Ir vairāki tranzistoru veidi. Šīs elektroniskās ierīces ir ļoti svarīgas mūsdienu elektronikai, un tās bija sasniegums, pārejot no vakuuma cauruļu elektronikas uz cietvielu elektroniku, daudz uzticamāku un zemāku enerģijas patēriņu. Patiesībā, MOSFET Tos izmanto lielākajā daļā mikroshēmu vai integrēto shēmu, lai gan tos var atrast arī daudzās citās lietojumprogrammās uz iespiedshēmas plates.
Nu kā ir? tik svarīga pusvadītāju ierīce, Es iepazīstināšu ar visu, kas jums jāzina par šo zinātnes un inženierzinātņu darbu, kas ļauj mums veikt tik daudz ķēžu un daudzējādā ziņā ir uzlabojis mūsu dzīvi.
Kas ir tranzistors?
Vārds tranzistors nāk no pārneses rezistora, un tas tika izgudrots 1951. gadā, lai gan Eiropā jau bija patenti un izstrādes, pirms amerikāņi prezentēja pirmo dizainu, lai gan tas ir cits stāsts ... Tajā laikā viņi meklēja ierīci, kas balstīta uz cietvielu, pusvadītāju, kas varētu aizstāt neapstrādātos un neuzticamos vakuuma vārstus, kas veidoja datorus un citus tā laika elektroniskos sīkrīkus.
the vārsti vai vakuuma caurules Tam ir līdzīga arhitektūra kā parastajām spuldzēm, tāpēc arī izdega. Lai mašīnas darbotos, tās bija bieži jāmaina. Turklāt tas tika sildīts, un tas nozīmē, ka viņi neefektivitātes dēļ iztērēja lielu daudzumu enerģijas siltuma veidā. Tāpēc tie nemaz nebija praktiski un viņiem bija ļoti nepieciešama nomaiņa.
Nu, AT&T Bell Labs, Williams Shockley, John Bardeen un Walter Brattain viņi ķērās pie darba, izveidojot šo pusvadītāju ierīci. Patiesība ir tāda, ka viņiem bija grūti atrast atslēgu. Projekts tika turēts noslēpumā, jo bija zināms, ka Eiropā attīstās kaut kas līdzīgs. Bet Otrais pasaules karš tika šķērsots, un varoņiem bija jāiet kaujā. Atgriežoties viņi noslēpumaini jau bija atraduši risinājumu.
El pirmais prototips viņi radīja ļoti neapstrādātu un radīja nopietnas dizaina problēmas. Starp tiem bija sarežģīti un sarežģīti izgatavot sērijveidā. Turklāt tas izmantoja zelta daļas, kas to sadārdzināja, un gals dažreiz pārtrauca kontaktu ar pusvadītāju kristālu, tāpēc tas pārtrauca darbu un bija jāpiespiež, lai atkal sazinātos. Patiesība ir tāda, ka ar šo izgudrojumu maz kas tika atrisināts, taču pamazām tie tika uzlaboti un parādījās jauni veidi.
Viņiem jau bija cietvielu un mazākas lai samazinātu radio, trauksmes signālu, automašīnu, datoru, televizoru utt.
Daļas un darbība
Transistors sastāv no trim tapām vai kontaktiem, kas savukārt veido kontaktu trīs zonas diferencēts pusvadītājs. Bipolāriem šīs zonas sauc par izstarotāju, bāzi un kolektoru. No otras puses, vienpolāros, piemēram, MOSFET, tos parasti sauc par avotiem, vārtiem un kanalizāciju. Jums ir labi jāizlasa datu lapas vai katalogi, lai zinātu, kā labi noteikt to tapas un nejaukt tos, jo darbība būs atkarīga no tā.
La durvis vai pamatne Tas darbojas tā, it kā tas būtu slēdzis, atverot vai aizverot strāvas pāreju starp pārējiem diviem galiem. Tā tas darbojas. Pamatojoties uz to, to var izmantot divām pamatfunkcijām:
- 1. funkcija: Tas var darboties, lai nodotu vai sagrieztu elektriskos signālus, tas ir, kā slēdzi digitālajai elektronikai. Tas ir svarīgi binārai vai digitālai sistēmai, jo, kontrolējot vārtu (ar 0 vai 1), jūs varat iegūt vienu vai otru vērtību tā izejā (0/1). Tādā veidā var izveidot loģiskus vārtus.
- 2. funkcija: var izmantot arī kā analogo elektroniku kā signāla pastiprinātājus. Ja maza intensitāte sasniedz pamatu, to var pārveidot par lielāku starp kolektoru un izstarotāju, ko var izmantot kā izvadi.
Transistoru veidi
MOSFET simboli N un P
Kad pamatdarbība un nedaudz tās vēstures ir apskatīta, laika gaitā tie ir uzlaboti un izveidoti tranzistori, kas optimizēti konkrētam lietojuma veidam, radot visu šīs divas ģimenes, kurām savukārt ir vairāki veidi:
Atcerieties, ka N zona ir pusvadītāju veids, kas leģēts ar donoru piemaisījumiem, tas ir, piecvērtīgiem savienojumiem (fosfors, arsēns utt.). Tas viņiem ļaus atteikties no elektroniem (-), jo lielākā daļa nesēju ir elektroni, bet mazākuma - caurumi (+). P zonas gadījumā tas ir pretējs, vairākums būs caurumi (+), tāpēc to tā sauc. Tas ir, tie piesaistīs elektronus. Lai to panāktu, to pielieto ar citiem akceptora piemaisījumiem, tas ir, trivalentiem (alumīnijs, indijs, gallijs utt.). Parasti bāzes pusvadītājs parasti ir silīcijs vai germānijs, lai gan ir arī citi veidi. Dopanti parasti ir ļoti mazās devās, par vienu piemaisījumu atomu secību uz katriem 100.000.000 1 10.000 pusvadītāja atomiem. Dažos gadījumos var veidoties smagas vai ļoti piedevas, piemēram, P + vai N +, kurās ir XNUMX piemaisījumu atoms uz XNUMX XNUMX.
- BJT (bipolārā savienojuma tranzistors): tas ir bipolārais tranzistors, visparastākais. Lai regulētu kolektora strāvu, tajā jāievada bāzes strāva. Iekšpusē ir divi veidi:
- NPN: Kā norāda tās nosaukums, tai ir pusvadītāju zona, kurai ir pievienota N tipa darbība, kas darbotos kā izstarotājs, cits centrālais P kā pamats un vēl viens arī N tipa kolektoram.
- PNP: šajā gadījumā ir otrādi, pamats būs N tipa, bet pārējie divi - P tipa. Tas pilnībā mainīs tā elektrisko uzvedību un lietošanas veidu.
- FET (lauka tranzistors): lauka tranzistors, un tā ievērojamākā atšķirība no BJT ir veids, kā tas darbojas ar tā vadības spaili. Šajā gadījumā vadība tiek veikta, pieliekot spriegumu starp vārtiem un avotu. Šajā tipā ir vairāki apakštipi:
- JFET: FET savienojuma vietas ir noplicinātas, un tām ir viena vai otra veida kanāls vai pusvadītāju zona. Saskaņā ar to tie var būt pēc kārtas:
- N. kanāls
- No P kanāla
- MOSFET: tā saīsinājums nāk no metāla oksīda pusvadītāja FET, tā nosaukts tāpēc, ka zem durvju kontakta tiek izmantots plāns silīcija dioksīda slānis, lai izveidotu nepieciešamo lauku, ar kuru var kontrolēt strāvas pāreju caur tās kanālu, lai starp avots un emitents. Kanāls var būt P tipa, tāpēc drenāžai un avotam būs divas akas N; vai N-veida, ar divām P-veida akām iztekai un notecei. Tie nedaudz atšķiras no iepriekš minētā, šajā gadījumā jums var būt:
- Apdomība vai izsmelšana:
- N. kanāls
- No P kanāla
- Uzlabots vai uzlabots:
- N. kanāls
- No P kanāla
- Citi: TFT, CMOS, ...
- Apdomība vai izsmelšana:
- JFET: FET savienojuma vietas ir noplicinātas, un tām ir viena vai otra veida kanāls vai pusvadītāju zona. Saskaņā ar to tie var būt pēc kārtas:
- Citi.
the atšķirības balstās uz pusvadītāju zonu iekšējo arhitektūru katrs…
MOSFET
Un MOSFET ļauj jums apstrādāt lielas slodzes, kas var būt noderīgas noteiktām shēmām ar jūsu Arduino, kā jūs redzēsiet vēlāk. Patiesībā tā priekšrocības padara to tik noderīgu mūsdienu elektronikā. Tas var darboties kā pastiprinātājs vai elektroniski vadāms slēdzis. Katram nopirktajam MOSFET veidam jūs jau zināt, ka, lai redzētu rekvizītus, jums vajadzētu izlasīt datu lapu, jo tie visi nav vienādi.
Atšķirība starp vienu no kanāls N un P ir:
- P kanāls: Lai aktivizētu kanālu P, lai izietu no strāvas, vārtiem tiek piemērots negatīvs spriegums. Avotam jābūt savienotam ar pozitīvu spriegumu. Ņemiet vērā, ka kanāls, kurā vārti atrodas, ir pozitīvs, savukārt notekas un avota akas ir negatīvas. Tādā veidā strāva tiek "virzīta" caur kanālu.
- N kanāls: Šajā gadījumā vārtiem tiek piemērots pozitīvs spriegums.
Tā ļoti lētas preces, tāpēc jūs varat iegādāties labu sauju no tām bez lielām izmaksām. Piemēram, šeit ir dažas reklāmas, kuras varat iegādāties specializētos veikalos:
- Netika atrasts neviens produkts..
- N kanālu MOSFET tranzistori.
- Netika atrasts neviens produkts..
- Radiatori.
Ja jūs to izmantojat lielākām jaudām, tas sakarst, tāpēc būtu labi izmantot a dzesētāja, lai to atdzesētu mazliet…
Integrācija ar Arduino
MOSFET var būt ļoti praktiski, lai kontrolētu signālus ar arduino dēlis, tāpēc tas var kalpot līdzīgi kā releja modulis, Ja atceraties. Faktiski MOSFET moduļi tiek pārdoti arī Arduino, tāpat kā ar Netika atrasts neviens produkts., viens no populārākajiem. Izmantojot šos moduļus, tranzistors jau ir uzstādīts uz mazas PCB, un to ir vieglāk izmantot.
Bet tas nav vienīgais, ko varat izmantot ar Arduino, ir arī citi diezgan izplatīti, piemēram, IRF520, IRF540, kas pieļauj nominālo strāvu attiecīgi 9.2 un 28A, salīdzinot ar 14A IRF530.
Ir pieejami daudzi MOSFET modeļi, bet ne visus ieteicams lietot tieši ar tādu procesoru kā Arduino sprieguma un intensitātes ierobežojuma dēļ tā izejās.
Ja izmantojat moduli IRF530N, lai to izdarītu Piemērs, Jūs varat savienot savienotāju ar SIG uz tāfeles ar vienu no tāfeles tapām Arduino UNO, piemēram, D9. Pēc tam pievienojiet GND un Vcc attiecīgajiem Arduino dēlī, piemēram, GND un 5v, lai to darbinātu.
In Cuanto al kods Vienkāršs, kas regulētu šo vienkāršo shēmu, būtu šāds: tas, ko tas dara, ir ļaut izejas slodzei pāriet vai ne ik pēc 5 sekundēm (mūsu shēmas gadījumā tas būtu motors, bet tas var būt viss, ko vēlaties. .):
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
}