트랜지스터 (BJT 및 MOSFET) 작업 원칙

2023년12월20일
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양극성 접합 트랜지스터 (BJT)의 작동 원리

구성 요소 값 선택

트랜지스터를 선택하는 방법?

MOSFET의 작동 원리

MOSFET을 끄는 방법?

MOSFET을 선택하는 방법?

트랜지스터가 필요한 이유는 무엇입니까?

앰프로서의 트랜지스터

트랜지스터는 간단 해 보일 수 있지만 많은 흥미로운 프로젝트를 구축하는 데 중요한 구성 요소입니다.이 기사에서는 트랜지스터의 작동 원리를 설명하여 특히 정적 응용 분야에서 회로 설계에 효과적으로 활용할 수 있도록 설명합니다.이러한 기본 원칙을 파악하면 미래에 디자인하고 사용하는 것이 훨씬 쉬워 질 것입니다.

트랜지스터는 회로를 열고 닫을 수있는 전자 스위치와 같은 기능을합니다.그들은 일종의 활성 릴레이로 생각할 수 있습니다.릴레이처럼, 그들은 무언가를 열거 나 닫는 행동을 촉진합니다.그러나, 트랜지스터는 또한 증폭 회로에 크게 사용되는 특징 인 부분 전도를 허용한다.

이 기사에서는 주로 가장 인기있는 두 가지 유형의 트랜지스터 인 BJT (Bipolar Junction Transistor)와 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)에 중점을 둘 것입니다.

양극성 접합 트랜지스터 (BJT)의 작동 원리

3 개의 터미널이있는 반도체 장치 인 클래식 NPN BJT를 탐색하는 것으로 시작하겠습니다.

기본 (b)
수집가 (c)
이미 터 (E)

NPN BJT 회로도

트랜지스터는 '전도'상태에있는 트랜지스터는 수집기에서 이미 터로 전류의 경로를 단조합니다.스위치를 '꺼짐'으로 뒤집으면 흐름이 멈 춥니 다.전류는 금지되어 빛 방출 다이오드 (LED) 휴면을 렌더링합니다.

그렇다면 어떻게 0.7V 배터리가없는 트랜지스터를 rouse 할 수 있습니까?프로세스는 놀랍게도 간단합니다.트랜지스터의베이스-이미 터 세그먼트는 다이오드의 동작을 반영합니다.시리즈로 저항을 소개하고, 트랜지스터를 우아하게 깨우고 필요한 0.7V 방울을 교묘하게 엔지니어링합니다.

이것은 실제로 일련의 저항을 사용하여 LED를 통과하는 전류를 제한하여 손상되지 않도록하는 것과 동일한 원칙입니다.

버튼을 추가하면 버튼으로 트랜지스터를 제어하여 LED의 켜기 및 끄기 상태를 제어 할 수 있습니다.

구성 요소 값 선택

올바른 구성 요소 값을 선택하려면 트랜지스터의 작동을 파악해야합니다. 기본에서 이미 터로의 전류 흐름이 전도도에서 전류를 안내합니다.이 원칙을 이해하는 것이 중요합니다.

트랜지스터의 작동 방식

트랜지스터의 마법은 전류의 크기의 비율 인 이득에 있습니다.BC547 또는 2N3904에 대해 공통 트랜지스터를 가져 가면 약 100이됩니다. 0.1MA베이스-이미 터 전류는 수집기-이미 터 흐름을 강력한 10MA로 증폭시킬 수 있습니다.그것은 백 배의 도약입니다.

트랜지스터를 선택하는 방법?

NPN 트랜지스터가 장면을 지배하지만 PNP 트랜지스터는 병렬로 존재하여 전류가 역전 된 대응 물을 반영합니다.그것들은 반대 방향이지만 동일하게 기능합니다.

트랜지스터를 선택할 때 가장 중요한 고려 사항은 수집기 전류 (IC)라고하는 전류의 양입니다.예를 들어, 널리 사용되는 8050 트랜지스터의 값은 IC에 대해 1.5A입니다.

8050 트랜지스터 데이터

MOSFET의 작동 원리

금속 산화물-비도체 전계 효과 트랜지스터 (MOSFETS)는 또 다른 인기있는 유형의 트랜지스터입니다.그들은 세 개의 터미널을 가지고 있습니다.

게이트 (G)

배수 (d)

출처

MOSFET 도식

금속-산화물-비도체 전계 효과 트랜지스터 (MOSFET)의 기본 작동 원리는 양극성 접합 트랜지스터 (BJT)와 유사성을 공유하지만 중추적 인 차이는 계속된다.

MOSFET에서 게이트와 소스 사이의 잠재적 차이는 배수에서 소스로 가로 질 수있는 전류의 크기를 제어합니다.반대로, BJT 내에서, 컬렉터에서 이미 터로의 전류의 정도를 지시하는 것은베이스에서 이미 터로의 흐름입니다.

MOSFET의 활성화는 게이트와 소스 사이의 전압 불일치가 트랜지스터의 임계 값 전압을 능가한다는 명령에 달려 있습니다.각 MOSFET 모델과 관련된 정확한 임계 값 전압은 데이터 시트 내에서 식별 할 수 있습니다.

최적화 된 작업의 경우이 임계 값을 능가하는 전압을 적용하는 것이 좋습니다.그러나 규정 된 최대 게이트 소스 전압 임계 값을 능가하지 않아야합니다.

예를 들어, BS170 모델의 경우 게이트 소스 임계 값은 2.1V이며 게이트 소스 전압의 캡은 20V로 올라갑니다.

MOSFET을 끄는 방법?

MOSFET을 끄는 방법

MOSFET을 더 깊이 파고 들면서, 우리는 주목할만한 측면 중 하나를 발견했습니다. 즉, CAPACITOR, 특히 게이트와 소스 사이의 섹션에서 유사하게 작동합니다.게이트와 소스 사이에 전압을 적용하면 커패시터가 완전히 충전되지 않을 때까지 전압은 안정적으로 유지됩니다.

우리의 시나리오에서 Sans Resistor R1에서 트랜지스터의 빛은 무기한 지속될 것입니다.R1은 게이트 소스 커패시터에 대한 중요한 방전 경로 역할을하므로 트랜지스터를 OFF 상태로 복원합니다.

MOSFET을 선택하는 방법?

MOSFET을 선택할 때이 두 가지 필수 요소를 명심하십시오.

첫째, 게이트 소스 임계 값 전압;트랜지스터를 활성화하는 데 필요한 최소 전압입니다.

둘째, 연속 드레인 전류를 고려하면 트랜지스터가 처리 할 수있는 전류의 상한을 고려하십시오.다른 매개 변수는 중요하지만 여기에서 시작하십시오.

트랜지스터가 필요한 이유는 무엇입니까?

많은 사람들이 궁금해 할 수도 있습니다. 왜 우리는 트랜지스터가 필요한가?LED와 저항을 배터리에 직접 연결하지 않는 이유는 무엇입니까?

논리는 간단합니다.마이크로 컨트롤러는 자신의 능력에도 불구하고 5V 또는 3.3V의 Milliamps를 소집하는 IO 핀을 제공합니다.따라서 트랜지스터는 필수 불가능 해집니다.그리고 릴레이는 적절한 중개자처럼 보일 수 있지만, 핀 만 공급할 수있는 것보다 더 많은 전류에 대해서는 너무 갈증이 있습니다.따라서 트랜지스터는 단순한 구성 요소가 아닙니다.효과적인 통제를위한 것이 필요합니다.