Litar Elektronik Asas Dijelaskan - Panduan Permulaan untuk Elektronik

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Artikel di bawah ini membincangkan secara komprehensif semua fakta asas, teori dan maklumat mengenai cara kerja dan penggunaan komponen elektronik biasa seperti perintang, kapasitor, transistor, MOSFET, UJT, triac, SCR.

Pelbagai litar elektronik asas kecil yang dijelaskan di sini dapat diterapkan dengan berkesan sebagai blok bangunan atau modul untuk membuat litar bertingkat, dengan menyatukan reka bentuk antara satu sama lain.



Kami akan memulakan tutorial dengan perintang, dan cuba memahami mengenai cara kerja dan aplikasinya.

Tetapi sebelum kita mulai, mari kita ringkaskan dengan cepat pelbagai simbol elektronik yang akan digunakan dalam skema artikel ini.



Bagaimana Perintang Berfungsi

The fungsi perintang adalah untuk menawarkan ketahanan terhadap aliran arus. Unit rintangan adalah Ohm.

Apabila perbezaan berpotensi 1 V diterapkan melintasi perintang 1 Ohm, arus 1 Ampere akan dipaksa, sesuai dengan undang-undang Ohm.

Voltan (V) bertindak seperti perbezaan potensi merintangi perintang (R)

Arus (I) merupakan aliran elektron melalui perintang (R).

Sekiranya kita mengetahui nilai mana-mana dua elemen 3 V, I dan R ini, maka nilai elemen ketiga yang tidak diketahui dapat dikira dengan mudah menggunakan hukum Ohm berikut:

V = I x R, atau I = V / R, atau R = V / I

Apabila arus mengalir melalui perintang, ia akan menghilangkan daya, yang mungkin dikira menggunakan formula berikut:

P = V X I, atau P = Iduax R

Hasil dari formula di atas adalah dalam Watt, yang bermaksud unit kuasa adalah watt.

Selalu penting untuk memastikan bahawa semua elemen dalam formula dinyatakan dengan unit piawai. Sebagai contoh, jika kita menggunakan millivolt, maka ia mesti ditukar menjadi volt, miliamps juga harus ditukar menjadi Ampere, dan miliohm atau kiloOhm harus ditukar menjadi Ohms sambil memasukkan nilai dalam formula.

Bagi kebanyakan aplikasi, watt perintang berada dalam 1/4 watt 5% kecuali dinyatakan sebaliknya untuk kes khas di mana arus sangat tinggi.

Perintang dalam Sambungan dan Sambungan Selari

Nilai perintang boleh disesuaikan dengan nilai disesuaikan yang berbeza dengan menambahkan pelbagai nilai dalam rangkaian atau rangkaian selari. Namun, nilai yang dihasilkan dari rangkaian tersebut harus dihitung dengan tepat melalui formula seperti yang diberikan di bawah:

Cara Menggunakan Perintang

Perintang biasanya digunakan untuk hadkan arus melalui beban siri seperti lampu, LED, sistem audio, transistor dan lain-lain untuk melindungi peranti yang rentan ini dari situasi yang terlalu banyak.

Dalam contoh di atas, semasa walaupun LED dapat dikira menggunakan hukum Ohm. Walau bagaimanapun, LED mungkin tidak mulai menyala dengan betul sehingga tahap voltan hadapan minimum diterapkan, yang mungkin berada di antara 2 V hingga 2,5 V (untuk LED MERAH), oleh itu formula yang dapat diterapkan untuk mengira arus melalui LED akan menjadi

I = (6 - 2) / R

Pembahagi Potensi

Perintang boleh digunakan sebagai pembahagi berpotensi , untuk mengurangkan voltan bekalan ke tahap rendah yang diinginkan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah berikut:

Walau bagaimanapun, pembahagi resistif seperti itu dapat digunakan untuk menghasilkan voltan rujukan, hanya untuk sumber impedans tinggi. Output tidak dapat digunakan untuk mengoperasikan beban secara langsung, kerana perintang yang terlibat akan menjadikan arus sangat rendah.

Litar Jambatan Wheatstone

Rangkaian jambatan batu gandum adalah litar yang digunakan untuk mengukur nilai perintang dengan ketepatan yang tinggi.

Litar asas rangkaian jambatan wheatsone ditunjukkan di bawah:

Perincian kerja jambatan batu gandum, dan bagaimana mencari hasil tepat menggunakan rangkaian ini dijelaskan dalam rajah di atas.

Litar Jambatan Wheatstone Precision

Litar jambatan batu gandum yang ditunjukkan dalam gambar bersebelahan membolehkan pengguna mengukur nilai perintang yang tidak diketahui (R3) dengan ketepatan yang sangat tinggi. Untuk ini, penilaian perintang yang dikenali R1 dan R2 juga perlu tepat (jenis 1%). R4 harus berupa potensiometer, yang dapat dikalibrasi tepat untuk bacaan yang dimaksudkan. R5 boleh menjadi pratetap, diposisikan sebagai penstabil arus dari sumber kuasa. Resistor R6 dan switch S1 berfungsi seperti rangkaian shunt untuk memastikan perlindungan meter M1 yang mencukupi. Untuk memulakan prosedur pengujian, pengguna mesti menyesuaikan R4 sehingga bacaan sifar diperoleh pada meter M1. Syaratnya, R3 akan sama dengan penyesuaian R4. Sekiranya R1 tidak sama dengan R2, maka rumus berikut dapat digunakan untuk menentukan nilai R3. R3 = (R1 x R4) / R2

Kapasitor

Kapasitor berfungsi dengan menyimpan cas elektrik dalam beberapa plat dalaman, yang juga membentuk terminal terminal elemen. Unit ukuran kapasitor adalah Farad.

Kapasitor yang diberi nilai pada 1 Farad apabila disambungkan pada bekalan 1 volt akan dapat menyimpan cas 6.28 x 1018elektron.

Walau bagaimanapun, dalam elektronik praktikal, kapasitor di Farads dianggap terlalu besar dan tidak pernah digunakan. Sebaliknya unit kapasitor yang jauh lebih kecil digunakan seperti picofarad (pF), nanofarad (nF), dan microfarad (uF).

Hubungan antara unit di atas dapat difahami dari jadual berikut, dan ini juga dapat digunakan untuk menukar satu unit menjadi unit yang lain.

  • 1 Farad = 1 F
  • 1 mikrofarad = 1 uF = 10-6F
  • 1 nanofarad = 1 nF = 10-9F
  • 1 picofarad = 1 pF = 10-12F
  • 1 uF = 1000 nF = 1000000 pF

Pengisian dan Pelepasan Kapasitor

Kapasitor akan mengecas serta-merta apabila penyambungnya disambungkan pada bekalan voltan yang sesuai.

The proses pengecasan dapat ditunda atau dibuat lebih perlahan dengan menambahkan perintang secara bersiri dengan input bekalan, seperti yang digambarkan dalam gambar rajah di atas.

Proses pembuangan juga serupa tetapi sebaliknya. Kapasitor akan terlepas seketika apabila plagnya dipendekkan bersama. Proses pelepasan dapat diperlahankan secara proporsional dengan menambahkan perintang secara bersiri dengan kabel.

Kapasitor dalam Siri

Kapasitor dapat ditambahkan secara bersiri dengan menghubungkan petunjuk masing-masing seperti yang ditunjukkan di bawah. Untuk kapasitor terpolarisasi, sambungan harus sedemikian rupa sehingga anod satu kapasitor menghubungkan dengan katod kapasitor yang lain, dan seterusnya. Untuk kapasitor bukan kutub, plumbum boleh disambungkan dengan cara apa pun.

Apabila disambung secara bersiri, nilai kapasitansi menurun, misalnya apabila dua kapasitor 1 uF disambungkan secara bersiri, nilai yang dihasilkan menjadi 0,5 uF. Ini nampaknya kebalikan dari perintang.

Apabila disambungkan dalam sambungan siri, ia menambah nilai voltan atau nilai voltan kerosakan kapasitor. Sebagai contoh, apabila dua kapasitor berkadar 25 V disambungkan secara bersiri, julat toleransi voltan mereka meningkat dan meningkat menjadi 50 V

Kapasitor secara Selari

Kapasitor juga dapat dihubungkan secara selari dengan menyambungkan petunjuknya sama, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. Untuk kapasitor terpolarisasi, terminal dengan tiang seperti mesti dihubungkan antara satu sama lain, untuk penutup bukan kutub sekatan ini dapat diabaikan. Apabila disambungkan secara selari, nilai total kapasitor yang dihasilkan meningkat, yang sebaliknya sebaliknya dalam hal perintang.

Penting: Kapasitor yang dicas dapat menahan cas antara terminal untuk jangka masa yang panjang. Sekiranya voltan cukup tinggi dalam julat 100 V dan lebih tinggi boleh menyebabkan kejutan yang menyakitkan jika penyentuh disentuh. Tahap voltan yang lebih kecil boleh mempunyai daya yang cukup untuk mencairkan sekeping kecil logam apabila logam dibawa di antara plumbum kapasitor.

Cara Menggunakan Kapasitor

Penapisan Isyarat : Kapasitor boleh digunakan untuk menyaring voltan dalam beberapa cara. Apabila disambungkan melalui bekalan AC, ia dapat mengurangkan isyarat dengan membumikan sebahagian kandungannya, dan membiarkan nilai rata-rata yang dapat diterima pada output.

Penyekat DC: Kapasitor boleh digunakan dalam hubungan bersiri untuk menyekat voltan DC dan melewati kandungan DC atau denyutan DC melaluinya. Fungsi ini membolehkan peralatan audio menggunakan kapasitor pada sambungan input / output mereka untuk membolehkan laluan frekuensi audio dan mencegah voltan DC yang tidak diingini memasuki garis penguat.

Penapis Bekalan Kuasa: Kapasitor juga berfungsi sebagai Penapis bekalan DC dalam litar bekalan kuasa. Dalam bekalan kuasa, setelah pembetulan isyarat AC DC yang dihasilkan mungkin penuh dengan turun naik riak. Kapasitor nilai besar yang disambungkan melintasi voltan riak ini menghasilkan penapisan yang banyak menyebabkan DC yang berubah-ubah menjadi DC tetap dengan riak dikurangkan menjadi jumlah yang ditentukan oleh nilai kapasitor.

Cara Membuat Integrator

Fungsi litar integator adalah untuk membentuk isyarat gelombang persegi menjadi bentuk gelombang segitiga, melalui perintang, kapasitor atau Rangkaian RC , seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas. Di sini kita dapat melihat perintang berada di sisi input, dan dihubungkan secara bersiri dengan garis, sementara kapasitor disambungkan pada sisi output, melintasi hujung output perintang dan garis bawah.

Komponen RC bertindak seperti elemen pemalar masa dalam litar, yang produknya mesti 10 kali lebih tinggi daripada tempoh isyarat input. Jika tidak, ia boleh menyebabkan amplitud gelombang gelombang segitiga berkurang. Dalam keadaan sedemikian litar akan berfungsi seperti penapis lulus rendah yang menyekat input frekuensi tinggi.

Cara Membuat Pembezaan

Fungsi litar pembezaan adalah untuk menukar isyarat input gelombang persegi menjadi bentuk gelombang berduri yang mempunyai bentuk gelombang naik dan lambat yang tajam. Nilai pemalar masa RC dalam kes ini mestilah 1/10 dari kitaran input. Litar pembezaan biasanya digunakan untuk menghasilkan denyutan pencetus pendek dan tajam.

Memahami Diod dan Rectifier

Diod dan penerus dikategorikan di bawah peranti semikonduktor , yang dirancang untuk mengalirkan arus hanya dalam satu arah yang ditentukan sementara blok dari arah yang bertentangan. Walau bagaimanapun, modul berasaskan diod atau diod tidak akan mula mengalirkan arus atau melakukan sehingga tahap voltan hadapan minimum yang diperlukan diperoleh. Contohnya dioda silikon hanya akan berlaku apabila voltan yang dikenakan melebihi 0.6 V, manakala dioda germanium akan berkurang sekurang-kurangnya 0.3 V. Sekiranya dua dua dioda dihubungkan secara bersiri maka keperluan voltan hadapan ini juga akan berganda hingga 1.2 V, dan sebagainya.

Menggunakan Diod sebagai Penurun Voltan

Seperti yang telah kita bahas di perenggan sebelumnya, dioda memerlukan sekitar 0,6 V untuk mulai melakukan, ini juga berarti dioda akan menurunkan tahap voltan ini ke seluruh output dan tanahnya. Sebagai contoh, jika 1 V digunakan, dioda akan menghasilkan 1 - 0,6 = 0,4 V pada katodnya.

Ciri ini membolehkan diod digunakan sebagai penurun voltan . Sebarang penurunan voltan yang diingini dapat dicapai dengan menyambungkan bilangan diod yang sesuai secara bersiri. Oleh itu jika 4 diod dihubungkan secara bersiri, ia akan membuat pemotongan total 0.6 x 4 = 2.4 V pada output dan seterusnya.

Formula untuk mengira ini diberikan di bawah:

Voltan Keluaran = Voltan Input - (no dioda x 0.6)

Menggunakan Diod sebagai Pengatur Voltan

Dioda kerana fitur penurunan voltan maju mereka juga dapat digunakan untuk menghasilkan voltan rujukan stabil, seperti yang ditunjukkan dalam rajah bersebelahan. Voltan keluaran dapat dikira melalui formula berikut:

R1 = (Vin - Vout) / I

Pastikan untuk menggunakan penilaian watt yang betul untuk komponen D1 dan R1 mengikut watt beban. Mereka mesti dinilai sekurang-kurangnya dua kali lebih banyak daripada beban.

Segi Tiga ke Penukar Gelombang Sine

Diod juga boleh berfungsi sebagai gelombang segitiga ke penukar gelombang sinus , seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. Amplitud gelombang sinus output akan bergantung pada bilangan diod secara bersiri dengan D1, dan D2.

Voltmeter Bacaan Puncak

Diod mungkin juga dikonfigurasi untuk mendapatkan bacaan voltan puncak pada voltmeter. Di sini, diod berfungsi seperti penyearah gelombang separuh, yang membolehkan separuh kitaran frekuensi untuk mengisi kapasitor C1 ke nilai puncak voltan masukan. Meter kemudian menunjukkan nilai puncak ini melalui pesongannya.

Pelindung Polaritas Terbalik

Ini adalah salah satu aplikasi dioda yang sangat biasa, yang menggunakan diod untuk melindungi litar daripada sambungan bekalan terbalik secara tidak sengaja.

Kembali EMF dan Pelindung Sementara

Apabila beban induktif dialihkan melalui pemacu transistor atau IC, bergantung pada nilai induktansi, beban induktif ini dapat menghasilkan EMF belakang voltan tinggi, juga disebut transien terbalik, yang mungkin berpotensi menyebabkan pemusnahan transistor pemacu seketika atau IC. Diod yang diletakkan selari dengan beban dengan mudah dapat mengelakkan keadaan ini. Diod dalam konfigurasi jenis ini dikenali sebagai diod freewheeling.

Dalam aplikasi pelindung sementara, diod biasanya dihubungkan melintasi beban induktif untuk memungkinkan pemintas sementara yang terbalik dari peralihan induktif melalui dioda.

Ini meneutralkan lonjakan, atau sementara dengan mengelaknya pendek melalui diod. Sekiranya dioda tidak digunakan, transien EMF belakang akan melewati transistor pemacu atau litar ke arah terbalik, menyebabkan kerosakan segera pada peranti.

Pelindung Meter

Meter gegelung bergerak boleh menjadi alat instrumen yang sangat sensitif, yang boleh mengalami kerosakan teruk jika input bekalan terbalik. Diod yang disambungkan secara selari dapat melindungi meter dari keadaan ini.

Clipper Bentuk Gelombang

Diod dapat digunakan untuk memotong dan memotong puncak bentuk gelombang, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas, dan membuat output dengan bentuk gelombang nilai rata-rata yang dikurangkan. Perintang R2 boleh menjadi periuk untuk menyesuaikan tahap keratan.

Clipper gelombang penuh

Litar gunting pertama mempunyai keupayaan untuk memotong bahagian positif bentuk gelombang. Untuk membolehkan pemotongan kedua ujung bentuk gelombang input, dua diod dapat digunakan selari dengan polaritas berlawanan, seperti yang ditunjukkan di atas.

Penyearah gelombang separuh

Apabila diod digunakan sebagai penyearah gelombang separuh dengan input AC, ia menyekat kitaran AC input separuh terbalik, dan hanya membenarkan separuh yang lain melaluinya, mewujudkan output kitaran separuh gelombang, maka nama penerus gelombang setengah.

Oleh kerana kitaran separuh AC dikeluarkan oleh dioda, output menjadi DC dan litar ini juga disebut litar penukar DC gelombang separuh. Tanpa kapasitor penapis, outputnya akan menjadi DC gelombang separuh berdenyut.

Gambar rajah sebelumnya dapat diubahsuai menggunakan dua dioda, untuk mendapatkan dua output berasingan dengan bahagian AC yang berlawanan dibetulkan menjadi polariti DC yang sepadan.

Penyearah Gelombang Penuh

Penyearah gelombang penuh, atau a penerus jambatan adalah litar yang dibina menggunakan 4 diod penyearah dalam konfigurasi jambatan, seperti yang digambarkan dalam gambar di atas. Keistimewaan litar penyearah jambatan ini ialah ia dapat mengubah kedua kitaran positif dan negatif input menjadi output DC gelombang penuh.

DC berdenyut pada output jambatan akan mempunyai frekuensi dua kali dari input AC kerana kemasukan denyut separuh kitaran negatif dan positif ke dalam rantai nadi positif tunggal.

Modul Pengganda Voltan

Diod juga boleh dilaksanakan sebagai voltan berganda dengan melampirkan beberapa dioda dengan beberapa kapasitor elektrolitik. Input harus dalam bentuk DC berdenyut atau AC, yang menyebabkan output menghasilkan voltan lebih kurang dua kali lebih banyak daripada input. Frekuensi denyutan input boleh dari a Pengayun IC 555 .

Voltan Doubler menggunakan Bridge Rectifier

Pengganda voltan DC ke DC juga dapat dilaksanakan menggunakan penyearah jembatan dan beberapa kapasitor penapis elektrolitik, seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah di atas. Menggunakan penerus jambatan akan menghasilkan kecekapan kesan penggandaan yang lebih tinggi dari segi arus berbanding dengan penggandaan lata sebelumnya.

Voltan empat kali ganda

Perkara di atas dijelaskan pengganda voltan litar dirancang untuk menghasilkan output 2 kali lebih banyak daripada tahap puncak input, namun, jika aplikasi memerlukan tahap pendaraban yang lebih tinggi dalam urutan voltan 4 kali lebih banyak, maka litar voltan voltan ini dapat diterapkan.

Di sini, litar dibuat menggunakan 4 nombor diod lata dan kapasitor untuk mendapatkan voltan 4 kali lebih banyak pada output kemudian puncak frekuensi input.

Diod ATAU Gerbang

Diod boleh disambungkan untuk meniru pintu logik ATAU menggunakan litar seperti yang ditunjukkan di atas. Jadual kebenaran bersebelahan menunjukkan logik output sebagai tindak balas kepada gabungan dua input logik.

NOR Gate menggunakan Diod

Sama seperti pintu OR, gerbang NOR juga dapat ditiru menggunakan beberapa diod seperti yang ditunjukkan di atas.

DAN Gerbang NAND Gerbang menggunakan Diod

Mungkin juga dapat melaksanakan gerbang logik lain seperti gerbang AND dan gerbang NAND menggunakan dioda seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah di atas. Jadual kebenaran yang ditunjukkan di sebelah rajah memberikan tindak balas logik yang diperlukan dengan tepat dari susunan.

Modul Litar Diod Zener

Perbezaan antara penerus dan diod zener adakah itu, diod penyearah akan selalu menyekat potensi DC terbalik, sedangkan diod zener akan menyekat potensi DC terbalik hanya sehingga ambang pemecahannya (nilai voltan zener) tercapai, dan kemudian ia akan AKTIF sepenuhnya dan membiarkan DC berlalu melaluinya sepenuhnya.

Pada arah ke depan, zener akan bertindak serupa dengan diod penerus dan akan membenarkan voltan untuk melakukan sebaik sahaja voltan hadapan minimum 0.6 V tercapai. Oleh itu, diod zener dapat didefinisikan sebagai suis sensitif voltan, yang melakukan dan menghidupkan AKTIF apabila ambang voltan tertentu dicapai seperti yang ditentukan oleh nilai pemecahan zener.

Sebagai contoh zener 4.7 V akan mula melakukan urutan terbalik sebaik sahaja 4.7 V tercapai, sementara ke arah depan ia hanya memerlukan potensi 0.6 V. Grafik di bawah merangkum penjelasan dengan cepat untuk anda.

Pengatur Voltan Zener

Diod zener boleh digunakan untuk membuat output voltan stabil seperti yang ditunjukkan dalam rajah bersebelahan, dengan menggunakan perintang penghad. Perintang penghad R1 menghadkan arus maksimum yang boleh diterima untuk zener dan melindunginya daripada terbakar kerana arus lebih.

Modul Petunjuk Voltan

Oleh kerana diod zener tersedia dengan pelbagai tahap voltan kerosakan, kemudahan tersebut dapat digunakan untuk membuat yang efektif namun sederhana penunjuk voltan menggunakan penarafan zener yang sesuai seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas.

Pengubah Voltan

Diod Zener juga dapat digunakan untuk mengalihkan level voltan ke level lain, dengan menggunakan nilai diod zener yang sesuai, sesuai dengan kebutuhan aplikasi.

Gunting voltan

Diod Zener yang merupakan suis terkawal voltan dapat diterapkan untuk menjepit amplitud bentuk gelombang AC ke tahap yang diinginkan lebih rendah bergantung pada peringkat pemecahannya, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas.

Modul Litar Bipolar Junction Transistor (BJTs)

Transistor simpang bipolar atau BJT adalah salah satu alat semikonduktor yang paling penting dalam keluarga komponen elektronik, dan ia membentuk blok bangunan untuk hampir semua litar berasaskan elektronik.

BJT adalah peranti semikonduktor serbaguna yang dapat dikonfigurasi dan disesuaikan untuk melaksanakan aplikasi elektronik yang diinginkan.

Dalam perenggan berikut, kompilasi rangkaian aplikasi BJT yang dapat digunakan sebagai modul litar untuk membangun berbagai aplikasi litar disesuaikan, sesuai dengan kehendak pengguna.

Mari kita bincangkan secara terperinci melalui reka bentuk berikut.

ATAU Modul Gerbang

Dengan menggunakan beberapa BJT dan beberapa perintang, reka bentuk gerbang OR cepat dapat dibuat untuk melaksanakan OR output logik sebagai tindak balas kepada kombinasi logik input yang berbeza seperti jadual kebenaran yang ditunjukkan dalam rajah di atas.

Modul NOR Gate

Dengan beberapa modifikasi yang sesuai, konfigurasi gerbang ATAU yang dijelaskan di atas dapat diubah menjadi litar gerbang NOR untuk melaksanakan fungsi logik NOR yang ditentukan.

DAN Modul Pintu

Sekiranya anda tidak mempunyai akses cepat ke IC logik gerbang AND, maka mungkin anda boleh mengkonfigurasi beberapa BJT untuk membuat litar gerbang logik AND dan untuk melaksanakan fungsi logik AND yang ditunjukkan di atas.

Modul Pintu NAND

Fleksibiliti BJT membolehkan BJT membuat litar fungsi logik yang diingini, dan a Gerbang NAND aplikasi tidak terkecuali. Sekali lagi, dengan menggunakan beberapa BJT, anda dapat dengan cepat membina dan menguatkan litar pintu logik NAND seperti yang digambarkan dalam gambar di atas.

Transistor sebagai Suis

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas a BJT hanya boleh digunakan sebagai suis DC untuk menukar ON / OF beban yang sesuai. Dalam contoh yang ditunjukkan, suis mekanikal S1 meniru logik input tinggi atau rendah, yang menyebabkan BJT menghidupkan / mematikan LED yang disambungkan. Oleh kerana transistor NPN ditunjukkan, hubungan positif S1, menyebabkan BJT menghidupkan LED di litar kiri, sementara di litar sebelah kanan LED dimatikan apabila S1 diposisikan pada suis positif suis.

Penyongsang Voltan

Suis BJT seperti yang dijelaskan dalam perenggan sebelumnya juga dapat dikabelkan sebagai penyongsang voltan, yang bermaksud untuk mewujudkan tindak balas output yang berlawanan dengan tindak balas input. Dalam contoh di atas, LED output akan AKTIF sekiranya tiada voltan pada titik A, dan akan dimatikan dengan adanya voltan pada titik A.

Modul Penguat BJT

BJT boleh dikonfigurasi sebagai voltan / arus sederhana penguat untuk menguatkan isyarat input kecil ke tahap yang jauh lebih tinggi, setara dengan voltan bekalan yang digunakan. Gambarajah ditunjukkan dalam rajah berikut

Modul Pemacu Relay BJT

The penguat transistor dijelaskan di atas boleh digunakan untuk aplikasi seperti a pemandu geganti , di mana relay voltan yang lebih tinggi dapat dipicu melalui voltan isyarat input kecil seperti yang ditunjukkan pada gambar yang diberikan di bawah. Relay dapat dipicu sebagai tindak balas terhadap isyarat input yang diterima dari sensor isyarat rendah atau alat pengesan, seperti LDR , Mikrofon, JAMBATAN , LM35 , termistor, ultrasonik dan lain-lain.

Modul Pengawal Relay

Hanya dua BJT yang boleh dikabelkan seperti geganti geganti seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Litar ini akan menghidupkan relay ON / OFF pada kadar tertentu yang boleh diselaraskan menggunakan dua perintang pemboleh ubah R1 dan R4.

Modul Pemacu LED Kekal Semasa

Sekiranya anda mencari litar pengawal semasa yang murah tetapi sangat boleh dipercayai LED anda, anda boleh membuatnya dengan cepat menggunakan konfigurasi dua transistor seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut.

Modul Penguat Audio 3V

Ini Penguat audio 3 V dapat diaplikasikan sebagai tahap output untuk sebarang sistem bunyi seperti radio, mikrofon, pengadun, penggera dll. Unsur aktif utama adalah transistor Q1, sementara transformer output input bertindak seperti tahap pelengkap untuk menghasilkan penguat audio keuntungan tinggi.

Modul Penguat Audio Dua Peringkat

Untuk tahap penguatan yang lebih tinggi, penguat dua transistor boleh digunakan seperti yang ditunjukkan dalam rajah ini. Di sini transistor tambahan disertakan di sisi input, walaupun transformer input telah dihapuskan, menjadikan litar lebih padat dan efisien.

Modul Penguat MIC

Gambar di bawah menunjukkan a preamplifier asas modul litar, yang boleh digunakan dengan standard apa pun electret MIC kerana menaikkan isyarat 2 mV kecilnya ke tahap 100 mV yang lebih tinggi, yang mungkin hanya sesuai untuk disatukan ke penguat kuasa.

Modul Pengadun Audio

Sekiranya anda mempunyai aplikasi di mana dua isyarat audio yang berbeza perlu dicampurkan dan digabungkan menjadi satu output, litar berikut akan berfungsi dengan baik. Ia menggunakan BJT tunggal dan beberapa perintang untuk pelaksanaannya. Kedua-dua perintang pemboleh ubah di sisi input menentukan jumlah isyarat yang dapat dicampurkan di kedua-dua sumber untuk penguatan pada nisbah yang diinginkan.

Modul Pengayun Sederhana

Seorang pengayun sebenarnya penjana frekuensi, yang boleh digunakan untuk menghasilkan nada muzik melalui pembesar suara. Versi paling mudah dari rangkaian pengayun seperti ini ditunjukkan di bawah dengan hanya menggunakan beberapa BJT. R3 mengawal output frekuensi dari pengayun, yang juga mengubah nada audio pada pembesar suara.

Modul Pengayun LC

Dalam contoh di atas, kami mempelajari pengayun transistor berasaskan RC. Gambar berikut menerangkan transistor tunggal sederhana, Berasaskan LC atau induktansi, modul litar pengayun berdasarkan kapasitansi. Perincian induktor diberikan dalam rajah. Preset R1 dapat digunakan untuk memvariasikan frekuensi nada dari pengayun.

Litar Metronome

Kami telah mempelajari beberapa metronome litar sebelumnya di laman web, litar metronome dua transistor ringkas ditunjukkan di bawah.

Penyelidikan Logik

KE litar penyiasat logik adalah peralatan penting untuk menyelesaikan masalah kerosakan papan litar yang penting. Unit ini boleh dibina dengan menggunakan minimum satu transistor dan beberapa perintang. Reka bentuk lengkap ditunjukkan dalam rajah berikut.

Modul Litar Siren Boleh Laras

Yang sangat berguna dan litar siren kuat boleh dibuat seperti yang digambarkan dalam rajah berikut. Litar hanya menggunakan dua transistor untuk menghasilkan a bunyi siren jenis naik dan turun , yang boleh ditukar menggunakan S1. Suis S2 memilih julat frekuensi nada, frekuensi yang lebih tinggi akan menghasilkan bunyi pelindung daripada frekuensi yang lebih rendah. R4 membolehkan pengguna mengubah nada lebih jauh dalam julat yang dipilih.

Modul Penjana Kebisingan Putih

Suara putih adalah frekuensi suara yang menghasilkan jenis suara yang mendesis frekuensi rendah, misalnya suara yang didengar semasa hujan lebat berterusan, atau dari stesen FM yang tidak digunakan, atau dari TV yang tidak disambungkan ke sambungan kabel, kipas berkelajuan tinggi dll.

Transistor tunggal di atas akan menghasilkan bunyi putih yang serupa, apabila outputnya disambungkan ke penguat yang sesuai.

Tukar Modul Debouncer

Suis debouncer suis ini dapat digunakan dengan suis butang tekan untuk memastikan bahawa litar yang dikendalikan oleh butang tekan tidak pernah bergoyang atau terganggu kerana voltan transien yang dihasilkan semasa melepaskan suis. Apabila suis ditekan maka output menjadi 0 V serta-merta dan ketika dilepaskan output berubah tinggi dalam mod perlahan tanpa menyebabkan masalah pada tahap litar terpasang.

Modul Pemancar AM Kecil

Transistor satu ini, pemancar AM tanpa wayar kecil dapat menghantar isyarat frekuensi ke Radio AM dijauhkan dari unit. Gegelung ini boleh menjadi gegelung antena AM / MW biasa, juga dikenali sebagai gelung antena gelung.

Modul Meter Kekerapan

Cukup tepat meter frekuensi analog modul boleh dibina menggunakan litar transistor tunggal seperti di atas. Frekuensi input hendaklah 1 V ke puncak. Julat frekuensi dapat disesuaikan dengan menggunakan nilai yang berbeda untuk C1, dan dengan menetapkan pot R2 dengan tepat.

Modul Penjana Nadi

Hanya beberapa BJT dan beberapa perintang yang diperlukan untuk membuat modul litar penjana denyut yang berguna seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas. Lebar nadi dapat disesuaikan menggunakan nilai yang berbeda untuk C1, sementara R3 dapat digunakan untuk menyesuaikan frekuensi nadi.

Modul Penguat Meter

Modul penguat ammeter ini dapat digunakan untuk mengukur magnitud arus yang sangat kecil dalam julat mikroamper, ke output yang dapat dibaca melintasi ammeter 1 mA.

Modul Flasher Diaktifkan Cahaya

LED akan mula berkelip pada yang ditentukan sebaik sahaja cahaya ambien atau lampu luaran dikesan melalui sensor cahaya yang terpasang. Penggunaan flasher sensitif cahaya ini mungkin pelbagai dan boleh disesuaikan, bergantung pada pilihan pengguna.

Kegelapan Mencetuskan Flasher

Agak serupa, tetapi dengan kesan yang berlawanan dengan aplikasi di atas, modul ini akan bermula berkelip LED sebaik sahaja tahap cahaya sekitar turun hampir ke kegelapan, atau seperti yang ditetapkan oleh rangkaian pembahagi berpotensi R1, R2.

Flasher Daya Tinggi

KE flasher kuasa tinggi modul boleh dibina dengan hanya menggunakan beberapa transistor seperti yang ditunjukkan dalam skema di atas. Unit ini akan berkedip atau memancarkan lampu pijar atau halogen yang terhubung dengan terang, dan kekuatan lampu ini dapat ditingkatkan dengan menaikkan spesifikasi Q2 dengan sesuai.

Alat kawalan jauh pemancar cahaya / penerima LED

Kita dapat melihat dua modul litar dalam skema di atas. Modul sebelah kiri berfungsi seperti pemancar frekuensi LED, sementara modul sebelah kanan berfungsi seperti litar penerima / pengesan frekuensi cahaya. Apabila pemancar dihidupkan dan difokuskan pada pengesan cahaya penerima Q1, frekuensi dari pemancar dikesan oleh litar penerima dan buzzer piezo yang terpasang mula bergetar pada frekuensi yang sama. Modul ini dapat dimodifikasi dengan berbagai cara, sesuai dengan keperluan tertentu.

Modul Litar FET

FET bermaksud Transistor Kesan Medan yang dianggap sebagai transistor yang sangat cekap berbanding dengan BJT, dalam banyak aspek.

Dalam contoh litar berikut, kita akan belajar mengenai banyak modul litar berdasarkan FET yang menarik yang dapat disatukan antara satu sama lain untuk membuat banyak litar inovatif yang berbeza, untuk penggunaan dan aplikasi yang diperibadikan.

Suis FET

Pada perenggan sebelumnya kami belajar bagaimana menggunakan BJT sebagai suis, hampir sama, FET juga dapat diterapkan seperti suis DC ON / OFF.

Gambar di atas menunjukkan, FET dikonfigurasikan seperti suis untuk menukar LED ON / OFF sebagai tindak balas kepada isyarat input 9V dan 0V di pintu gerbangnya.

Tidak seperti BJT yang dapat menghidupkan / mematikan beban output sebagai tindak balas kepada isyarat input serendah 0,6 V, FET akan melakukan hal yang sama tetapi dengan isyarat input sekitar 9V hingga 12 V. Namun, 0,6 V untuk BJT bergantung pada arus dan arus dengan 0,6 V harus sama tinggi atau rendah sehubungan dengan arus beban. Berlawanan dengan ini, arus pemacu gerbang input untuk FET tidak bergantung pada beban dan boleh serendah mikroampere.

Penguat FET

Seperti BJT, anda juga boleh memasang FET untuk menguatkan isyarat input arus yang sangat rendah ke output voltan tinggi arus tinggi yang diperkuat, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Modul Penguat MIC Impedansi Tinggi

Sekiranya anda tertanya-tanya bagaimana menggunakan Field Effect Transistor untuk membina rangkaian penguat MIC Hi-Z atau High impedance, maka reka bentuk yang dijelaskan di atas mungkin dapat membantu anda dalam mencapai objektif.

Modul FET Audo Mixer

FET juga dapat digunakan sebagai pengadun isyarat audio, seperti yang digambarkan dalam rajah di atas. Dua isyarat audio yang disalurkan di titik A dan B dicampur bersama oleh FET dan digabungkan pada output melalui C4.

Modul Litar FET Delay ON

Cukup tinggi kelewatan litar pemasa ON boleh dikonfigurasi menggunakan skema di bawah ini.

Apabila S1 didorong ON, bekalan disimpan di dalam kapasitor C1, dan voltan juga menyala ON FET. Apabila S1 dilepaskan, cas yang tersimpan di dalam C1 terus menjadikan FET AKTIF.

Walau bagaimanapun, FET menjadi alat input impedans tinggi tidak membenarkan C1 cepat habis dan oleh itu FET tetap dihidupkan untuk waktu yang cukup lama. Sementara itu, selagi FET Q1 tetap AKTIF, BJT Q2 yang terpasang tetap dimatikan, kerana tindakan pembalikan FET yang menjadikan asas Q2 dibumikan.

Keadaan ini juga menjadikan bel berbunyi. Akhirnya, dan secara beransur-ansur C1 habis ke titik di mana FET tidak dapat terus dihidupkan. Ini mengembalikan keadaan di dasar Q1, yang kini menghidupkan dan mengaktifkan penggera buzzer yang disambungkan.

Modul Pemasa Kelewatan MATI

Reka bentuk ini sama persis dengan konsep di atas, kecuali tahap BJT terbalik, yang tidak terdapat di sini. Kerana alasan ini, FET bertindak seperti pemasa kelewatan MATI. Maksudnya, output tetap ON pada awalnya ketika kapasitor C1 sedang habis, dan FET dihidupkan, dan akhirnya apabila C1 habis sepenuhnya, FET akan mati dan bunyi berbunyi.

Modul Penguat Kuasa Ringkas

Dengan hanya menggunakan beberapa FET, mungkin dapat dicapai dengan munasabah penguat audio yang kuat sekitar 5 watt atau lebih tinggi lagi.

Modul Dual LED Flasher

Litar FET yang sangat mudah yang boleh digunakan untuk menukar dua LED secara bergantian di kedua longkang dengan MOSFET. Aspek baik dari astable ini adalah bahawa LED akan beralih pada kadar ON / OFF tajam yang jelas tanpa kesan redup atau pudar perlahan dan naik . Laju kilat dapat disesuaikan melalui pot R3.

Modul Litar Pengayun UJT

UJT atau untuk Transistor Unijunction , adalah jenis transistor khas yang dapat dikonfigurasi sebagai pengayun fleksibel menggunakan rangkaian RC luaran.

Reka bentuk asas elektronik Pengayun berasaskan UJT dapat dilihat pada rajah berikut. Rangkaian RC R1, dan C1 menentukan output frekuensi dari peranti UJT. Meningkatkan nilai sama ada R1 atau C1 mengurangkan kadar frekuensi dan sebaliknya.

Modul Penjana Kesan Bunyi UJT

Penjana kesan bunyi kecil yang bagus dapat dibina menggunakan beberapa pengayun UJT dan dengan menggabungkan frekuensi mereka. Gambarajah litar lengkap ditunjukkan di bawah.

Modul Pemasa Satu Minit

Yang sangat berguna pemasa kelewatan ON / OFF satu minit litar boleh dibina menggunakan UJT tunggal seperti gambar di bawah. Ini sebenarnya litar pengayun menggunakan nilai RC yang tinggi untuk memperlahankan kadar frekuensi ON / OFF hingga 1 minit.

Kelewatan ini dapat ditingkatkan dengan meningkatkan nilai komponen R1 dan C1.

Modul Piezo Transducer

Transduser Piezo adalah alat yang dibuat khas menggunakan bahan piezo yang sensitif dan responsif terhadap arus elektrik.

Bahan piezo di dalam transduser piezo bertindak balas terhadap medan elektrik menyebabkan gangguan pada strukturnya yang menimbulkan getaran pada peranti, yang menghasilkan penjanaan suara.

Sebaliknya, apabila ketegangan mekanikal yang dikira digunakan pada transduser piezo, secara mekanikal memutarbelitkan bahan piezo di dalam peranti yang menghasilkan penjanaan arus elektrik yang berkadar melintasi terminal transduser.

Apabila digunakan seperti Pembunyikan DC , transduser piezo mesti dipasang dengan pengayun untuk membuat output bunyi getaran, kerana peranti ini hanya dapat bertindak balas terhadap frekuensi.

Gambar menunjukkan a buzzer piezo sederhana hubungan dengan sumber bekalan. Buzzer ini mempunyai pengayun dalaman untuk bertindak balas terhadap voltan bekalan.

Piezo buzzer boleh digunakan untuk menunjukkan logik keadaan tinggi atau rendah dalam litar melalui litar yang ditunjukkan berikut.

Modul Penjana Nada Piezo

Transduser piezo boleh dikonfigurasikan untuk menghasilkan output nada isipadu rendah yang berterusan sebagai gambarajah litar berikut. Peranti piezo mestilah peranti terminal 3.

Modul Buzzer Tone Piezo Pembolehubah

Gambar seterusnya di bawah menunjukkan beberapa konsep buzzer menggunakan transduser piezo. Unsur-unsur piezo sepatutnya menjadi elemen 3-wayar. Gambar rajah sebelah kiri menunjukkan reka bentuk resistif untuk memaksa ayunan pada transduser piezo, sementara rajah sebelah kanan menunjukkan konsep induktif. Reka bentuk induktor atau gegelung mendorong perayunan melalui lonjakan maklum balas.

Modul Litar SCR

SCR atau thyristor adalah alat semikonduktor yang berkelakuan seperti diod penyearah tetapi memudahkan pengalirannya melalui input isyarat DC luaran.

Walau bagaimanapun, mengikut ciri-ciri mereka, SCR mempunyai kecenderungan untuk mengunci ketika bekalan beban adalah DC. Gambar berikut menunjukkan susunan sederhana yang mengeksploitasi ciri selak peranti ini untuk menghidupkan dan mematikan beban RL sebagai tindak balas kepada menekan suis S1 dan S2. S1 menghidupkan beban, sementara S2 mematikan beban.

Modul Relay Diaktifkan Cahaya

Yang mudah cahaya diaktifkan modul geganti dapat dibina menggunakan SCR, dan a fototransistor , seperti yang digambarkan dalam gambar di bawah.

Sebaik sahaja tahap cahaya pada phototransistor melebihi tahap ambang pemicu set SCR, SCR mencetuskan dan mengunci ON, menghidupkan relay. Pengait tetap seperti sehingga suis reset S1 ditekan sebagai kegelapan yang mencukupi, atau daya dimatikan dan kemudian AKTIF.

Relaxation Oscillator menggunakan Triac Module

Litar pengayun relaksasi sederhana boleh dibina menggunakan rangkaian SCR dan RC seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Frekuensi pengayun akan menghasilkan nada frekuensi rendah di atas pembesar suara yang bersambung. Frekuensi nada pengayun relaksasi ini dapat disesuaikan melalui perintang berubah-ubah R1, dan R2, dan juga kapasitor C1.

Modul Pengawal Kelajuan Motor Triac AC

UJT biasanya terkenal dengan fungsi ayunan yang boleh dipercayai. Walau bagaimanapun, peranti yang sama juga dapat digunakan dengan triac untuk mengaktifkan 0 hingga kawalan kelajuan penuh motor AC .

Perintang R1 berfungsi seperti penyesuaian kawalan frekuensi untuk frekuensi UJT. Output frekuensi berubah ini mengubah triac pada kadar ON / OFF yang berbeza bergantung pada penyesuaian R1.

Peralihan pemboleh ubah triac ini seterusnya menyebabkan jumlah variasi berkadar pada kelajuan motor yang disambungkan.

Modul Penyangga Triac Gate

Rajah di atas menunjukkan betapa ringkasnya a triac boleh dihidupkan ON OFF melalui suis ON / OFF dan juga memastikan keselamatan ke triac dengan menggunakan beban itu sendiri sebagai tahap penyangga. R1 menghadkan arus ke gerbang triac, sementara beban tambahan memberikan perlindungan gerbang triac dari transien ON ON secara tiba-tiba, dan memungkinkan triac untuk menghidupkan ON dengan mode start lembut.

Modul Trias / UJT Flasher UJT

Pengayun UJT juga dapat dilaksanakan sebagai Lampu AC lebih malap seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas.

Pot R1 digunakan untuk menyesuaikan kadar atau frekuensi berayun, yang pada gilirannya menentukan kadar pensuisan ON / OFF triac dan lampu yang disambungkan.

Kekerapan pensuisan terlalu tinggi, lampu seolah-olah menyala secara kekal, walaupun intensitasnya berubah-ubah kerana voltan rata-rata melintangnya berubah sesuai dengan pengalihan UJT.

Kesimpulannya

Dalam bahagian di atas kita membincangkan banyak konsep asas dan teori elektronik dan belajar bagaimana mengkonfigurasi litar kecil menggunakan diod, transistor, FET dll.

Sebenarnya terdapat banyak modul litar yang dapat dibuat menggunakan komponen asas ini untuk melaksanakan idea litar yang diinginkan, mengikut spesifikasi yang diberikan.

Setelah berpengalaman dengan semua reka bentuk asas atau modul litar ini, setiap pendatang baru yang diajukan kemudian dapat belajar mengintegrasikan modul-modul ini antara satu sama lain untuk mendapatkan banyak rangkaian menarik lain atau untuk menyelesaikan aplikasi litar khusus.

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan lebih lanjut mengenai konsep asas elektronik ini atau mengenai cara menggabungkan modul ini untuk keperluan tertentu, jangan ragu untuk memberi komen dan membincangkan topik tersebut.




Sebelumnya: Litar Kenderaan Follower Line Mudah menggunakan Op Amps Seterusnya: Menggunakan Diod Badan MOSFET untuk Mengecas Bateri di Penyongsang