Elektronische Bauelemente: Verwenden Sie einen Transistor als Schalter
Eine der häufigsten Anwendungen für die Transistoren in einer elektronischen Schaltung ist als einfache Schalter. Kurz gesagt, ein Transistor leitet über den Kollektor-Emitter-Strecke Strom nur, wenn eine Spannung an die Basis angelegt wird. Wenn keine Basisspannung vorhanden ist, ist der Schalter ausgeschaltet. Wenn die Basisspannung vorhanden ist, ist der Schalter auf.
In einem idealen Schalter sollte der Transistor sein nur einen von zwei Zuständen: aus oder ein. Der Transistor ausgeschaltet ist, wenn es keine Vorspannung oder wenn die Vorspannung kleiner ist als 0,7 V. Der Schalter ist an, wenn der Boden gesättigt ist, so dass der Kollektorstrom ohne Einschränkung fließen kann.
Dies ist ein schematisches Diagramm einer Schaltung, die einen NPN-Transistor als Schalter verwendet, die an oder aus einer LED einschaltet.
Schauen Sie sich diese Schaltung Komponente für Komponente:
LED: Dies ist ein Standard 5 mm LED rot. Diese Art von LED weist einen Spannungsabfall von 1,8 V und bei einem maximalen Strom von 20 mA bewertet.
R1: Diese 330 # 937- Widerstand begrenzt den Strom durch die LED die aus Ausbrennen LED zu verhindern. Sie können Ohmschen Gesetz verwenden die Strommenge zu berechnen, dass der Widerstand fließen können. Weil die Versorgungsspannung 6 V beträgt, und die LED abfällt 1,8 V, wird die Spannung über R1 4,2 V (- 1,8 6) sein. Die Aufteilung der Spannung durch den Widerstand gibt Ihnen den Strom in Ampere, etwa 0,0127 A. Multiplizieren mit 1000 den Strom in mA zu erhalten: 12,7 mA, deutlich unter dem 20 mA zu begrenzen.
Q1: Dies ist ein übliches NPN-Transistor ist. Ein 2N2222A Transistor wurde hier verwendet, aber nur etwa jeder NPN-Transistor funktioniert. R1 und die LED sind mit dem Kollektor verbunden ist, und der Emitter ist mit Masse verbunden. Wenn der Transistor eingeschaltet ist, fließt Strom durch den Kollektor und Emitter, wodurch die LED-Beleuchtung. Wenn der Transistor ausgeschaltet ist, wirkt der Transistor als ein Isolator, und die LED leuchtet nicht.
R2: Dieses 1-k # 937- Widerstand begrenzt den Strom fließt in die Basis des Transistors. Sie können das Ohmsche Gesetz nutzen den Strom an der Basis zu berechnen. Da die Basis-Emitter-Übergang fällt etwa 0,7 V (die gleiche wie eine Diode) ist die Spannung über R2 5,3 V. Aufteilen 5,3 bis 1.000 um den Strom bei 0,0053 A gibt, oder 5,3 mA. Somit wird der 12,7 mA Kollektorstrom (ICE) Wird durch einen 5,3 mA Basisstrom (I gesteuertSEIN).
SW1: Dieser Schalter steuert, ob Strom an die Basis strömen kann. Schließen dieses Schalters schaltet den Transistor, der Strom verursacht durch die LED fließen. Somit stellt sich diese Schalter geschlossen wird auf der LED auch wenn der Schalter nicht direkt in der LED-Schaltung angeordnet ist.
Sie fragen sich vielleicht, warum Sie brauchen oder wollen würde mit einem Transistor in dieser Schaltung zu stören. Immerhin konnte nicht nur der Schalter in der LED-Schaltung setzen und tun, weg mit dem Transistor und dem zweiten Widerstand? Natürlich könnte man, aber das das Prinzip zuwiderlaufen würde, daß diese Schaltung zeigt: dass ein Transistor Sie einen kleinen Strom zu verwenden, ermöglicht es, eine viel größere zu steuern.
Wenn der gesamte Zweck der Schaltung zu schalten ist eine LED ein- oder ausgeschaltet, mit allen Mitteln den Transistor und den zusätzlichen Widerstand wegzulassen. Aber in fortgeschritteneren Schaltungen, werden Sie viele Fälle finden, wenn die Ausgabe von einer Stufe einer Schaltung sehr klein ist, und Sie müssen, dass winzige Menge an Strom, auf einem viel größeren Strom zu wechseln. In diesem Fall ist diese Transistorschaltung genau das, was Sie brauchen.