Transistoreid on mitut tüüpi. Need elektroonikaseadmed on tänapäeva elektroonika jaoks väga olulised ja need kujutasid läbimurret vaakumtoru põhiselt elektroonikalt tahkiselektroonikale liikumisel, mis on palju usaldusväärsem ja energiasäästlikum. Tegelikult, MOSFET Neid kasutatakse enamikus kiipides või integraallülitustes, ehkki leiate neid ka paljude muude rakenduste trükkplaatidelt.
Noh, kuidas on? nii oluline pooljuhtseade, Esitlen teile kõike, mida peate teadma selle teaduse ja inseneritöö kohta, mis võimaldab meil teha nii palju vooluringe ja mis on meie elu mitmel viisil parandanud.
Mis on transistor?
Sõna transistor pärineb ülekandetakistist, ja see leiutati 1951. aastal, ehkki Euroopas olid juba olemas patentid ja arendused enne, kui ameeriklased esitasid esimese disainilahenduse, ehkki see on juba teine lugu ... Sel ajal otsiti tahkisel põhinevat seadet, pooljuhti, mis võiks asendada toored ja ebausaldusväärsed vaakumklapid, millest moodustus tolle aja arvuteid ja muid elektroonilisi vidinaid.
The ventiilid või vaakumtorud Selle arhitektuur on sarnane tavaliste lambipirnidega ja seetõttu ka läbi põlenud. Masinate töös hoidmiseks tuli neid sageli vahetada. Lisaks soojendati seda ja see tähendab, et nad kulutasid oma ebaefektiivsuse tõttu suurt hulka energiat soojuse kujul. Seetõttu ei olnud need üldse praktilised ja vajasid hädasti väljavahetamist.
Noh AT&T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen ja Walter Brattain nad asusid selle pooljuhtseadise loomisega tegelema. Tõde on see, et neil oli võtit raske leida. Projekti hoiti saladuses, sest oli teada, et Euroopas areneb midagi sarnast. Kuid II maailmasõda ületati ja peategelased pidid minema lahingusse. Tagasiteel olid nad müstiliselt juba lahenduse leidnud.
El esimene prototüüp nende loodud oli väga toores ja esitas tõsiseid disainiprobleeme. Nende hulgas oli keeruline ja keeruline seeriaviisiliselt valmistada. Lisaks kasutas see kuldosi, mis selle kallimaks muutis ja ots lakkas mõnikord pooljuhtkristalliga kokkupuutumast, nii et see lakkas töötamast ja uuesti kontakti saamiseks tuli seda suruda. Tõde on see, et selle leiutisega oli vähe lahendatud, kuid vähehaaval need paranesid ja ilmusid uued tüübid.
Neil oli juba elektrooniline komponent tahkis ja väiksem vähendada raadio, alarmi, auto, arvuti, televiisori jne suurust
Osad ja töö
Transistor koosneb kolmest tihvtist või kontaktist, mis omakorda kontakteeruvad kolm tsooni diferentseeritud pooljuhid. Bipolaarides nimetatakse neid alasid emitteriks, aluseks ja kollektoriks. Teiselt poolt nimetatakse unipolaarsetes, näiteks MOSFETis, neid tavaliselt allikaks, väravaks ja äravooluks. Andmelehti või katalooge peate hästi lugema, et teada saada, kuidas nende nööpnõelad hästi tuvastada ja mitte neid segi ajada, kuna toiming sõltub sellest.
La uks või alus See toimib nagu lüliti, mis avab või sulgeb voolu läbipääsu kahe teise otsa vahel. Nii see töötab. Sellest lähtuvalt saab seda kasutada kahe põhifunktsiooni jaoks:
- Funktsioon 1: See võib toimida elektrisignaalide edastamiseks või lõikamiseks, see tähendab digitaalse elektroonika lülitina. See on binaar- või digitaalsüsteemi jaoks oluline, kuna väravat juhtides (0 või 1 abil) saate selle väljundis (0/1) ühe või teise väärtuse. Nii saab moodustada loogikaväravaid.
- Funktsioon 2: saab kasutada ka analoogelektroonika jaoks signaalivõimenditena. Kui baasini jõuab väike intensiivsus, saab selle kollektori ja emitteri vahel teisendada suuremaks, mida saab väljundina kasutada.
Transistoride tüübid
MOSFETi sümbolid N ja P
Kui põhitoiming ja natuke selle ajalugu on nähtud, on neid aja jooksul täiustatud ja loodud teatud tüüpi rakenduste jaoks optimeeritud transistorid, mis annavad kõik need kaks perekonda, millel on omakorda mitut tüüpi:
Pidage meeles, et N-tsoon on pooljuhtide tüüp, millele on lisatud doonori lisandeid, see tähendab viievalentseid ühendeid (fosfor, arseen jne). See võimaldab neil loobuda elektronidest (-), kuna enamusekandjad on elektronid, vähemuses aga augud (+). P-tsooni puhul on see vastupidine, enamus on augud (+), sellepärast seda nimetatakse. See tähendab, et nad tõmbavad ligi elektrone. Selle saavutamiseks lisatakse seda teiste aktseptori lisanditega, see tähendab trivalentidega (alumiinium, indium, gallium jne). Tavaliselt on baaspooljuht tavaliselt räni või germaanium, kuigi on ka teisi tüüpe. Dopandid on tavaliselt väga väikestes annustes, ühe lisaaatomi suurusjärgus iga 100.000.000 1 10.000 pooljuhi aatomi kohta. Mõnel juhul võivad tekkida rasked või tugevalt legeeritud alad nagu P + või N +, millel on XNUMX lisaaatom XNUMX XNUMX kohta.
- BJT (bipolaarse ristmiku transistor): see on bipolaarne transistor, kõige tavalisem. Selles peate kollektori voolu reguleerimiseks süstima baasvoolu. Toas on kahte tüüpi:
- NPN: Nagu nimest võib järeldada, on sellel pooljuhttsoon, mis on legeeritud N-tüüpi, et toimida emitterina, teine keskne P alusena ja teine samuti N-tüüpi kollektori jaoks.
- PNP: sel juhul on vastupidi, alus on N-tüüpi ja ülejäänud kaks P-tüüpi. See muudab selle elektrilist käitumist ja kasutamist täielikult.
- FET (väljatransistor): väljatransistor ja selle tähelepanuväärseim erinevus BJT-st on viis, kuidas seda juhtklemmiga juhitakse. Sellisel juhul toimub juhtimine värava ja allika vahelise pinge rakendamisega. Selle tüübi sees on mitu alamtüüpi:
- JFET: FET-ristmikul on tühjenemine ja neil on kanal või pooljuhi tsoon, mis võib olla ühte või teist tüüpi. Selle kohaselt võivad need olla omakorda:
- Kanal N.
- Kanalist P.
- MOSFET: selle lühend tuleneb Metal Oxide Semiconductor FET-ist, mis on nimetatud sellepärast, et ukse kontakti all kasutatakse õhukest ränidioksiidikihti vajaliku välja tekitamiseks, millega saab juhtida voolu selle kanali kaudu, nii et nende allikas ja emitent. Kanal võib olla P-tüüpi, seega on äravoolu ja allika jaoks kaks auku N; või N-tüüpi, kahe P-tüüpi süvendiga allika ja äravoolu jaoks. Need erinevad mõnevõrra ülaltoodust, sel juhul võivad teil olla:
- Kaalumine või ammendumine:
- Kanal N.
- Kanalist P.
- Täiustatud või täiustatud:
- Kanal N.
- Kanalist P.
- Muud: TFT, CMOS, ...
- Kaalumine või ammendumine:
- JFET: FET-ristmikul on tühjenemine ja neil on kanal või pooljuhi tsoon, mis võib olla ühte või teist tüüpi. Selle kohaselt võivad need olla omakorda:
- Teised.
The erinevused põhinevad pooljuhtide tsoonide sisemisel arhitektuuril iga…
MOSFET
Un MOSFET võimaldab teil käsitseda suuri koormusi, mis võivad olla kasulikud teie Arduino teatud ahelate jaoks, nagu näete hiljem. Tegelikult muudavad selle eelised selle kaasaegses elektroonikas nii kasulikuks. See võib toimida võimendi või elektrooniliselt juhitava lülitina. Iga ostetud MOSFET-i tüübi puhul teate juba, et omaduste nägemiseks peaksite lugema andmelehte, kuna need pole kõik ühesugused.
Erinevus ühe kanal N ja P on:
- Kanal P: Kanali P aktiveerimiseks voolu läbimiseks rakendatakse väravale negatiivset pinget. Allikas peab olema ühendatud positiivse pingega. Pange tähele, et kanal, millel värav on, on positiivne, samas kui äravoolu ja allika kaevud on negatiivsed. Sel moel "surutakse" vool läbi kanali.
- Kanal N: Sellisel juhul rakendatakse väravale positiivset pinget.
Poeg väga odavad esemed, nii et saate neid osta hea käputäis ilma suurte kulutusteta. Näiteks siin on mõned reklaamid, mida saate osta spetsialiseeritud kauplustest:
- Tooteid ei leitud..
- N-kanalilised MOSFET-transistorid.
- Tooteid ei leitud..
- Radiaatorid.
Kui kavatsete seda kasutada suuremate jõudude jaoks, siis see soojeneb, nii et oleks hea kasutada a jahutamiseks jahutusradiaator natuke…
Integreerimine Arduinoga
MOSFET võib olla väga praktiline signaalide juhtimiseks teie seadmega arduino tahvelseetõttu saab seda kasutada sarnaselt sellele, kuidas relee moodul, Kui mäletate. Tegelikult müüakse Arduinole ka MOSFET-mooduleid, nagu ka Tooteid ei leitud., üks populaarsemaid. Nende moodulite abil on transistor juba väikesele trükkplaadile paigaldatud ja seda on lihtsam kasutada.
Kuid see pole ainus, mida saate Arduinoga kasutada, vaid on ka teisi üsna tavalisi, näiteks IRF520, IRF540, mis võimaldavad nimivoolusid vastavalt 9.2 ja 28A, võrreldes IRF14 puhul 530A-ga.
Saadaval on palju MOSFET-mudeleid, kuid kõiki ei soovitata kasutada otse sellise protsessoriga nagu Arduino väljundite pinge ja intensiivsuse piiratuse tõttu.
Kui kasutate moodulit IRF530N, siis Näiteks saate ühendada tahvli SIG tähisega pistiku ühe plaadi tihvtiga Arduino UNO, näiteks D9. Seejärel ühendage GND ja Vcc vastavate Arduino pardal olevate omadega, näiteks GND ja 5v antud juhul selle toiteks.
Mis puutub kood Lihtne, mis seda lihtsat skeemi reguleeriks, oleks järgmine, mis laseb väljundkoormusel iga 5 sekundi järel läbi lasta (meie skeemi korral oleks see mootor, kuid see võib olla ükskõik mida soovite). .):
onst int pin = 9; //Pin donde está conectado el MOSFET
void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); //Definir como salida para controlar el MOSFET
}
void loop(){
digitalWrite(pin, HIGH); // Lo pone en HIGH
delay(5000); // Espera 5 segundos o 5000ms
digitalWrite(pin, LOW); // Lo pone en LOW
delay(5000); // Espera otros 5s antes de repetir el bucle
}