Ipinaliwanag ang Elementary Electronics

Para sa isang nagsisimula sa electronics, paggawa pangunahing mga elektronikong proyekto mula sa isang circuit diagram ay maaaring maging napakalaki. Ang mabilis na patnubay na ito ay inilaan upang tulungan ang mga baguhan sa pamamagitan ng pagpapagana sa kanila ng mga madaling gamiting detalye tungkol sa mga elektronikong bahagi pati na rin tungkol sa mga diskarte ng pagbuo ng mga circuit. Susuriin namin ang mga bahagi ng elementarya tulad ng mga resistor, capacitor, inductor, transformer at potentiometers.

MGA RESISTOR

Ang risistor ay isang bahagi na nagwawala ng lakas, karaniwang sa pamamagitan ng init. Ang pagpapatupad ay tinukoy ng ugnayan na kilala bilang batas ni Ohm: V = I X R kung saan ang V ay ang boltahe sa ibabaw ng risistor sa volts, tinutukoy ko ang kasalukuyang sa pamamagitan ng risistor sa mga amp at ang R ay ang halaga ng risistor sa mga ohm. Ang mga representasyon para sa isang risistor ay ipinapakita sa Larawan 1.1.

Alinman maaari naming gumamit ng risistor upang baguhin ang boltahe sa isang tukoy na lokasyon sa circuit, o maaari naming ilapat ito upang baguhin ang kasalukuyang sa isang nais na lokasyon ng circuit.

Ang halaga ng risistor ay maaaring makilala sa pamamagitan ng mga kulay na singsing sa paligid nito. Mahahanap mo ang 3 pangunahing mga singsing o banda na nagbibigay sa amin ng mga detalyeng ito (Larawan 1.2).

Ang mga banda ay pininturahan ng mga tukoy na kulay at ang bawat may kulay na banda ay kumakatawan sa isang bilang na isiniwalat sa Talahanayan 1.1. Bilang isang halimbawa kapag ang mga banda ay kayumanggi, pula at kahel, kung gayon ang halaga ng risistor ay 12 X 1,00.0 o 12,000 ohm na 1,000 ohm ay karaniwang kinikilala bilang isang kilohm o k, habang ang 1,000,000 ay pinangalanan isang megohm o MOhm.

Ang huling may kulay na singsing o banda ay nangangahulugan ng lakas na pagpapaubaya ng risistor, para sa partikular na halaga ng risistor. Ang ginto ay nagpapakita ng isang + o - 5 porsyento (± 5%) na pagpapaubaya, ang pilak ay nangangahulugang ito ay + o - 10 porsyento (± 10%). Kung wala kang nahanap na tolento band na naroroon ay karaniwang nangangahulugang ang pagpapaubaya ay ± 20 porsyento.

Sa pangkalahatan, kung mas malaki ang risistor, mas malaki ang lakas na maaring ma-rate upang hawakan. Ang rating ng kuryente sa watts ay maaaring magkakaiba mula sa 1/8 W hanggang sa maraming watts. Ang lakas na ito ay karaniwang produkto ng boltahe (V) at kasalukuyang (I) na dumadaan sa risistor.

Ang paglalapat ng batas ni Ohm maaari nating matukoy ang lakas (P) na natanggal ng isang risistor bilang P = V X I = I ^ 2R = V ^ 2 / R kung saan ang R ay ang halaga ng resistor. Hindi ka makakahanap ng anumang negatibong aspeto ng elektrikal habang nagtatrabaho kasama ang isang risistor na maaaring mas malaki kaysa sa kinakailangang mga pagtutukoy.

Ang tanging bahagyang sagabal ay maaaring sa anyo ng isang tumaas na mga sukat ng mekanikal at marahil ay mas mataas ang gastos.

CAPACITORS

Ang naunang pangalan para sa anumang capacitor na ginamit upang maging condenser, bagaman ang kasalukuyang pangalan ay mukhang mas nauugnay sa kanyang aktwal na pagpapaandar. Ang isang kapasitor ay dinisenyo na may isang 'kapasidad' para sa pagtatago ng elektrikal na enerhiya.

Ang pangunahing pag-andar ng isang kapasitor ay upang payagan ang daanan ng isang alternating kasalukuyang (a.c.) sa pamamagitan nito ngunit harangan ang isang direktang kasalukuyang (d.c.).

Ang isa pang mahalagang pagsasaalang-alang ay kung sakaling isang d.c. ang boltahe, mula sa halimbawa sa pamamagitan ng isang baterya, ay konektado sa isang capacitor para sa isang sandali, mahalagang ang DC na ito ay magpapatuloy na manatili sa mga lead ng capacitor hanggang sa alinman sa isang elemento tulad ng isang risistor ay sumali sa kabuuan nito, o maaari mong maikli ang mga terminal ng capacitor sa bawat isa sanhi ng paglabas ng nakaimbak na enerhiya.

KONSTRUKSYON

Pangkalahatan, ang isang kapasitor ay gawa sa isang pares ng mga plato na pinaghihiwalay ng isang insulang nilalaman na kilala bilang dielectric.

Ang dielectric ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng hangin, papel, ceramic, polystyrene o anumang uri ng iba't ibang naaangkop na materyal. Para sa mas malaking halaga ng capacitance isang electrolyte ang nagtatrabaho para sa paghihiwalay ng dielectric. Ang sangkap na electrolytic na ito ay may kakayahang mag-imbak ng elektrikal na enerhiya na may mahusay na kahusayan.

Ang isang pare-pareho DC ay karaniwang kinakailangan para sa capacitive paggana. Ito ang dahilan kung bakit sa mga diagram ng circuit nakita namin ang positibong tingga ng capacitor na ipinahiwatig bilang isang puting bloke habang ang negatibong bahagi bilang isang itim na bloke.

Ang mga variable o naaayos na capacitor ay may kasamang mga nagiging van na pinaghihiwalay ng isang puwang ng hangin o isang insulator tulad ng mica. Kung magkano ang mga van na ito ay nagsasapawan, tinutukoy ang lakas ng capacitance , at ito ay maaaring iba-iba o maiakma sa pamamagitan ng paglipat ng spindle ng variable capacitor.

Sinusukat ang kapasidad sa Farads. Gayunpaman, ang isang capacitor ng Farad ay maaaring malaki para sa anumang praktikal na paggamit. Samakatuwid, ang mga capacitor ay itinalaga alinman sa microfarads (uF), nanofarad (nF) o sa picofarads (pF).

Ang isang milyong mga picofarad ay tumutugma sa isang solong microfarad, at ang isang milyong microfarads ay katumbas ng isang Farad sa lakas. Bagaman ang nanofarads (nF) ay hindi madalas gamitin, ang isang nanofarad ay kumakatawan sa isang libong mga picofarad.

Paminsan-minsan maaari kang makahanap ng mas maliit na mga capacitor na may mga code ng kulay na may marka sa kanila, tulad ng mga resistors.

Para sa mga ito, ang mga halaga ay maaaring matukoy sa pF tulad ng ipinakita sa magkadugtong na tsart ng kulay. Ang pares ng mga banda sa ilalim ay nagbibigay ng pagpapaubaya at maximum na maisasagawa na boltahe ng capacitor.

Dapat na mahigpit na pansinin na ang rating ng boltahe na nakalimbag sa katawan ng kapasitor ay kumakatawan sa ganap na maximum na matitiis na limitasyon ng boltahe ng capacitor na hindi dapat lumampas. Gayundin, kapag kasangkot ang mga electrolytic capacitor, ang polarity ay dapat na maingat na suriin at ma-solder nang naaayon.

INDUCTORS

Sa mga electronic circuit Induktor ang mga katangian ng pagtatrabaho ay kabaligtaran lamang ng mga capacitor. Ipinapakita ng mga inductor na may posibilidad na pumasa sa isang direktang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga ito ngunit subukang salungatin o pigilan ang alternating kasalukuyang. Karaniwan silang nasa anyo ng sobrang enameled na tanso na mga coil ng tanso, karaniwang sugat sa paligid ng dating.

Para sa paglikha ng mataas na halaga inductors , ang isang ferrous na materyal ay karaniwang ipinakilala bilang pangunahing, o maaaring mai-install tulad ng isang takip na pumapalibot sa likid sa labas.

Ang isang mahalagang katangian ng inductor ay ang kakayahang makabuo ng isang 'back e.m.f.' sa sandaling ang isang inilapat na boltahe ay aalisin sa isang inductor. Karaniwan itong nangyayari dahil sa likas na tampok ng isang inductor para sa pagbabayad sa pagkawala ng orihinal na kasalukuyang sa kasalukuyang.

Ang mga eskematiko na Simbolo ng inductor ay makikita sa Larawan 1.5. Ang yunit ng inductance ay ang Henry, bagaman ang millihenrys o microhenrys (mH at ayon sa pagkakabanggit) ay karaniwang ginagamit para sa pagsukat ng mga inductors sa mga praktikal na aplikasyon.

Ang isang millihenry ay may isang 1000 microhenry habang ang isang libong millihenrys ay katumbas ng isang Henry. Ang mga inductors ay isa sa mga bahagi na hindi madaling masukat lalo na kung ang tunay na halaga ay hindi nai-print. Gayundin ang mga ito ay naging mas kumplikado upang sukatin kapag ang mga ito ay itinayo sa bahay gamit ang mga hindi pamantayang mga parameter.

Kapag ginamit ang mga inductor para sa pag-block ng mga signal ng AC, ang mga ito ay tinatawag na choke ng dalas ng radyo o RF chokes (RFC). Ginagamit ang mga inductor na may mga capacitor upang mabuo ang mga naka-tuned na circuit, na pinapayagan lamang ang kinakalkula na banda ng mga frequency, at harangan ang natitira.

TUNED CIRCUITS

Ang isang tuned circuit (Larawan 1.6), na nagsasangkot ng isang inductor L at isang capacitor C, ay, mahalagang, magpapahintulot sa isang partikular na dalas na lumipat at harangan ang lahat ng iba pang mga frequency, o harangan ang isang tukoy na halaga ng dalas at hayaang lumipas ang lahat. sa pamamagitan ng.

Ang isang sukat ng selectivity ng isang naka-tune circuit na alamin ang halaga ng dalas ay nagiging Q (para sa kalidad) na kadahilanan.

Ang tuned na halaga ng dalas na ito ay tinukoy din bilang resonant frequency (f0) at sinusukat sa hertz o cycle bawat segundo.

Ang isang kapasitor at inductor ay maaaring magamit sa serye o kahanay upang bumuo ng a resonant tuned circuit (Larawan 1.6.a). Ang isang serye na naka-tuned circuit ay maaaring magkaroon ng mababang pagkawala kumpara sa isang parallel tuned circuit (Larawan 1.6.b) ay may mataas na pagkawala.

Kapag binanggit namin ang pagkawala dito, karaniwang tumutukoy ito sa ratio ng boltahe sa buong network, sa kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng network. Kilala rin ito bilang impedance (Z) nito.

Ang mga kahaliling pangalan para sa impedance na ito para sa mga tukoy na bahagi ay maaaring nasa anyo ng hal. paglaban (R) para sa resistors at reactance (X) para sa mga inductor at capacitor.

Mga TRANSFORMER

Ginagamit ang mga transformer para sa pag-angat ng isang input na alternating boltahe / kasalukuyang sa mas mataas na antas ng output o para sa pagbaba ng pareho sa mas mababang mga antas ng output. Ang pagtatrabaho na ito ay sabay din na tinitiyak ang isang kumpletong paghihiwalay sa kuryente sa input AC at output AC. Ang isang pares ng mga transformer ay maaaring masaksihan sa Larawan 1.7.

Ang mga pagawaan ay nagpapahiwatig ng lahat ng mga detalye sa pangunahin, o pag-input sa pamamagitan ng panlapi na '1'. Ang pangalawang, o bahagi ng output, ay sinasadya ng panlapi na '2' T1 at T2 ay nagpapahiwatig ng dami ng mga pagliko sa pangunahin at pangalawang pangalawang. Pagkatapos:

Kapag a dinisenyo ang transpormer para sa pagbaba ng mains 240 V sa isang mas mababang boltahe, sabihin 6 V, ang pangunahing bahagi ay nagsasangkot ng medyo mas mataas na bilang ng mga liko gamit ang mas payat na gauge wire habang ang pangalawang bahagi ay binuo gamit ang medyo mas kaunting bilang ng mga liko ngunit gumagamit ng mas makapal na gauge wire.

Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mas mataas na boltahe ay nagsasangkot ng proporsyonal na mas mababang kasalukuyang at samakatuwid mas payat na kawad, habang ang mas mababang boltahe ay nagsasangkot ng katimbang mas mataas na kasalukuyang at samakatuwid ay mas makapal na kawad. Ang net na pangunahing at pangalawang wattage na halaga (V x I) ay halos pantay sa isang perpektong transpormer.

Kapag ang paikot-ikot na transpormer ay may wire tapping na nakuha mula sa isa sa mga liko (Larawan 1.7.b), nagreresulta sa paghahati ng boltahe na paikot-ikot sa kabuuan ng pag-tap na proporsyonado sa bilang ng mga liko sa paikot-ikot na pinaghiwalay ng gitnang tinapik na wire.

Ang lakas ng boltahe ng boltahe sa kabuuan ng buong dulo hanggang sa wakas ng pangalawang paikot-ikot ay magiging ayon pa rin sa pormulang ipinakita sa itaas

Kung gaano kalaki ang isang transpormador ay depende sa laki ng pangalawang kasalukuyang detalye. Kung ang kasalukuyang spec ay mas malaki ang mga sukat ng transpormer ay makakakuha din ng mas malaking proporsyonal.

Mayroon ding pinaliit na transpormer na idinisenyo para sa mataas na dalas ng mga circuit , tulad ng mga radio, mga transmiter atbp at mayroon silang isang nakapaloob na capacitor na nakakabit sa buong paikot-ikot na.

Paano Gumamit ng Semiconductors sa Mga Elektronikong Proyekto

Ni: Kagubatan M. Mims

Ang pagbuo at pag-eksperimento sa mga elektronikong proyekto ay maaaring maging kapaki-pakinabang, ngunit maraming hamon. Ito ay nagiging mas kasiya-siya, kapag ikaw bilang a libangan tapusin ang pagbuo ng isang proyekto sa circuit, paganahin ito, at makahanap ng isang kapaki-pakinabang na modelo ng pagtatrabaho na binuo mula sa kaunting mga bahagi ng basura. Ginagawa itong pakiramdam mo bilang isang tagalikha, habang ang matagumpay na proyekto ay ipinapakita ang iyong napakalaking pagsisikap at kaalaman sa kani-kanilang larangan.

Ito ay maaaring para lamang sa pagkakaroon ng kasiyahan sa oras ng paglilibang. Ang ilang iba pang mga tao ay maaaring nais na makamit ang isang proyekto na hindi pa gawa, o maaaring ipasadya ang isang produktong elektronikong pamilihan sa isang mas makabagong bersyon.

Para sa pagkamit ng tagumpay o upang makagambala sa isang error sa circuit, kakailanganin mong maging bihasa tungkol sa pagtatrabaho ng iba't ibang mga bahagi at kung paano ipatupad nang tama sa mga praktikal na circuit. OK, kaya't dumating tayo sa puntong ito.

Sa tutorial na ito magsisimula kaming semiconductors.

Paano Semiconductor ay Nilikha gamit ang Silicon

Mahahanap mo ang iba't ibang mga bahagi ng semiconducting, ngunit ang silikon, na siyang pangunahing elemento ng buhangin, ay kabilang sa pinaka kilalang elemento. Ang isang atom ng silikon ay binubuo ng 4 na mga electron lamang sa loob ng pinakadulo nitong shell.

Gayunman maaari itong pag-ibig upang makakuha ng 8 sa kanila. Bilang isang resulta, ang isang atom ng silikon ay nakikipagtulungan sa mga karatig na atomo nito upang ibahagi ang mga electron sa sumusunod na pamamaraan:

Kapag ang isang pangkat ng mga atom ng silikon ay nagbabahagi ng kanilang mga panlabas na electron nagreresulta ito sa pagbuo ng isang pag-aayos na kilala bilang kristal.

Ang pagguhit sa ibaba ay nagpapakita ng isang silicon kristal na mayroon lamang kanilang mga panlabas na electron. Sa dalisay nitong porma ng silicon ay hindi nagbibigay ng isang kapaki-pakinabang na layunin.

Dahil dito pinahusay ng mga tagagawa ang mga item na batay sa silikon na may posporus, boron, at mga karagdagang sangkap. Ang prosesong ito ay tinatawag na 'doping' ng silikon. Kapag naipatupad ang silikon ng silikon makakakuha ito ng napahusay na may kapaki-pakinabang na mga katangian ng kuryente.

P at N Doped Silicon : Ang mga elemento tulad ng Boron, posporus, ay maaaring mabisang ginagamit para sa pagsasama sa mga atom ng silikon sa pagmamanupaktura ng mga kristal. Narito ang trick: Ang isang boron atom ay nagsasama lamang ng 3 electron sa panlabas na shell, habang ang isang phosphorus atom ay may kasamang 5 electron.

Kapag ang Silicon ay pinagsama o na-doped ng ilang mga electron ng posporus nagbabago ito sa n-type na silikon (n = negatibo). Kapag ang Silicon ay pinagtagpo ng mga boron atoms na kulang sa isang electron ang silikon ay naging p-type (p = positibo) na silikon.

P-uri ng Silicon. Kapag ang boron atom ay na-doped ng isang kumpol ng mga atom ng silikon ay nagbubunga ng isang bakanteng lukab ng electron na tinatawag na 'hole.'

Ginagawang posible ng butas na ito para sa isang elektron mula sa isang kalapit na atomo na 'mahulog' sa puwang (butas). Nangangahulugan ito, ang isang 'butas' ay binago ang posisyon nito sa isang bagong lokasyon. Tandaan, ang mga butas ay madaling lumutang sa silikon (sa parehong paraan ng paggalaw ng mga bula sa tubig).

N -Type ng Silicon. Kapag ang isang posporus na atomo ay pinagsama o na-doped ng isang kumpol ng mga atom ng silikon, ang sistema ay nagbibigay ng isang labis na elektron na pinapayagan na ilipat sa buong silicon kristal na may kamag-anak na ginhawa.

Mula sa paliwanag sa itaas na nauunawaan natin na ang isang n-type na silikon ay magpapadali sa pagdaan ng mga electron sa pamamagitan ng pagsabog ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa.

Sa kabilang banda ang isang p-type na silikon ay paganahin din ang pagpasa ng mga electron ngunit sa kabaligtaran na direksyon. Dahil sa isang p-type, ang mga butas o ang mga bakanteng shell ng electron ang nagsasanhi ng paglipat ng mga electron.

Ito ay tulad ng paghahambing ng isang tao na tumatakbo sa lupa, at isang tao na tumatakbo sa isang gilingang pinepedalan . Kapag ang isang tao ay tumatakbo sa lupa ang lupa ay nananatiling kagamitan sa pagsulat, at ang tao ay sumusulong, habang sa treadmill ang tao ay mananatiling stationery, ang lupa ay umaatras. Sa parehong mga sitwasyon, ang tao ay dumadaan sa isang kaugnay na paggalaw ng pasulong.

Pag-unawa sa Diode

Ang mga diode ay maaaring ihambing sa mga balbula, at sa gayon ay gampanan ang isang mahalagang papel sa mga elektronikong proyekto para sa pagkontrol sa direksyon ng daloy ng kuryente sa loob ng isang pagsasaayos ng circuit.

Alam namin na ang parehong n- at p-uri ng silikon ay may kakayahang magsagawa ng kuryente. Ang paglaban ng parehong mga variant ay nakasalalay sa porsyento ng mga butas o ang labis na mga electron na pagmamay-ari nito. Bilang isang resulta, ang dalawang uri ay maaari ding kumilos tulad ng resistors, na naghihigpit sa kasalukuyang at pinapayagan itong dumaloy lamang sa isang tukoy na direksyon.

Sa pamamagitan ng paglikha ng maraming p-uri ng silikon sa loob ng isang batayang n-uri ng silikon, ang mga electron ay maaaring mapigilan upang lumipat sa silicon sa isang direksyon lamang. Ito ang eksaktong kondisyon sa pagtatrabaho na maaaring masaksihan sa mga diode, nilikha gamit ang isang p-n junction silicon doping.

Paano Gumagana ang Diode

Ang sumusunod na ilustrasyon ay tumutulong sa amin upang makakuha ng isang madaling paglilinaw hinggil sa kung paano tumugon ang isang diode sa kuryente sa isang solong direksyon (pasulong) at tinitiyak na hadlangan ang kuryente sa taliwas na direksyon (baligtarin).

Sa unang pigura, ang pagkakaiba-iba ng potensyal na baterya ay nagiging sanhi ng mga butas at electron na maitaboy patungo sa p-n junction. Kung sakaling ang antas ng boltahe ay lumagpas sa 0.6 V (para sa isang silicon diode), ang mga electron ay pinasigla upang tumalon sa buong kantong at fuse ng mga butas, na ginagawang posible para sa isang kasalukuyang singil na ilipat.

Sa pangalawang pigura, ang pagkakaiba-iba ng potensyal na baterya ay nagiging sanhi ng mga butas at mga electron na nakuha mula sa kantong. Pinipigilan ng sitwasyong ito ang daloy ng singil o kasalukuyang pagharang sa daanan nito. Ang mga diode ay karaniwang nakapaloob sa maliliit na silindro na salaming pambalot.

Ang isang madilim o maputi-puti na pabilog na banda na minarkahan sa paligid ng isang dulo ng katawan ng diode ay kinikilala ang terminal ng cathode nito. Ang iba pang mga terminal ay natural na nagiging anode terminal. Ang imaheng nasa itaas ay nagpapakita ng kapwa pisikal na encasing ng diode at pati na rin ng eskematiko na simbolo nito.

Naintindihan namin ngayon na ang isang diode ay maaaring ihambing sa isang electronic one way switch. Kailangan mo pa ring lubos na maunawaan ang ilan pang mga kadahilanan ng paggana ng diode.

Nasa ibaba ang ilang mahahalagang punto:

1. Ang isang diode ay maaaring hindi magsagawa ng kuryente hanggang sa maabot ang naipatupad na boltahe sa isang partikular na antas ng threshold.

Para sa mga diode ng silikon, ito ay humigit-kumulang na 0.7 volt.

2. Kapag ang pasulong na kasalukuyang naging masyadong mataas o mas mataas sa tinukoy na halaga, ang diode na semiconductor ay maaaring mag-bust o mag-burn! At ang mga panloob na contact sa terminal ay maaaring maghiwalay.

Kung nasunog ang yunit, ang diode ay maaaring biglang magpakita ng pagpapadaloy sa parehong mga direksyon ng terminal. Ang init na nabuo dahil sa madepektong paggawa na ito ay maaaring tuluyang masingaw ang yunit!

3. Ang labis na boltahe ng kabaligtaran ay maaaring magresulta sa isang diode upang magsagawa sa kabaligtaran na direksyon. Dahil ang boltahe na ito ay medyo malaki, ang hindi inaasahang kasalukuyang pag-akyat ay maaaring pumutok sa diode.

Mga Uri at Gumagamit ng Diode

Ang mga diode ay magagamit sa maraming iba't ibang mga form at detalye. Nasa ibaba ang ilan sa mga mahahalagang porma na karaniwang ginagamit sa mga de-koryenteng circuit.

Maliit na Diode ng Signal: Ang mga uri ng diode ay maaaring magamit para sa mababang kasalukuyang AC sa dc conversion, para sa pagtuklas o pag-demodulate ng mga signal ng RF , sa boltahe multiplier application , pagpapatakbo ng lohika, para sa pag-neutralize ng mga high spike spike, atbp para sa paggawa ng Power Rectifiers.

Mga power rectifier Mga diode : may mga katulad na katangian at katangian tulad ng isang maliit na signal diode, ngunit ang mga ito ay na-rate hawakan ang makabuluhang magnitude ng kasalukuyang . Ang mga ito ay naka-mount sa malalaking enclosure ng metal na makakatulong na maunawaan at maalis ang hindi ginustong init at ipamahagi ito sa isang nakakabit na plate ng heatsink.

Ang mga power rectifier ay maaaring makita sa mga yunit ng suplay ng kuryente. Ang mga karaniwang varuant ay 1N4007, 1N5402 / 5408, 6A4 atbp

Zener diode : Ito ay isang espesyal na uri ng diode na nailalarawan sa isang tukoy na boltahe ng reverse breakdown. Ibig sabihin, ang mga zener diode ay maaaring gumana tulad ng isang switch na naglilimita sa boltahe. Ang mga diode ng zener ay na-rate na may ganap na mga boltahe ng breakdown (Vz) na maaaring mula 2 hanggang 200 volts.

Light-Emitting Diode o LEDs : Ang lahat ng mga form ng diode ay may pag-aari ng paglabas ng kaunting electromagnetic radiation kapag inilapat sa isang boltahe ng pasulong na bais.

Gayunpaman, ang mga Diode na nilikha gamit ang mga semiconductors na materyales tulad ng gallium arsenide phosphide ay nakakakuha ng kakayahang naglalabas ng mas maraming halaga ng radiation kumpara sa regular na mga diode ng silikon. Ang mga ito ay tinatawag na Light Emitting Diode o LEDs.

Photodiode : Tulad ng paglabas ng ilang mga radiation ng diode, nagpapakita rin sila ng ilang antas ng pagpapadaloy kapag nailawan ng isang panlabas na mapagkukunan ng ilaw.
Gayunpaman ang mga Diode na espesyal na idinisenyo upang makita at tumugon sa ilaw o pag-iilaw ay tinatawag na photodiodes.

Isinasama nila ang isang baso o plastik na bintana na nagpapahintulot sa ilaw na pumasok sa ilaw na sensitibong lugar ng diode.

Kadalasan ang mga ito ay may malaki, lugar ng kantong para sa kinakailangang pagkakalantad sa ilaw.

Pinapabilis ng Silicon ang paggawa ng mga mahusay na photodiode.

Ang iba't ibang mga uri ng diode ay malawakang ginagamit sa maraming mga application. Sa ngayon, talakayin natin ang ilang mahahalagang pag-andar para sa maliit na signal diode at rectifier :

Ang una ay isang solong circuit ng straightifier ng alon kung saan ang isang alternating kasalukuyang may iba't ibang dalawahang supply ng polarity ay naitama sa isang solong polarity (dc) signal o boltahe.

Ang pangalawang pagsasaayos ay ang buong-alon na rectifier circuit na naglalaman ng isang pagsasaayos ng apat na diode at tinawag din bilang tagatama ng tulay . Ang network na ito ay may kakayahan para sa pagwawasto ng parehong halves ng isang AC signal signal.

Pagmasdan ang pagkakaiba sa huling resulta mula sa dalawang mga circuit. Sa kalahating alon na circuit ay isang cycle lamang ng input na AC ang gumagawa ng isang output, habang sa buong tulay parehong ang kalahating siklo ay binago sa isang solong polarity DC.

Ang Transistor

Ang isang elektronikong proyekto ay maaaring halos imposibleng makumpleto nang walang isang transistor, na talagang bumubuo ng pangunahing gusali ng mga electronics.

Ang mga transistor ay mga aparato na semiconductor na mayroong tatlong mga terminal o lead. Ang isang pambihirang maliit na halaga ng kasalukuyang o boltahe sa isa sa mga lead ay nagbibigay-daan sa kontrol ng isang makabuluhang mas malaking halaga ng kasalukuyang daanan sa iba pang dalawang mga lead.

Nagpapahiwatig ito ng mga transistador na pinakaangkop upang gumana bilang mga amplifier at switching regulator. Mahahanap mo ang dalawang pangunahing mga pangkat ng transistors: bipolar (BJT) at field-effect (FET).

Sa talakayang ito Magtutuon lamang tayo sa bipolar transistors BJT. Maglagay lamang, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang pantulong na junction sa isang p-n junction diode naging posible upang lumikha ng isang 3 kompartamento ng silikon na 'sandwich.' Ang sandwich na tulad ng pagbuo ay maaaring alinman sa n-p-n o p-n-p.

Sa alinmang kaso, ang rehiyon ng midsection ay gumagana tulad ng isang tap o control system na kinokontrol ang dami ng mga electron o singil ang paglilipat sa 3 mga layer. Ang 3 seksyon ng isang bipolar transistor ay ang emitter, base, at kolektor. Ang batayang rehiyon ay maaaring maging manipis at mayroon itong mas mababa sa mga atom ng pag-doping kumpara sa emitter at kolektor.

Bilang isang resulta, ang isang mas nabawasan kasalukuyang emitter-base kasalukuyang mga resulta sa isang makabuluhang mas malaking emitter-kolektor kasalukuyang upang ilipat. Ang mga diode at transistor ay pareho sa maraming mga kritikal na katangian:

Ang base-emitter junction na kahawig ng isang diode junction ay hindi papayagang ilipat ang electron maliban kung ang boltahe sa unahan ay lampas sa 0.7 volt. Ang sobrang dami ng kasalukuyang nagdudulot ng pag-init ng transistor at mahusay na gumanap.

Kung sakaling ang temperatura ng transistor ay tumaas nang malaki maaari itong kinakailangan upang patayin ang circuit! Sa paglaon, ang labis na halaga ng kasalukuyang o boltahe ay maaaring maging sanhi ng isang permanenteng pinsala sa materyal na semicondictor na bumubuo sa transistor.

Ang iba't ibang mga uri ng transistors ay matatagpuan ngayon. Karaniwang mga halimbawa ay:

Maliit na Signal at Paglipat : Ang mga transistor na ito ay inilalapat para sa pagpapalakas ng mga mababang signal ng input ng antas sa medyo mas malaking mga antas. Ang paglipat ng mga transistor ay nilikha upang ganap na mag-ON nang ganap o ganap na patayin. Maraming mga transistor ay maaaring parehong pantay na ginagamit para sa amplifying at paglipat ng pantay na maayos.

Power Transistor : Ang mga transistors na ito ay nagtatrabaho sa mga high amplifier at mga power supply. Ang mga transistors na ito ay karaniwang Malaking sukat at may pinalawig na metal na pambalot upang mapabilis ang pagdumi at paglamig ng init, at para din sa madaling pag-install ng heatsinks.

Mataas na Dalas : Ang mga transistor na ito ay kadalasang ginagamit na mga gadget na nakabatay sa RF tulad ng mga radio, TV, at microwave. Ang mga transistors na ito ay itinayo na may mas payat na base na rehiyon, at binawasan ang mga dimensyon ng katawan. Ang mga simbolong eskematiko para sa mga transntor ng npn at pnp ay maaaring masaksihan sa ibaba:

Tandaan na ang palatandaan ng arrow na nagpapahiwatig ng emitter pin ay laging tumuturo patungo sa direksyon ng daloy ng mga butas. Kapag ang palatandaan ng arrow ay nagpapakita ng isang direksyon na kabaligtaran mula sa base, kung gayon ang BJT ay may isang emitter na binubuo ng n-type na materyal.

Partikular na kinikilala ng sign na ito ang transistor bilang isang n-p-n aparato na may base na mayroong isang materyal na uri ng p. Sa kabilang banda, kapag ang marka ng arrow ay nakaturo patungo sa base, ipinapahiwatig nito na ang base ay binubuo ng materyal na hindi uri ng n, at mga detalye na ang emitter at kolektor ay parehong binubuo ng p-type na materyal at, bilang isang resulta, ang aparato ay isang pnp BJT.

Paano Gumamit ng Bipolar Transistors

Kapag ang isang potensyal sa lupa o 0V ay inilalapat sa base ng isang transn ng npn, pinipigilan nito ang daloy ng kasalukuyang sa mga terminal ng emitter-collector at ang transistor ay isinalin na nakabukas na 'off.'

Kung sakaling ang base ay pasulong sa pamamagitan ng paglalapat ng isang potensyal na pagkakaiba ng hindi bababa sa 0.6 volt sa mga base emitter pin ng BJT, agad nitong pinasimulan ang daloy ng kasalukuyang mula sa emitter patungo sa mga terminal ng kolektor at sinasabing lumipat ang transistor ' sa. '

Habang ang BJTs ay pinapagana lamang sa dalawang pamamaraang ito, ang transistor ay nagpapatakbo tulad ng isang ON / OFF switch. Kung sakaling ang base ay pauna sa bias, ang kasalukuyang lakas ng emitter-kolektor ay nakasalalay sa medyo maliit na mga pagkakaiba-iba ng kasalukuyang batayan.

Ang ang transistor sa mga ganitong kaso ay gumagana tulad ng isang amplifier . Ang partikular na paksang ito ay nauugnay sa isang transistor kung saan ang emitter ay dapat na karaniwang ground terminal para sa input at signal ng output pareho, at tinukoy bilang karaniwang-emitter circuit . Ang ilang pangunahing mga circuit ng karaniwang-emitter ay maaaring mailarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na diagram.

Transistor bilang isang Lumipat

Tatanggap ang pagsasaayos ng circuit na ito sa dalawang uri lamang ng input signal, alinman sa 0V o ground signal, o isang positibong boltahe + V sa itaas 0.7V. Samakatuwid, sa mode na ito ang transistor ay maaaring ma-ON o mai-OFF. Ang risistor sa base ay maaaring maging anuman sa pagitan ng 1K at 10K ohms.

Transistor DC Amplifier

Sa circuit na ito ang variable risistor lumilikha ng isang pasulong na bias sa transistor at kinokontrol ang lakas ng kasalukuyang base / emitter. Ang metro ipinapakita ang dami ng kasalukuyang naihatid sa mga lead ng emitor ng kolektor.

Tinitiyak ng risistor ng serye ng metro ang kaligtasan ng metro laban sa labis na kasalukuyang, at pinipigilan ang pagkasira ng meter coil.

Sa isang tunay na circuit ng aplikasyon ang potentiometer ay maaaring maidagdag sa isang resistive sensor, na ang resistensya ay nag-iiba bilang tugon sa isang panlabas na kadahilanan tulad ng ilaw, temperatura, kahalumigmigan atbp.

Gayunpaman, sa mga sitwasyon kung saan ang mga input signal ay mabilis na nag-iiba, ang isang AC amplifier circuit ay naaangkop tulad ng ipinaliwanag sa ibaba:

Transistor AC Amplifier

Ang circuit diagram ay nagpapakita ng isang napaka-pangunahing transistorized AC amplifier circuit. Ang capacitor na nakaposisyon sa mga input ay hinaharangan ang anumang anyo ng DC mula sa pagpasok sa base. Ang resistor na inilapat para sa base bias ay kinakalkula upang maitaguyod ang isang boltahe na kalahati ng antas ng supply.

Ang signal na kung saan ay amplified 'glides' kasama ang pare-pareho na boltahe at binabago ang amplitude nito nang paulit-ulit at sa ilalim ng antas ng boltahe na ito ng pagpipigil.

Kung ang biasing risistor ay hindi ginamit, kalahati lamang ng suplay sa itaas na antas ng 0.7V ang mapalakas na nagdudulot ng mataas na halaga ng mga hindi kanais-nais na pagbaluktot.

Tungkol sa Direksyon ng Kasalukuyan

Alam namin na kapag ang mga electron ay naglalakbay sa pamamagitan ng isang konduktor, bumubuo ito ng isang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng conductor.

Dahil, sa teknikal na paggalaw ng mga electron ay talagang mula sa isang negatibong singil na rehiyon patungo sa positibong sisingilin na rehiyon, kung gayon bakit lumilitaw ang marka ng arrow sa isang simbolo ng diode upang ipahiwatig ang isang kabaligtaran na daloy ng mga electron.

Maaari itong ipaliwanag sa isang puntos ng mag-asawa.

1) Ayon sa paunang teorya ni Benjamin Franklin, ipinapalagay na ang daloy ng kuryente ay mula sa positibo hanggang sa negatibong sisingilin na rehiyon. Gayunpaman, sa sandaling natuklasan ang mga electron, isiniwalat nito ang tunay na katotohanan.

Gayunpaman, ang pang-unawa ay nagpatuloy na mananatiling pareho, at ang mga iskema ay nagpatuloy na sundin ang maginoo imahinasyon kung saan ang kasalukuyang daloy ay ipinapakita mula positibo hanggang negatibo, dahil sa paanuman ang pag-iisip ng kabaligtaran ay nagpapahirap sa amin na gayahin ang mga resulta.

2) Sa kaso ng semiconductors, ito talaga ang mga butas na naglalakbay sa tapat ng mga electron. Ginagawa nitong ang mga electron ay lilitaw na lumilipat mula positibo hanggang negatibo.

Upang maging tumpak, dapat pansinin na ang daloy ng kasalukuyang ay talagang ang daloy ng singil na nilikha ng pagkakaroon o kawalan ng elektron, ngunit tungkol sa elektronikong simbolo ay nababahala lamang natin na mas madaling sundin ang maginoo na diskarte,

Ang Thyristor

Tulad din ng mga transistor, ang mga thyristor ay mga aparato ding semiconductor na mayroong tatlong mga terminal at may mahalagang papel sa maraming mga elektronikong proyekto.

Tulad ng isang transistor na lumilipat sa ON na may isang maliit na kasalukuyang sa isa sa mga lead, gumagana rin ang mga thyristor sa katulad na paraan at paganahin ang isang mas malaking kasalukuyang upang magsagawa sa pamamagitan ng iba pang dalawang mga pantulong na lead.

Ang pagkakaiba lamang, ang thyristor ay walang kakayahang palakihin ang mga oscillating AC signal. Tumutugon sila sa control signal ng pag-input sa pamamagitan ng alinman sa ganap na pag-on o ganap na pag-off. Ito ang dahilan kung bakit, ang mga thyristor ay kilala rin bilang 'solid-state switch.'

Mga Silicon na Kinokontrol ng Silicon (SCR)

Ang mga SCR ay mga aparato na kumakatawan sa dalawang pangunahing anyo ng mga thyristor. Ang kanilang istraktura ay kahawig ng isang bipolar transistors ngunit ang mga SCR ay mayroong pang-apat na layer, kaya't tatlong mga kantong, tulad ng inilalarawan sa sumusunod na pigura.

Ang panloob na layout ng SCR at simbolong eskematiko ay maaaring mailarawan sa sumusunod na imahe.

Karaniwan, ang mga pinout ng SCR ay ipinapakita gamit ang solong mga titik tulad ng: A para sa anode, K (o C) para sa cathode, at G para sa gate.

Kapag ang anode pinA ng isang SCR ay inilalapat na may positibong potensyal na mas mataas kaysa sa cathode pin (K), ang dalawang pinakamalabas na junction ay naging bias, kahit na ang gitnang p-n junction ay mananatiling reverse bias na pinipigilan ang anumang daloy ng kasalukuyang dumaan sa kanila.

Gayunpaman, sa lalong madaling mailapat ang gate pin G na may isang maliit na positibong boltahe, pinapayagan nito ang isang mas malaking kapangyarihan na magsagawa sa pamamagitan ng mga anode / cathode pin.

Sa puntong ito, nai-latched ang SCR at ang mga labi ay nakabukas ON kahit na natanggal ang bias ng gate. Maaari itong magpatuloy nang walang hanggan hanggang sa ang anode o ang katod ay pansamantalang naalis mula sa linya ng suplay.

Ang susunod na proyekto sa ibaba ay nagpapakita ng isang SCR na naka-configure tulad ng isang switch para sa pagkontrol ng isang maliwanag na lampara.

Ang switch ng kaliwang bahagi ay isang switch na push-to-OFF na nangangahulugang bubukas ito kapag naitulak, habang ang kanang bahagi na switch ay isang push-to-ON switch na nagsasagawa kapag pinindot. Kapag ang switch na ito ay pinindot sandali o lamang o isang segundo, lilipat ito sa lampara.

Ang SCR latches at ang lampara ay permanenteng ON. Upang mailipat ang lampara sa paunang kundisyon nito, ang kaliwang bahagi na switch ay pinindot sandali.

Ang mga SCR ay gawa sa iba't ibang mga rating ng kapangyarihan at kapasidad sa paghawak, mula mismo sa 1 amp, 100 volts hanggang 10 amps o mas mataas at maraming daan-daang volts.

Triacs

Ang mga Triac ay partikular na ginagamit sa mga elektronikong circuit na nangangailangan ng paglipat ng mataas na boltahe ng AC.

Ang panloob na istraktura ng isang triac ay talagang mukhang dalawang SCR na sumali sa reverse parallel. Nangangahulugan ito na ang isang triac ay nakakakuha ng kakayahang magsagawa ng kuryente sa parehong mga direksyon para sa DC pati na rin ang mga supply ng AC.

Upang maipatupad ang tampok na ito ang triac ay binuo gamit ang limang mga layer ng semiconductor na may labis na n-type na rehiyon. Ang mga triac pinout ay konektado tulad ng bawat pin ay nakikipag-ugnay sa isang pares ng rehiyon na semiconductor na ito.

Bagaman ang mode ng pagtatrabaho ng isang terminal ng triac gate ay katulad ng isang SCR, ang gate ay hindi partikular na isinangguni sa mga anode o cathode terminal, ito ay dahil ang triac ay maaaring magsagawa ng parehong paraan upang ang gate ay maisaaktibo sa alinman sa mga terminal depende sa kung isang positibong signal ang ginamit o isang negatibong signal para sa gatilyo ng gate.

Dahil sa kadahilanang ito ang dalawang pangunahing lulan ng pagdadala ng triac ay itinalaga bilang MT1 at MT2 sa halip na A o K. Ang mga titik na MT ay tumutukoy sa 'pangunahing terminal.' tulad ng ipinakita sa sumusunod na diagram ng circuit.

Kapag ang isang triac ay inilapat para sa paglipat ng isang AC, ang traic ay nagsasagawa lamang hangga't ang gate ay mananatiling konektado sa isang maliit na input ng supply. Kapag natanggal ang signal ng gate pinapanatili pa rin nitong nakabukas ang triac ngunit hanggang sa maabot ng AC waveform cycle ang zero crossing line.

Sa sandaling maabot ng supply ng AC ang zero na linya ang triac ay papatayin mismo at ang nakakonektang pagkarga na permanenteng, hanggang sa mailapat muli ang signal ng gate.

Maaaring gamitin ang Triacs para sa pagkontrol ng karamihan sa mga domestic appliances kasama ang mga motor at pump.

Bagaman ang mga triac ay ikinategorya ayon sa kanilang kasalukuyang kakayahan sa pag-handling o pag-rate tulad ng SCRs, ang mga SCR sa pangkalahatan ay magagamit na may mas mataas na kasalukuyang mga rating kaysa sa isang triac.

Semiconductor Mga Banayad na Emitting Device

Kapag nahantad sa mataas na antas ng ilaw, init, electron, at mga katulad na enerhiya, karamihan sa mga semiconductor ay nagpapakita ng ugali ng paglabas ng ilaw sa nakikitang haba ng daluyong ng tao o haba ng daluyong ng IR.

Ang semiconductors na perpektong angkop para sa mga ito ay ang isa na dumating sa pamilya ng p-n junction diodes.

Ginagawa ito ng mga light-emitting diode (LED) sa pamamagitan ng pag-convert nang direkta sa kasalukuyang kuryente sa nakikitang ilaw. Ang LED ay lubos na mahusay sa kasalukuyan nitong sa light convresion kaysa sa anumang iba pang anyo ng light source.

Ginagamit ang mga puting mataas na maliwanag na LED pag-iilaw sa bahay mga layunin, habang ang mga makukulay na LED ay ginagamit sa pandekorasyon na mga application.

Ang LED intensity ay maaaring makontrol alinman sa pamamagitan ng linearly pagbawas ng input DC o sa pamamagitan ng modulate ng lapad ng pulso ang tawag din na PWM.

Mga Detektor ng Magaan na Semiconductor

Kapag ang anumang anyo ng enerhiya ay nakikipag-ugnay sa isang kristal na semiconductor ay humahantong ito sa pagbuo ng isang kasalukuyang sa kristal. Ito ang pangunahing prinsipyo sa likod ng pagtatrabaho ng lahat ng mga aparato ng ilaw na semiconductor light sensor.

Ang mga detektor ng ilaw na semiconductor ay maaaring ikinategorya sa mga pangunahing uri:

Ang mga itinatayo gamit ang pn junction semiconductors at ang iba pa na hindi.

Sa paliwanag na ito makikipagtulungan lamang kami sa mga iba't ibang p-n. Ang P-n junction na nakabatay sa ilaw na mga detektor ay ang pinakalawak na ginagamit na miyembro ng pamilyang photonic semiconductor.

Karamihan ay ginawa mula sa silikon at maaaring makita ang parehong nakikitang ilaw at malapit sa-infrared.

Photodiodes:

Mga Photodiode ay espesyal na idinisenyo para sa mga elektronikong proyekto na idinisenyo para sa pakiramdam ng ilaw. Mahahanap mo ang mga ito sa lahat ng uri ng mga gadget tulad ng sa camera, mga alarma ng magnanakaw , Mabuhay komunikasyon, atbp.

Sa mode ng light detector gagana ang isang photo-diode sa pamamagitan ng pagbuo ng isang butas o pagbabahagi ng electron sa isang kantong junction. Ito ay sanhi ng kasalukuyang paglipat sa lalong madaling ang p at ang mga j junction side terminal ay konektado sa isang panlabas na supply.

Kapag ginamit sa photovoltaic mode, ang photodiode ay gumaganap tulad ng isang kasalukuyang mapagkukunan sa pagkakaroon ng isang ilaw ng insidente. Sa application na ito ang aparato ay nagsisimulang gumana sa reverse bias mode bilang tugon sa isang ilaw na ilaw.

Sa kawalan ng ilaw, isang minutong halaga na kasalukuyang dumadaloy pa rin na kilala bilang 'madilim na kasalukuyang'.

Ang isang photodiode sa pangkalahatan ay gawa sa maraming iba't ibang mga disenyo ng packaging. Karamihan ay magagamit ang mga ito sa plastik na katawan, paunang naka-install na lens at pagsasala, at iba pa.

Ang pangunahing pagkita ng kaibhan ay ang sukat ng semiconductor na ginagamit para sa aparato. Inilaan ang mga photodiode para sa mga oras ng pagtugon ng mataas na bilis sa reverse bias photoconductive na operasyon na binuo gamit ang maliit na lugar na semiconductor.

Ang mga photodiode na may mas malaking lugar ay may posibilidad na tumugon nang kaunti, ngunit maaaring may kakayahang makapaghatid ng mas mataas na antas ng pagiging sensitibo sa ilaw na nag-iilaw.

Ang photodiode at ang LED ay nagbabahagi ng magkatulad na simbolo ng eskematiko, maliban sa direksyon ng mga arrow na papasok para sa photodiode. Karaniwang nasanay ang mga photodiode na makilala ang mabilis na magkakaibang mga pulso kahit na malapit sa infrared na haba ng daluyong, tulad ng mga lightwave na komunikasyon.

Ang circuit sa ibaba ay naglalarawan ng paraan na maaaring mailapat ang photodiode sa isang light-meter set up. Ang mga resulta ng output ng circuit na ito ay medyo linear.

Phototransistors

Ang mga phototransistor ay inilalapat sa mga elektronikong proyekto na nangangailangan ng mas mataas na antas ng pagiging sensitibo. Ang mga aparatong ito ay eksklusibong nilikha upang magamit ang pagiging sensitibo nito sa ilaw na tampok sa lahat ng mga transistor. Sa pangkalahatan ang isang phototransistor ay maaaring matagpuan sa isang aparato ng npn na mayroong isang malawak, batayang seksyon na maaaring mailantad sa ilaw.

Ang magaan na pagpasok sa base ay tumatagal ng lugar ng natural na base-emitter na kasalukuyang umiiral sa normal na mga transnistor ng npn.

Dahil sa tampok na ito, ang isang phototransistor ay magagawang palakasin kaagad ang mga pagkakaiba-iba ng ilaw. Karaniwan may dalawang uri ng mga npn phototransistors na maaaring makuha. Ang isa ay may pamantayan na istraktura ng npn, ang kahalili na pagkakaiba-iba ay may kasamang karagdagang npn transistor upang mag-alok ng idinagdag na pagpapalakas, at kilala bilang isang 'photodarlington' transistor.

Ang mga ito ay labis na sensitibo, bagaman medyo matamlay kumpara sa regular na npn phototransistor. Ang mga simbolong eskematiko na karaniwang ginagamit para sa mga phototransistors ay tulad ng ibinigay sa ibaba:

Ang mga phototransistors ay madalas na inilalapat upang makita ang alternating (ac) light impulses. Dagdag pa ang mga ito upang magamit upang makilala ang tuluy-tuloy (dc) na ilaw, tulad ng sumusunod na circuit kung saan inilapat ang isang photodarlington upang buhayin ang isang relay.

Ang tutorial na ito ay regular na maa-update sa mga bagong pagtutukoy ng mga bahagi, kaya't mangyaring manatiling nakasubaybay.