Использование транзисторов в усилителях и коммутационных схемах

Транзисторы являются фундаментальными компонентами современной электроники, играя решающую роль как в усилителе, так и в коммутационных схемах. Понимание их работы и приложений необходимо как для студентов, так и для учителей.

Что такое транзистор?

Транзистор — полупроводниковое устройство, которое может усиливать или переключать электронные сигналы и электрическую мощность.Он изготовлен из полупроводниковых материалов, как правило, кремния, и имеет три терминала: излучатель, основание и коллектор.

Типы транзисторов

Биполярный транзистор сцепления (BJT)

БЖТ изготавливаются из трёх слоев полупроводникового материала, образуя два р-n-перехода. Они могут быть либо NPN, либо PNP типов, в зависимости от расположения слоев. Они обычно используются в приложениях усиления.

Полевой транзистор (FET)

ФЭТ контролируют поток тока с помощью электрического поля. Они известны высоким входным импедансом и широко используются в коммутационных приложениях. Наиболее распространенным типом является металлооксидно-полупроводниковый ФЭТ (MOSFET).

Транзисторы в схемах усилителей

В схемах усилителей транзисторы увеличивают амплитуду слабых сигналов, их можно настроить различными способами, включая общий излучатель, общий коллектор и общие базовые конфигурации.

Общая конфигурация Emitter

Обычная конфигурация излучателя является наиболее широко используемой конфигурацией усилителя. Она обеспечивает значительное усиление напряжения и подходит для усиления звука. Ввод осуществляется между базой и излучателем, а вывод берется из коллектора.

Общая конфигурация коллекционера

Также известный как эмиттер-последователь, эта конфигурация обеспечивает усиление тока, но не усиление напряжения. Он часто используется для сопоставления импеданса, поскольку он имеет высокое импеданс ввода и низкое импеданс вывода.

Общая конфигурация базы

Эта конфигурация встречается реже, но используется в высокочастотных приложениях. Она обеспечивает усиление напряжения и характеризуется низким входным импедансом и высоким выходным импедансом.

Транзисторы в коммутационных схемах

Транзисторы действуют как электронные переключатели в коммутационных схемах, позволяя или блокируя поток тока. Они используются в цифровых схемах, где представляют двоичные состояния.

Переключение характеристик

Когда транзистор находится в состоянии «включения», он позволяет току течь от коллектора к излучателю. В состоянии «выключения» он блокирует поток тока. Это поведение включения / выключения имеет решающее значение для цифровых логических схем.

Применение коммутационных схем

Заключение

Транзисторы являются универсальными компонентами, которые играют жизненно важную роль как в приложениях усиления, так и в переключении. Их способность контролировать поток тока делает их незаменимыми в современных электронных устройствах.