Tranzystor - gdzie on wzmacnia prąd

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
ODPOWIEDZ
siwawy
-
Posty: 2
Rejestracja: 06 lis 2014, 22:07
Lokalizacja: wrocław

Tranzystor - gdzie on wzmacnia prąd

Post autor: siwawy » 06 lis 2014, 22:30

Witam.
Mniej więcej rozumiej co robi tranzystor jako element elektroniczny. Niestety nie mogę zrozumieć gdzie jest jego wyjście, czyli gdzie wypływa wzmocniony prąd.
Wiem że to Emiter i że w NPN z niego wypływa prąd wzmocniony. Wiem też że w PNP Przez Emiter płynie wzmocniony prąd ale ten prąd wpływa do tranzystora.
Gdybym chciał wzmocnić prąd przepływający przez diodę to podłączyłbym ją właśnie do emitera tymczasem widzę że w większości schematów elementy przez które ma płynąć większy prąd (np. dioda LED czy brzęczyk piezzo) podłączone są do Kolektora.
Wzór na załączniku mówi jasno że przez Emiter płynie większy prąd niż przez kolektor.
Dlaczego więc diody podłącza się do kolektora?
Czy może mi ktoś odpowiedzieć na to pytanie?
Załączniki
zmiana rozmiaru.jpg
Oto schemat wyjściowy na którym bazuje

m75
-
Posty: 50
Rejestracja: 21 sie 2012, 15:45
Lokalizacja: Olkusz

Post autor: m75 » 07 lis 2014, 11:14

Witam.
Przyjmuje się w dużym uproszczeniu, że Ic jest równy Ie.
W rzeczywistości prąd emitera jest powiększony o niewielki prąd bazy.
Normalnie, żeby tranzystor pracował złącze B-E musi być spolaryzowane w kierunku przewodzeniu a B-C w kierunku zaporowym.
Najlepiej poczytać odpowiednią literaturę np. na stronach elportalu jest dostępny kurs traktujący o tranzystorach.

https://elportal.pl/podstawy-elektroniki/
O tranzystorze – ogólnie, cz. 1 (377KB)
Źródło prądowe, cz. 2 (413KB)
Obwód wejściowy tranzystora, czyli złącze baza-emiter, cz. 3 (498KB)
Złącze kolektor-emiter, wzmacnianie napięć, cz. 4 (479KB)
Tranzystor jako przełącznik, lustro prądowe, cz. 5 (450kB)
Bezpieczny obszar pracy, prąd kolektora, moc strat, cz. 6 (565KB)

... itd.
Pozdrawiam.

Awatar użytkownika
joon
Użytkownik
Posty: 2078
Rejestracja: 30 cze 2007, 22:56
Lokalizacja: Kraków, Przemyśl, Warszawa
Kontakt:

Post autor: joon » 07 lis 2014, 22:11

Może prościej, analogia do hydrauliki - mały nacisk wody na zwór otwiera go ;)
A praktycznie- tranzystor bipolarny (żeby było prościej npn) puszczasz prąd na bazę (płynie baza emiter) i w skrócie wywołuje to prąd płynący przez CE (korektor emiter) o wartości prąd bazy x wzmocnienie prądowe tranzystora. Tak w skrócie, o resztę/szczegóły pytaj.

siwawy
-
Posty: 2
Rejestracja: 06 lis 2014, 22:07
Lokalizacja: wrocław

Post autor: siwawy » 09 lis 2014, 12:51

aha
Czyli dobrze zrozumiałem że prąd emitera jest większy od kolektora ale ta różnica czyli prąd bazy jest tak mała że zaniedbywalna.
No to się wyjaśniło.
Czyli obojętnie czy diodę podłączę do kolektora czy emitera.
Dzięki m75.
Dzięki joon gdzieś już czytałem analogie przepływu prądu do hydrauliki. Chyba pisał tak pan Górecki.

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 09 lis 2014, 21:26

Generalnie to sam "goły" tranzystor niczego nie wzmacnia. Tranzystor to taki sterowany zawór.
Obrazek
Mały prąd bazy otwiera tą klapkę co umożliwia przepływ dużego prądu od kolektora do emitera (oczywiści prąd ten pobierany jest z zasilacza, zbiornika wody).
I zwróć uwagę, że za pomocą "małego" prądu bazy możemy sterować przepływem znacznie większego prądu kolektora. Jak widać sam tranzystor niczego nie wzmacnia, on tylko daje nam możliwość sterowania dużym prądem za pomocą małego. A ten większy prąd dostarczany jest z zasilacza.

I na koniec cytat z Marciniaka:
„Tranzystor jest to co najmniej trójkońcówkowy elementem półprzewodnikowy, zdolny do wzmacniania sygnałów prądu stałego i zmiennego. Każdy tranzystor jest zatem wzmacniaczem. A co to jest wzmacniacz ? To pozornie tylko trywialne pytanie warte jest jednoznacznej odpowiedzi. Często rozumujemy w tę sposób: „Wzmacniacz – jak wskazuje nazwa – jest przyrządem służącym do wzmacniania, czyli do powiększania czegoś”. Przykładowo lupa lub lornetka teatralna powiększają obraz, dźwignia mechaniczna zwiększa siłę, transformator zwiększa napięcie (lub prąd). Czy te przyrządy są wzmacniaczami ? Nie. Nie są to wzmacniacze, gdyż: „Wzmacniacze jest przyrządem umożliwiającym sterowanie większej mocy mniejszą”. Aby nastąpił efekt wzmocnienia, są konieczne dwie rzeczy: źródło energii i przyrząd do sterowania przepływu tej energii – wzmacniacz. Jeśli na przykład strumień wody z węza ogrodniczego skierujemy na łopatki turbiny, która obracając się będzie wykonywał jakąś prace, to przykręcając kran wody (jest to czynności nie wymagająca dużych energii) można powodować znaczne zmiany energii obracającej się turbiny. W tym przykładzie kran jest przyrządem służącym do sterowania dużej mocy za pomocą małej, czyli jest wzmacniaczem. Wzmacniaczem w ogólnym sensie jest również wyłącznik sieci oświetleniowej, wyłącznik radiowy itp. Transformator natomiast nawet 1000-krotnie podwyższający napięcie lub prąd nie jest wzmacniaczem, gdyż moc wydzielona na jego wyjściu może być co najwyżej równa mocy dostarczanej na wejście.”

A jeśli chodzi o diodę to diodę + szeregowy rezystor lepiej włączyć w kolektor.

jurek
-
Posty: 5
Rejestracja: 04 sie 2016, 13:58
Lokalizacja: warszawa

Post autor: jurek » 04 sie 2016, 21:37

Jony130 pisze:Generalnie to sam "goły" tranzystor niczego nie wzmacnia. Tranzystor to taki sterowany zawór.
[url=http://obrazki.elektroda.net/79_1221068867_thumb.png]Obrazek[/url]
Mały prąd bazy otwiera tą klapkę co umożliwia przepływ dużego prądu od kolektora do emitera (oczywiści prąd ten pobierany jest z zasilacza, zbiornika wody).
I zwróć uwagę, że za pomocą "małego" prądu bazy możemy sterować przepływem znacznie większego prądu kolektora. Jak widać sam tranzystor niczego nie wzmacnia, on tylko daje nam możliwość sterowania dużym prądem za pomocą małego. A ten większy prąd dostarczany jest z zasilacza.
A jeśli chodzi o diodę to diodę + szeregowy rezystor lepiej włączyć w kolektor.
możesz wyjaśnić dlaczego? wiem,że z kolektora najczęściej pobiera sięsygnał we wzmacniaczach opartych na tranzystorze (common emiter amp). ale dlaczego diodę?

jak rozumiem, wielkość tego prądu na kolektorze ustalamy wartością rezystancji, tak? im mniejszy rezystor na kolektorze tym większy prąd. napisałeś "steruje" - to jak określić działanie bety tranzystora? bętęrozumiem jako współczynnik wzmocnienia tranzystora. będę wdzięczny za sprostowanie.

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 05 sie 2016, 16:11

jurek pisze:możesz wyjaśnić dlaczego? wiem,że z kolektora najczęściej pobiera sięsygnał we wzmacniaczach opartych na tranzystorze (common emiter amp). ale dlaczego diodę?
Generalnie to każde obciążenie lepiej wstawiać w kolektor gdy tranzystor ma pracować w roli "zwieranego klucza". Bo tylko wtedy obciążenie "widzi" całe napięcie zasilania (napięcie zasilania kolektora).

Bo z emiterem sprawa już nie jest taka prost. Bo napięcie na emiterze zawsze jest mniejsze od napięcia na bazie o napięcie Vbe równe ok 0.6V. Czyli jak podłączymy obciążenie w emiterze a na bazę damy 5V to obciążenie zobaczy tylko te 4.4V mimo że kolektor zasilany jest napięciem znacznie wyższym niż te 5V np. 12V.
https://elportal.pl/pdf/k01/38_04.pdf
to jak określić działanie bety tranzystora? betę rozumiem jako współczynnik wzmocnienia tranzystora.
Dobrze rozumiesz betę. Choć tan naprawdę to napięcie Vbe steruje tranzystorem.
https://elportal.pl/pdf/k01/26_13.pdf
http://koral.ise.pw.edu.pl/~burd/dz-bjt.pdf

jurek
-
Posty: 5
Rejestracja: 04 sie 2016, 13:58
Lokalizacja: warszawa

Post autor: jurek » 05 sie 2016, 18:56

Jony130 pisze: Bo z emiterem sprawa już nie jest taka prost. Bo napięcie na emiterze zawsze jest mniejsze od napięcia na bazie o napięcie Vbe równe ok 0.6V. Czyli jak podłączymy obciążenie w emiterze a na bazę damy 5V to obciążenie zobaczy tylko te 4.4V mimo że kolektor zasilany jest napięciem znacznie wyższym niż te 5V np. 12V.
dzięki za wyjaśnienie. wiem o spadku napięcia na emiterze ale jeśli (załóżmy) podłączymy tam obciążenie w postaci diody LED, która "konsumuje" 4,4V to wystarczy aby świeciła. co wtedy? rozumiem,że problem pojawia się wtedy gdy chcieibyśmy dodać kolejną diodęLED - wtedy już jest problem.

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 05 sie 2016, 20:07

jurek pisze:ale jeśli (załóżmy) podłączymy tam obciążenie w postaci diody LED, która "konsumuje" 4,4V to wystarczy aby świeciła.
Tak, dioda będzie świeciła.
jurek pisze:rozumiem,że problem pojawia się wtedy gdy chcieibyśmy dodać kolejną diodęLED - wtedy już jest problem.
Przy tych założeniach uproszczeniach to tak, masz rację.

jurek
-
Posty: 5
Rejestracja: 04 sie 2016, 13:58
Lokalizacja: warszawa

Post autor: jurek » 06 sie 2016, 11:20

Jony130 pisze:
jurek pisze:ale jeśli (załóżmy) podłączymy tam obciążenie w postaci diody LED, która "konsumuje" 4,4V to wystarczy aby świeciła.
Tak, dioda będzie świeciła.
jurek pisze:rozumiem,że problem pojawia się wtedy gdy chcieibyśmy dodać kolejną diodęLED - wtedy już jest problem.
Przy tych założeniach uproszczeniach to tak, masz rację.
dzieki. a jak wygląda sytuacja z PNP? odwrotnie? czy tak samo jak z NPN?

Jony130
Moderator
Posty: 3148
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 06 sie 2016, 15:43

jurek pisze:a jak wygląda sytuacja z PNP? odwrotnie? czy tak samo jak z NPN?
Tranzystor NPN "steruje" obciążeniem od strony minusa zasilania (od masy). W PNP mamy praktycznie wszystko tak samo jak z NPN tylko wszystko się jakby odwraca. Tranzystor PNP "steruje" obciążeniem od strony plusa zasilania. A jeśli chodzi o emiter, to napięcie to musi być o te 0.6V wyższe niż napięcie na bazie.
Załączniki
pnp_npn.png
pnp_npn.png (8.99 KiB) Przejrzano 3867 razy

jurek
-
Posty: 5
Rejestracja: 04 sie 2016, 13:58
Lokalizacja: warszawa

Post autor: jurek » 07 sie 2016, 10:43

Jony130 pisze:
jurek pisze:a jak wygląda sytuacja z PNP? odwrotnie? czy tak samo jak z NPN?
Tranzystor NPN "steruje" obciążeniem od strony minusa zasilania (od masy). W PNP mamy praktycznie wszystko tak samo jak z NPN tylko wszystko się jakby odwraca. Tranzystor PNP "steruje" obciążeniem od strony plusa zasilania. A jeśli chodzi o emiter, to napięcie to musi być o te 0.6V wyższe niż napięcie na bazie.
dzięki, tak myślałem.

ODPOWIEDZ