Fundamentos de los transistores

Los transistores no son difíciles de entender en la primera aproximación, y eso es lo suficientemente bueno para al menos entender lo que está pasando en muchos circuitos.

Piensa en un transistor NPN de esta manera: pones un poco de corriente a través de B-E, y eso permite mucha corriente a través de C-E. La proporción de mucho a poco es la ganancia del transistor, a veces conocida como beta y otras veces hFE. Una arruga menor es que la ruta B-E se parece a un diodo de silicio, por lo que generalmente caerá alrededor de 500-700mV. La ruta C-E puede descender a aproximadamente 200 mV cuando permitiría más corriente de la que proporciona el circuito externo. Los detalles siguen y siguen, pero se puede hacer mucho con esa simple vista de un transistor NPN.

Un PNP es lo mismo con las polaridades invertidas. El emisor está en el alto voltaje en lugar de bajo. La corriente de control sale de la base en lugar de entrar en ella, y la corriente del colector sale de la base en lugar de entrar en ella.

Apeguémonos un poco a los transistores bipolares y entendámoslos primero, ya que eso parece ser lo que estás pidiendo más. Los FET son igualmente fáciles de entender en la primera aproximación, pero no quiero confundir las cosas en este punto.

Si bien el modelo anterior es útil para comprender la mayoría de los circuitos de transistores, sugiere muchas formas en que se pueden usar los transistores que pueden no ser obvios. La forma conceptualmente obvia de usar un NPN es conectar el emisor a tierra y el colector a la fuente positiva con una resistencia en serie. Ahora, un pequeño cambio en la corriente base puede causar un gran cambio en el voltaje del colector.

La parte difícil no es entender cómo funciona el transistor, sino imaginar todas las cosas geniales que puedes hacer con un dispositivo que funciona así. Entrar en todo eso sería demasiado para un post aquí. Le sugiero que piense en el modelo simple que describí anteriormente, luego busque algunas topologías comunes de circuitos de transistores y piense cómo se utilizan las propiedades simples del transistor para hacer cosas útiles.

Las cosas para buscar y analizar específicamente de acuerdo con el modelo simple son:

• Configuración de emisor común. Este es el amplificador básico. Un problema particular es cómo mantener el transistor en el medio de su rango para usar su capacidad de amplificación de manera efectiva. Esto se llama "sesgo".

• seguidor del emisor. La ganancia no es solo hacer un voltaje más alto. En este caso, obtiene un poco menos de voltaje pero una corriente más alta y una menor impedancia.

• Ahora mire algunos circuitos multitransistores e intente seguir lo que están haciendo, cómo se usa el transistor para obtener ventajas, pero también qué problemas tuvo que atravesar el diseñador para ejecutar el transitor de una manera que le resulte útil.

• Cuando te sientas más cómodo, observa configuraciones más inusuales como la base común. No es de uso frecuente, pero tiene sus ventajas específicas.

Lo que hace que sea más difícil trabajar con los transistores es que debes tener en cuenta muchos parámetros diferentes que se influyen entre sí, y ninguno de ellos es lineal. Por lo tanto, no es fácil modelar exactamente su comportamiento, y es por eso que usamos herramientas de simulación como SPICE. Aún debe saber qué está haciendo para diseñar un circuito, pero SPICE le ayudará a verificar sus diseños / cálculos, en los que a veces tiene que simplificar.
No estoy seguro de que los sitios web sean completos sobre esto. Creo que un buen libro de texto te dará mejor información. Tal vez otros puedan recomendar algunos.

Aprender de la exposición repetida no es una mala manera de aprender cosas. Obtendrá un conocimiento práctico real y aprenderá cuáles son los circuitos típicos para resolver problemas típicos.

Lo que pasa con los transistores es que no son dispositivos lineales, por lo que no habrá ecuaciones simples que se apliquen en prácticamente todas las condiciones, como las que tiene para los pasivos. El enfoque habitual es reconocer que en un momento dado, un transistor funciona de una de las pocas formas características: corte, activo, saturado. Dentro de cualquiera de esos modos, puede aplicar algunas aproximaciones para analizar circuitos de transistores, pero debe entenderse que las aproximaciones solo se mantienen dentro de los límites.

Por ejemplo, si primero establece que un transistor funcionará en su modo activo, puede dibujar el circuito equivalente de CA de señal pequeña, en el cual el transistor es reemplazado (en el modelo más simple) por una resistencia y una fuente de corriente dependiente de la corriente. Luego puede usar sus ecuaciones lineales para un buen efecto en el circuito equivalente. ¿Por qué se llama la pequeña señal AC equivalente? Porque si aplica una señal lo suficientemente grande, romperá los límites del modelo; Las entradas de señal grandes pueden conducir el transistor a corte o saturación, invalidando el modelo.

Cuanto más elaborado sea el modelo, más precisa será la respuesta que calcules. Sin embargo, seguir con el Common Common Emitter NPN:

1. Dos resistencias en la base, actúan como divisor de voltaje. En general, se trata del mismo valor, lo que hace que la base sea aproximadamente la mitad de la tensión de alimentación.

2. El emisor está a unos 0.6 V por debajo de la base. Si hay una resistencia en el emisor, ahora puede calcular la corriente a través de él.

3. La corriente del emisor también pasa por el colector. Si hay una resistencia en el colector, ahora puede calcular el voltaje a través de él.

Eso es todo para DC.

Para CA, un cambio de unos pocos milivoltios en la base puede convertirse en varios voltios en el colector. Si la corriente del emisor (y / o la resistencia del colector) es demasiado grande, o la polarización de la base es impar, se produce una saturación o corte, lo que distorsiona la señal que se introduce. Esto no siempre es algo malo (piense: efectos de distorsión de la guitarra) .

puede considerar el transistor nada más que un dispositivo que le ayuda a controlar los parámetros o, digamos, el circuito 2 con la ayuda del circuito 1 (solo una estimación aproximada) si el transistor está uniendo los dos circuitos. Por ejemplo. como en la electrónica digital, hay un pulso de reloj y dice que quiere hacer algo cuando el reloj está en un nivel particular, similar es el caso del transistor, puede modelar el transistor de modo que en el punto de operación cuando el voltaje en la base alcance a un nivel particular, entonces puede encender el dispositivo y la corriente puede fluir en el ckt2, o puede pensarlo como un relé, o un interruptor, no solo este transistor es un amplificador.

para propósitos de diseño, tenga en cuenta que el transistor le ayuda a controlar los parámetros del circuito 2 con la ayuda de ckt 1, por lo que para determinar el punto de operación puede usar cualquier modelo. No se confunda con los diferentes modelos disponibles para la resolución de transistores; estos modelos son sólo para su conveniencia, es más fácil usar el nuevo modelo ya que facilita el cálculo fácil, el modelo de parámetro h (híbrido) es el más versátil y se considera el mejor para resolver cualquier transistor, pero el modelo T también es bueno. para tener una idea básica de lo que está haciendo un circuito, puede aproximarse utilizando la aproximación como el Vbe = 0.7 y todas estas aproximaciones llevan a un cálculo fácil.

Sé dos libros muy buenos sobre el estudio de transistores 1) dispositivos y circuitos electrónicos, boylestad, un muy buen libro, pero utiliza mucha aproximación y es bueno para un análisis aproximado pero si desea modelar el transistor en detalle como quiere saber los parámetros exactos y todo, entonces hay un mejor libro 2) Circuitos microelectrónicos, sedra smith. A esto se le puede llamar biblia, súper libro, pero le aconsejaría leer primero el libro 1, luego pasar a 2, de lo contrario no podrá aprender mucho y simplemente se enterrará en matemáticas complejas.

para aprender a resolver cómo analizar el circuito, estudie tantos circuitos como sea posible y luego, con el paso del tiempo, llegará a saber cómo puede usar el transistor de muchas maneras diferentes

para aprender esto, puede referirse a libros escritos por forest m. mims sólo contienen circuitos. Y ustedes pueden analizarlos.

FET no es muy diferente de BJT, su FET se usa principalmente para hacer amplificadores debido a su alta impedancia de entrada, pero la impedancia de salida es casi comparable, también es pequeño en tamaño, pero al contrario BJT tiene un alto Cambiar la alimentación, por lo que si su aplicación tiene que hacer algo con la conmutación BJT sería una excelente opción.

al final, diría de nuevo, si quieres aprender sobre transistores, entonces estudiar mucho circuito puede ser posible, puedes ver la construcción del amplificador operacional ya que no son más que amplificadores diferenciales de 4 etapas y, a través de eso, también puedes aprender. ..

¡diviértete aprendiendo TRANSISTOR!