه هست که میخوای در حالت عادی ترانزیستور روشن باشه یا خاموش
اون با مقاومت های پول آپ_پول داون میشه درست کرد
محاسباتشو بعد میگم

لطفا شرایط به اشباع بردن مدار رو هم بررسی کن. مخصوصا مقاومت بیس... و اینکه چطوری میشه اگه led رو بین بیس و امیتر بذاریم تو ناحیه کاریه ترانزیستور تاثیری نمیذاره (شرمنده اخلاق ورزشیت! آخه کتاب ندارم... یه توضیح مختصر بدی یادم میاد)

دشمنت شرمنده عزیزم.توی آموزش winavrجبران میکنی

ببین .فکر کنم کلا بتای اشباع از بتای فعال بزرگتر بود
یعنی وقتی میخوایم ترانزیستورو به حالت اشباع ببریم طوری بهش جریان میدیم که ناحیه کار ترانزیستور از ناحیه فعال(اون ناحیه خطی)به نا خیه اشباع بره
تو ناحیه فعال جریان بیس رو که کم و زیاد میکردیم توی خروجی تغیرات داشتیم
توی ناحیه اشباع دیگه از یه حدی هر چی جریانو بیشتر کنیم دیگه اشباعه . بیشتر نمیشه
نمیدونم منظورمو فهمیدی یا نه

برای مقاومت بیس هم که گفتم کمتر در نظر میگیریم که جریان بیس بیشتر شه و حتما ترانزیستور اشباع شه

ناحیه کاری ترانزیستور از اندازه گیری جریان کلکتور و ولتاژ کلکتور امیتر به دست میاد
پس اگر ال ای دی رو توی امیتر بذاریم(نه بیس امیتر) بارمونو جا به جا کردیم.ربطی به ناحیه کار نداره

پیش نیاز تکنیک پالس به نظر من یه کم الکترونیکه و یه کم مدار مجتمع و یه کم تحلیل مدار
اگر بلدی یا علی
اگر بلد نیسی همین طوری برو سر کلاسشون

یه چیز دیگه
کلا چرا همش جریان جریان میکنیم برای ترانزیستور؟
میدونیم که ترانزیستور های دو قطبی (BJT) عنصر(منبع جریان ) کنترل شده با جریانه(جریان بیس)
و ترانزیستور های اثر میدان یا همون فت عنصر(منبع جریان ) کنترل شده با ولتاژ هستند(ولتاژ گیت- سورس)

[t3r!p3000]

تکنیک پالس واسه من که خیلی مضخرف بود !
بجاش تلویزیون بگیر !!!!

یه نگاهی به کتاب الکترونیک هنرستان هم بنداز !
نکات خوبی گفتن !!

[reza555]

علی جون سید رشتش نرم افزاره
تلوزیون به دردش نمیخوره ها

[t3r!p3000]

آخه واسه من نکات آموزنده زیادی داشت !!

مخصوصا تحلیل نقشه اون سیاه و سفید های پارس !!

[reza555]

مال ما توشیبا بود خیلی خوبه ها ، اما برداشت ها مختلفه ، و یه کم که فکر میکنی میبینی به درد اون بنده خدا نمیخوره
دیجیتالش قویه برنامه نویسیش قویه پایه آنالوگشم توپ کنه عالی میشه