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Conceptos básicos del transistor:
La representación esquemática de un transistor se muestra a la izquierda. Tenga en cuenta la flecha que apunta hacia el emisor. Esto significa que es un transistor NPN (corriente fluye en la dirección de la flecha). Véase la hoja de datos en: www.fairchildsemi.com.
BaseCollectorEmitterQ12N3904
Un transistor es básicamente un amplificador de corriente. Digamosque vamos 1mA flujo en la base. Podemos obtener 100 mA que fluye hacia el colector. Nota: Las corrientes que desembocan en la salida de la base y el colector a través del emisor (la suma de todas las corrientes que entran o salen de un nodo debe ser igual a cero).
La ganancia del transistor se mostrarán en la hoja de datos, ya sea como βDC o HFE. La ganancia no será el mismo, incluso en lostransistores con el mismo número de parte. La ganancia también varía con la corriente de colector y la temperatura. Debido a esto vamos a añadir un margen de seguridad a todos nuestros cálculos de la corriente de base (es decir, si pensamos que necesitamos 2mA para encender el interruptor que usaremos 4mA sólo para asegurarse).
Ejemplo de circuito y los cálculos (transistor NPN):
Digamos que queremoscalentar un bloque de metal. Una forma de hacerlo es conectar una resistencia de alimentación al bloque y ejecutar corriente a través de la resistencia. La resistencia se calienta y transfiere parte del calor al bloque de metal. Vamos a utilizar un transistor como un interruptor para controlar cuando la resistencia se está calentando y cuando es de reflexión (es decir, sin que circule corrienteen la resistencia). En el circuito de abajo R1 es la resistencia de potencia que está conectado con el objeto que se calienta.
Nota: El transistor no es un interruptor ideal. Cuando está apagado hay una pequeña corriente que fluye (~ 50nA para el 2N3904) y cuando en ella tiene una caída de tensión pequeña (~ 0,2 V en función del colector y las corrientes de base).
En primer lugar el cálculo de lacorriente de colector cuando el interruptor está encendido.
I = V / R = (12V - 0.2V) / 100Ω = 118mA. Ahora calcula la corriente de base necesaria requerida para encender el transistor. En cuanto a la hoja de datos, HFE podría ser tan bajo como 30 a 100 mA. La base debería, pues, IC / hFE = 118mA/30mA = 4 mA. Vamos a añadir un factor de dos para la seguridad y el uso de una base actual de 8 mA(para asegurarse de que el transistor se enciende por completo). Finalmente calcular el valor de R2, la resistencia de base. Nota: Cuando el transistor está encendido habrá cerca de una caída de 0.7V través de la unión del emisor de base. Por lo tanto R2 = V / Ib = (5V - 0,75 voltios) / 8 mA = 531Ω. Este valor no es crítico para utilizar el valor estándar más cercano (560Ω). R110012VGNDR2GND5VQ12N3904
Eso es todo. Cuando la entrada a la resistencia de base es cero (o menos de 0.65V) no fluye corriente de base y el transistor está apagado (es decir, no fluye corriente por la resistencia de 100Ω). Cuando la entrada a la resistencia de base es de 5V de la base actual es de 8 mA y se enciende el transistor poner 11.8V a través de la resistencia de 100Ω. Cuando se utiliza un transistor como uninterruptor de la mayoría de las veces está bien hacer caso omiso de la caída de 0.2V través de la unión emisor colector y la caída de 0.7V través de la unión del emisor de base en sus cálculos. Sus resultados serán lo suficientemente cerca (especialmente con el margen de seguridad).
El transistor es un amplificador de corriente. En el ejemplo anterior se está tratando de dejar Hfe * Ib = 240mAflujo a través del colector. El transistor sigue disminuyendo la caída de tensión en la unión colector emisor (el aumento de la caída de tensión en la resistencia de 100Ω y por lo tanto aumentando la corriente) hasta que el transistor se satura (es decir, no podemos bajar la tensión ya) en alrededor de 0.2V. Tenga en cuenta que estamos suponiendo que el Hfe peor de los casos. La ganancia es...