Yra keletas tranzistorių tipų. Šie elektroniniai prietaisai yra labai svarbūs šiandieninei elektronikai, ir tai buvo proveržis pereinant nuo vakuuminių vamzdžių elektronikos prie kietojo kūno elektronikos, kur kas patikimesnė ir mažesnė energijos sąnaudos. Iš tiesų, MOSFET Jie naudojami daugumoje lustų ar integruotų grandynų, nors jų galite rasti ir spausdintinėse plokštėse, skirtose daugeliui kitų programų.
Na, kaip yra? toks svarbus puslaidininkinis įtaisasAš pateiksiu jums viską, ką jums reikia žinoti apie šį mokslo ir inžinerijos darbą, kuris leidžia mums padaryti tiek daug grandinių ir daugeliu atžvilgių pagerino mūsų gyvenimą.
Kas yra tranzistorius?
Žodis tranzistorius gaunamas iš perdavimo rezistoriaus, ir jis buvo išrastas 1951 m., nors Europoje jau buvo patentų ir patobulinimų, kol amerikiečiai pristatė pirmąjį dizainą, nors tai jau kita istorija ... Tuo metu jie ieškojo kietojo kūno, puslaidininkių, galėtų pakeisti neapdorotus ir nepatikimus vakuuminius vožtuvus, kurie sudarė kompiuterius ir kitas to meto elektronines įtaisus.
The vožtuvai ar vakuuminiai vamzdeliai Jo architektūra yra panaši į įprastų lempučių, todėl taip pat sudegė. Norint, kad mašinos veiktų, jas teko dažnai keisti. Be to, jis buvo šildomas, o tai reiškia, kad dėl savo neefektyvumo jie eikvojo didelius energijos kiekius šilumos pavidalu. Todėl jie nebuvo praktiški ir jiems labai reikėjo pakeisti.
Na, „AT&T Bell Labs“, Williamsas Shockley, Johnas Bardeenas ir Walteris Brattainas jie ėmėsi darbo kurdami tą puslaidininkinį įtaisą. Tiesa ta, kad jiems buvo sunku rasti raktą. Projektas buvo paslaptyje, nes buvo žinoma, kad kažkas panašaus vystosi ir Europoje. Tačiau Antrasis pasaulinis karas buvo įveiktas, ir pagrindiniai veikėjai turėjo eiti į mūšį. Grįždami jie paslaptingai jau rado sprendimą.
El pirmasis prototipas jų sukurti darbai buvo labai grubūs ir kėlė rimtų dizaino problemų. Tarp jų buvo sudėtinga ir sudėtinga gaminti nuosekliai. Be to, jis naudojo aukso dalis, kurios jį brangino, o antgalis kartais nustodavo kontaktuoti su puslaidininkio kristalu, todėl nustojo veikti ir jį teko stumti, kad vėl susisiektų. Tiesa ta, kad šis išradimas buvo mažai išspręstas, tačiau po truputį jie tobulėjo ir atsirado naujų tipų.
Jie jau turėjo elektroninį komponentą kietojo kūno ir mažesni sumažinti radijo imtuvų, signalizacijos, automobilių, kompiuterių, televizorių ir kt. dydį
Dalys ir valdymas
Tranzistorius sudarytas iš trijų kaiščių arba kontaktų, kurie savo ruožtu kontaktuoja trys zonos diferencijuotas puslaidininkis. Bipoliuose šios zonos vadinamos spinduoliu, pagrindu ir kolektoriumi. Kita vertus, vienpoliuose, pavyzdžiui, MOSFET, jie paprastai vadinami šaltiniu, vartais ir nutekėjimu. Turite gerai perskaityti duomenų lapus ar katalogus, kad žinotumėte, kaip gerai identifikuoti jų kaiščius ir jų nesupainioti, nes operacija nuo to priklausys.
La durys ar pagrindas Jis veikia taip, lyg tai būtų jungiklis, atidarantis ar uždarantis srovės praėjimą tarp kitų dviejų galų. Taip jis veikia. Remiantis tuo, jis gali būti naudojamas dviem pagrindinėms funkcijoms:
- 1 funkcija: Jis gali perduoti arba iškirpti elektrinius signalus, tai yra kaip skaitmeninės elektronikos jungiklis. Tai svarbu dvejetainiai arba skaitmeninei sistemai, nes valdydami vartus (su 0 arba 1), galite gauti vieną ar kitą reikšmę jų išvestyje (0/1). Tokiu būdu galima suformuoti loginius vartus.
- 2 funkcija: taip pat gali būti naudojamas analoginei elektronikai kaip signalo stiprintuvai. Jei bazę pasiekia nedidelis intensyvumas, jis gali būti konvertuojamas į didesnį tarp kolektoriaus ir spinduolio, kuris gali būti naudojamas kaip išvestis.
Tranzistorių tipai
MOSFET simboliai N ir P
Kai pamatysite pagrindinę operaciją ir šiek tiek jos istorijos, laikui bėgant jie buvo patobulinti ir sukurti tranzistoriai, optimizuoti tam tikram pritaikymui, suteikiantys galimybę visiems šios dvi šeimos, kurios savo ruožtu turi keletą tipų:
Atminkite, kad N zona yra puslaidininkių tipas, legiruotas donoro priemaišomis, tai yra penkiavalenčiais junginiais (fosforu, arsenu ir kt.). Tai leis jiems atsisakyti elektronų (-), nes dauguma nešiklių yra elektronai, o mažumos - skylės (+). P zonos atveju yra priešingai, dauguma bus skylės (+), todėl ji taip vadinama. Tai yra, jie pritrauks elektronus. Norėdami tai pasiekti, jis yra legiruojamas su kitomis akceptoriaus priemaišomis, tai yra trivalentėmis medžiagomis (aliuminiu, indiu, galiu ir kt.). Paprastai pagrindinis puslaidininkis paprastai yra silicis arba germanis, nors yra ir kitų tipų. Dopantai paprastai yra labai mažos dozės, kiekvienam 100.000.000 1 10.000 puslaidininkio atomų - vieno priemaišų atomo tvarka. Kai kuriais atvejais gali susidaryti sunkios ar labai legiruotos zonos, tokios kaip P + arba N +, kuriose yra XNUMX priemaišos atomas kiekvienam XNUMX XNUMX.
- BJT (bipolinis jungties tranzistorius): tai bipolinis tranzistorius, labiausiai įprastas. Norėdami reguliuoti kolektoriaus srovę, turite įšvirkšti bazinę srovę. Viduje yra du tipai:
- NPN: Kaip rodo jo pavadinimas, ji turi puslaidininkių zoną, legiruotą į N tipo, kad veiktų kaip spinduolis, kitas centrinis P - kaip bazė, o kitas - taip pat N tipo kolektoriui.
- PNP: šiuo atveju viskas yra atvirkščiai, pagrindas bus N tipo, o likę du - P tipo. Tai visiškai pakeis jo elektrinį elgesį ir naudojimo būdą.
- FET (lauko tranzistorius): lauko tranzistorius ir ryškiausias jo skirtumas nuo BJT yra tai, kaip jis veikia su jo valdymo terminalu. Šiuo atveju valdymas atliekamas naudojant įtampą tarp vartų ir šaltinio. Šio tipo yra keli potipiai:
- JFET: FET jungtys yra išeikvotos ir turi kanalų arba puslaidininkių zoną, kuri gali būti vieno ar kito tipo. Pagal tai jie gali būti savo ruožtu:
- N kanalas.
- Iš P. kanalo
- MOSFET: jo santrumpa kilusi iš metalo oksido puslaidininkio FET, taip pavadinto todėl, kad po durų kontaktu naudojamas plonas silicio dioksido sluoksnis, kad būtų sukurtas reikalingas laukas, su kuriuo būtų galima valdyti srovės praėjimą per jo kanalą, kad būtų srautas tarp šaltinis ir emitentas. Kanalas gali būti P tipo, taigi nutekėjimui ir šaltiniui bus du šuliniai N; arba N tipo, su dviem P tipo šulinėliais šaltiniui ir nutekėjimui. Jie šiek tiek skiriasi nuo pirmiau minėtų dalykų, šiuo atveju galite turėti:
- Apgaulė ar išsekimas:
- N kanalas.
- Iš P. kanalo
- Patobulintas ar patobulintas:
- N kanalas.
- Iš P. kanalo
- Kiti: TFT, CMOS, ...
- Apgaulė ar išsekimas:
- JFET: FET jungtys yra išeikvotos ir turi kanalų arba puslaidininkių zoną, kuri gali būti vieno ar kito tipo. Pagal tai jie gali būti savo ruožtu:
- Kiti.
The skirtumai grindžiami puslaidininkių zonų vidine architektūra kiekvienas…
MOSFET
Un MOSFET leidžia valdyti didelius krovinius, kurie gali būti naudingi tam tikroms jūsų „Arduino“ grandinėms, kaip pamatysite vėliau. Iš tikrųjų dėl savo pranašumų jis yra toks naudingas šiuolaikinėje elektronikoje. Jis gali veikti kaip stiprintuvas arba kaip elektroniniu būdu valdomas jungiklis. Kiekvieno perkamo MOSFET tipo atveju jau žinote, kad turėtumėte perskaityti duomenų lapą, kad pamatytumėte ypatybes, nes jos nėra vienodos.
Skirtumas tarp vieno iš kanalas N ir P yra:
- P kanalas: Norėdami suaktyvinti kanalą P, kad praleistų srovę, vartams yra daroma neigiama įtampa. Šaltinis turi būti prijungtas prie teigiamos įtampos. Atkreipkite dėmesį, kad kanalas, kuriame yra vartai, yra teigiamas, o kanalizacijos ir šaltinio šuliniai yra neigiami. Tokiu būdu srovė „stumiama“ per kanalą.
- N kanalas: Tokiu atveju vartams taikoma teigiama įtampa.
Sūnus labai pigūs daiktai, todėl galite nusipirkti gerą saujelę jų be didelių išlaidų. Pavyzdžiui, čia yra keletas reklamų, kurias galite įsigyti specializuotose parduotuvėse:
- Nerasta jokių produktų..
- N kanalo MOSFET tranzistoriai.
- Nerasta jokių produktų..
- Radiatoriai.
Jei ketinate jį naudoti didesnėms galioms, jis sušils, todėl būtų gerai naudoti a aušintuvas jį atvėsinti truputi…
Integracija su „Arduino“
MOSFET gali būti labai praktiška valdyti signalus su savimi arduino lenta, todėl jis gali tarnauti panašiai kaip relės modulis, Jei prisimenate. Tiesą sakant, MOSFET moduliai taip pat parduodami „Arduino“, kaip yra Nerasta jokių produktų., vienas iš populiariausių. Su šiais moduliais jūs jau turite tranzistorių, sumontuotą ant mažos PCB, ir jį lengviau naudoti.
Bet tai ne vienintelis, kurį galite naudoti su „Arduino“, bet yra ir kitų gana įprastų, tokių kaip IRF520, IRF540, kurių nominalios srovės yra atitinkamai 9.2 ir 28A, palyginti su 14A IRF530.
Yra daug MOSFET modelių, tačiau ne visus rekomenduojama naudoti tiesiogiai su tokiu procesoriumi kaip „Arduino“ dėl įtampos ir intensyvumo ribojimo jo išėjimuose.
Jei naudojate IRF530N modulį, įdėti Pavyzdys, Jūs galite prijungti jungtį, pažymėtą SIG, lentoje su vienu iš lentos kaiščių Arduino UNO, pavyzdžiui, D9. Tada prijunkite GND ir „Vcc“ prie atitinkamų „Arduino“ plokštės, pvz., GND ir 5v, šiuo atveju, kad galėtumėte jį maitinti.
Dėl código Paprasta, kuri reguliuotų šią paprastą schemą, būtų tokia: tai, ką ji daro, yra leisti išėjimo apkrovai praeiti ar ne kas 5 sekundes (mūsų schemos atveju tai būtų variklis, bet jis gali būti bet koks, ko norite.) .):
onst int pin = 9; //Pin donde está conectado el MOSFET
void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); //Definir como salida para controlar el MOSFET
}
void loop(){
digitalWrite(pin, HIGH); // Lo pone en HIGH
delay(5000); // Espera 5 segundos o 5000ms
digitalWrite(pin, LOW); // Lo pone en LOW
delay(5000); // Espera otros 5s antes de repetir el bucle
}