Cara Mengkonfigurasi Resistor, Kapasitor dan Transistor di Litar Elektronik

Dalam catatan ini kami cuba menilai cara mengkonfigurasi atau menyambungkan komponen elektronik seperti perintang, kapasitor dengan litar elektronik melalui pengiraan yang betul

Sila baca catatan saya sebelum ini mengenai apakah voltan dan arus , untuk memahami fakta asas elektronik yang dijelaskan di bawah dengan lebih berkesan.

Apa itu Perintang

- Ini adalah komponen elektronik yang digunakan untuk menahan aliran elektron atau arus. Ia digunakan untuk melindungi komponen elektronik dengan menyekat aliran arus apabila voltan meningkat. LED memerlukan perintang secara bersiri untuk alasan yang sama supaya ia dapat dikendalikan pada voltan yang lebih tinggi daripada peringkat yang ditentukan. Komponen aktif lain seperti transistor, mosfet, triacs, SCR juga menggabungkan perintang dengan alasan yang sama.

Apa itu Kapasitor

Ia adalah komponen elektronik yang menyimpan sejumlah cas elektrik atau hanya voltan / arus yang dikenakan, apabila plumbumnya disambungkan ke titik bekalan yang berkaitan. Komponen tersebut pada dasarnya dinilai dengan beberapa unit, mikrofar dan voltan. 'Microfarad' menentukan jumlah arus yang dapat disimpannya dan voltan menentukan berapa voltan maksimum yang boleh digunakan melintasi atau menyimpannya. Peringkat voltan adalah kritikal, jika melebihi penandaan, kapasitor hanya akan meletup.

Keupayaan menyimpan komponen ini bermaksud bahawa tenaga yang tersimpan menjadi dapat digunakan, oleh itu ini digunakan sebagai penapis di mana voltan yang tersimpan digunakan untuk mengisi ruang kosong atau tekanan voltan dalam bekalan sumber, sehingga mengisi atau melicinkan parit di saluran.

Tenaga yang tersimpan juga dapat digunakan apabila dilepaskan secara perlahan melalui komponen yang menyekat seperti perintang. Di sini, masa yang digunakan oleh kapasitor untuk mengecas sepenuhnya atau melepaskan sepenuhnya menjadi sesuai untuk aplikasi pemasa, di mana nilai kapasitor menentukan jarak masa unit. Oleh itu, ini digunakan dalam pemasa, pengayun dll.

Ciri lain adalah, apabila kapasitor diisi penuh, ia menolak untuk meneruskan arus / voltan lagi dan menghentikan aliran arus melintasi petunjuknya, yang bermaksud arus yang digunakan melepasi petunjuknya hanya semasa pengisian dan disekat setelah pengisian proses selesai.

Ciri ini dimanfaatkan untuk membolehkan pertukaran komponen aktif tertentu sebentar. Sebagai contoh jika voltan pemicu diterapkan ke dasar transistor melalui kapasitor, ia akan diaktifkan hanya untuk pecahan masa tertentu, sehingga kapasitor terisi penuh, setelah itu transistor berhenti melakukan. Perkara yang sama dapat disaksikan dengan LED ketika dihidupkan melalui kapasitor, ia menyala selama sepersekian saat dan kemudian mati.

Apa itu Transistor

Ini adalah komponen semikonduktor yang mempunyai tiga kaki atau kaki. Kaki boleh dikabelkan sehingga satu kaki menjadi saluran keluar biasa untuk voltan yang dikenakan pada dua kaki yang lain. Kaki biasa disebut pemancar, sementara dua kaki yang lain disebut sebagai dasar dan pengumpul. Pangkalan menerima pemicu beralih dengan merujuk kepada pemancar dan ini membolehkan voltan dan arus yang agak besar untuk mengalir dari pemungut ke pemancar.

Susunan ini menjadikannya berfungsi seperti suis. Oleh itu, sebarang beban yang disambungkan pada pemungut boleh dihidupkan atau dimatikan dengan potensi yang agak kecil di dasar peranti.

Voltan yang dikenakan di dasar dan pengumpul akhirnya sampai ke destinasi bersama melalui pemancar. Pemancar disambungkan ke tanah untuk jenis NPN dan positif untuk jenis transistor PNP. NPN dan PNP saling melengkapi dan beroperasi dengan cara yang sama tetapi dengan menggunakan arah atau polariti yang berlawanan dengan voltan dan arus.

Apa itu Diod:

Sila rujuk artikel ini untuk maklumat lengkap.

Apa itu SCR:

Ia boleh dibandingkan dengan transistor dan juga digunakan sebagai suis dalam litar elektronik. Ketiga-tiga plumbum atau kaki ditentukan sebagai pintu gerbang, anod dan katod. Katod adalah terminal biasa yang menjadi jalan penerimaan voltan yang berlaku di pintu dan anod peranti. Gerbang adalah titik pemicu yang menukar daya yang disambungkan ke anod di kaki katod biasa.

Namun tidak seperti transistor, pintu SCR memerlukan jumlah voltan dan arus yang lebih tinggi dan lebih-lebih lagi peranti ini dapat digunakan untuk menukar AC secara eksklusif di seluruh anod dan katodnya. Oleh itu, ia berguna untuk menukar beban AC sebagai tindak balas kepada pencetus yang diterima di pintu gerbangnya tetapi pintu gerbang akan memerlukan potensi DC semata-mata untuk melaksanakan operasi.

Melaksanakan komponen di atas dalam litar praktikal:

Bagaimana Mengkonfigurasi Resistor, Kapasitor dan Transistor dalam Litar Elektronik ......?

Menggunakan dan melaksanakan bahagian elektronik secara praktikal dalam litar elektronik adalah perkara utama yang ingin dipelajari dan dikuasai oleh mana-mana penggemar elektronik. Walaupun lebih mudah dikatakan daripada dilakukan, beberapa contoh berikut akan membantu anda memahami mengenai bagaimana perintang, kapasitor, transistor dapat disiapkan untuk membina litar aplikasi tertentu:

Oleh kerana subjeknya terlalu besar dan mungkin isi padu, kita akan membincangkan hanya litar tunggal yang terdiri daripada transistor, kapasitor, perintang dan LED.

Pada dasarnya komponen aktif mengambil peringkat tengah dalam litar elektronik, sementara komponen pasif memainkan peranan sokongan.

Katakan kita mahu membuat litar sensor hujan. Oleh kerana transistor adalah komponen aktif utama, mesti berada di peringkat tengah. Oleh itu, kami meletakkannya tepat di tengah-tengah skema.

Ketiga-tiga wayar transistor terbuka dan memerlukan penyediaan yang diperlukan melalui bahagian pasif.

Seperti yang dijelaskan di atas, pemancar adalah saluran keluar biasa. Oleh kerana kita menggunakan transistor jenis NPN, pemancar mesti menuju ke tanah, jadi kita menyambungkannya ke tanah atau rel bekalan negatif litar.

Pangkalannya adalah penginderaan utama atau input pemicu, jadi input ini perlu disambungkan ke elemen sensor. Elemen sensor di sini adalah sepasang terminal logam.

Salah satu terminal disambungkan ke bekalan positif dan terminal yang lain perlu disambungkan ke dasar transistor.

Sensor digunakan untuk mengesan kehadiran air hujan. Saat hujan bermula titisan air menjembatani dua terminal. Oleh kerana air mempunyai rintangan rendah, mula membocorkan voltan positif di terminalnya, ke pangkal transistor.

Voltan bocor ini memberi makan dasar transistor dan dalam perjalanan sampai ke tanah melalui pemancar. Pada saat ini berlaku, seperti yang dimiliki oleh peranti, ia membuka pintu antara pemungut dan pemancar.

Ini bermaksud bahawa jika kita menyambungkan sumber voltan positif ke pemungut, ia akan segera dihubungkan ke tanah melalui pemancarnya.

Oleh itu, kami menghubungkan pengumpul transistor ke positif, namun kami melakukannya melalui beban supaya beban beroperasi dengan pensuisan, dan itulah yang kami cari.

Dengan mensimulasikan operasi di atas dengan cepat, kita melihat bahawa bekalan positif bocor melalui terminal logam sensor, menyentuh dasar dan meneruskan perjalanannya sehingga akhirnya sampai ke tanah menyelesaikan litar asas, namun operasi ini dengan segera menarik voltan pemungut ke tanah melalui pemancar, menghidupkan beban yang merupakan buzzer di sini. Bunyi loceng.

Penyediaan ini adalah susunan asas, namun ia memerlukan banyak pembetulan dan juga dapat diubahsuai dengan berbagai cara.

Melihat skema, kami mendapati bahawa litar tidak termasuk perintang dasar kerana air itu sendiri bertindak sebagai perintang, tetapi apa yang berlaku jika terminal sensor dipendekkan secara tidak sengaja, keseluruhan arus akan dibuang ke dasar transistor, menggorengnya sekelip mata.

Oleh itu, atas alasan keselamatan, kami menambah perintang ke dasar transistor. Walau bagaimanapun, nilai perintang asas menentukan berapa banyak arus pencetus yang dapat memasuki merentas pin dasar / pemancar, dan oleh itu seterusnya mempengaruhi arus pemungut. Sebaliknya, perintang dasar harus sedemikian rupa sehingga memungkinkan arus yang cukup ditarik dari pemungut ke pemancar, yang memungkinkan pertukaran beban pemungut dengan sempurna.

Untuk pengiraan yang lebih mudah, sebagai kaedah praktik, kita boleh menganggap nilai perintang asas 40 kali lebih tinggi daripada rintangan beban pemungut.

Jadi, di litar kami, dengan anggapan beban pengumpul adalah buzzer, kami mengukur rintangan buzzer yang berjumlah 10K. 40 kali 10K bermaksud rintangan asas mesti berada di sekitar 400K, namun kita dapati bahawa rintangan air sekitar 50K, jadi dengan menolak nilai ini dari 400K, kita mendapat 350K, itulah nilai perintang dasar yang perlu kita pilih.

Sekarang anggap kita mahu menyambungkan LED ke litar ini dan bukannya bel. Kami tidak dapat menyambungkan LED secara langsung ke pemungut transistor kerana LED juga rentan dan memerlukan perintang penghad semasa jika voltan operasi lebih tinggi daripada voltan hadapan yang ditentukan.

Oleh itu, kami menyambungkan LED secara bersiri dengan perintang 1K di seluruh pengumpul dan positif litar di atas, menggantikan buzzer.

Sekarang perintang bersiri dengan LED boleh dianggap sebagai rintangan beban pemungut.

Jadi sekarang rintangan dasar harus 40 kali nilai ini, yang berjumlah 40K, namun rintangan air itu sendiri 150K, bermaksud rintangan dasar sudah terlalu tinggi, yang bermaksud apabila air hujan menjembatani sensor, transistor tidak akan dapat Nyalakan LED dengan terang, malah akan menyala dengan sangat redup.

Oleh itu, bagaimana kita dapat menyelesaikan masalah ini?

Kita perlu menjadikan transistor lebih sensitif, jadi kita menyambungkan transistor lain untuk menolong transistor yang ada dalam konfigurasi Darlington. Dengan susunan ini pasangan transistor menjadi sangat sensitif, sekurang-kurangnya 25 kali lebih sensitif daripada litar sebelumnya.

Kepekaan 25 kali lebih banyak bermaksud kita boleh memilih rintangan asas yang mungkin 25 + 40 = 65 hingga 75 kali rintangan pengumpul yang kita dapatkan julat maksimum sekitar 75 hingga 10 = 750K, jadi ini dapat diambil sebagai nilai keseluruhan pangkalan perintang.

Mengurangkan ketahanan air 150K dari 750K kita mendapat 600K, jadi itulah nilai perintang asas yang dapat kita pilih untuk konfigurasi sekarang. Ingat perintang casing boleh menjadi nilai apa pun selagi memenuhi dua syarat: ia tidak memanaskan transistor dan membantu menukar beban pemungut dengan memuaskan. Itu sahaja.

Sekarang andaikan kita menambah kapasitor di dasar transistor dan tanah. Kapasitor, seperti yang dijelaskan di atas pada awalnya akan menyimpan arus semasa hujan bermula melalui kebocoran di terminal sensor.

Sekarang setelah hujan berhenti, dan kebocoran jambatan sensor terputus, transistor masih terus bergerak membunyikan bel ... bagaimana? Voltan yang tersimpan di dalam kapasitor kini memberi makan pangkalan transistor dan tetap dihidupkan sehingga ia habis di bawah voltan beralih asas. Ini menunjukkan bagaimana kapasitor berfungsi dalam litar elektronik.