초등 전자 설명

초심자부터 전자 제품까지 기본 전자 프로젝트 회로도에서 압도적 일 수 있습니다. 이 퀵 가이드는 전자 부품 및 회로 구축 기술에 대한 편리한 세부 정보를 제공하여 초보자를 지원하기위한 것입니다. 저항기, 커패시터, 인덕터, 변압기 및 전위차계와 같은 기본 부품을 살펴 봅니다.

저항기

저항은 일반적으로 열을 통해 전력을 방출하는 부품입니다. 구현은 옴의 법칙으로 알려진 관계에 의해 정의됩니다. V = I X R 여기서 V는 저항에 대한 전압 (볼트), I는 저항을 통과하는 전류 (암페어), R은 저항 값 (옴)입니다. 저항에 대한 표현은 그림 1.1에 나와 있습니다.

우리는 할 수 있습니다 저항기를 사용하다 회로의 특정 위치에서 전압을 변경하거나 회로의 원하는 위치에서 전류를 변경하기 위해 적용 할 수 있습니다.

저항기의 값은 주변의 컬러링을 통해 식별 할 수 있습니다. 이러한 세부 사항을 알려주는 3 개의 기본 고리 또는 밴드를 찾을 수 있습니다 (그림 1.2).

밴드는 특정 색상으로 칠해져 있으며 각 색상 밴드는 표 1.1에 표시된 숫자를 나타냅니다. 예를 들어 밴드가 갈색, 빨간색 및 주황색 인 경우 저항 값은 12 X 1,00.0 또는 12,000 옴입니다. 1,000 옴은 일반적으로 킬로 옴 또는 k로 식별되고 1,000,000은 메가 옴 또는 MOhm으로 명명됩니다.

마지막 컬러 링 또는 밴드는 특정 저항 값에 대한 저항의 허용 오차 크기를 나타냅니다. 금은 + 또는-5 % (± 5 %) 허용 오차를 나타내고 은은 + 또는-10 % (± 10 %)임을 나타냅니다. 공차 밴드가없는 경우 일반적으로 공차가 ± 20 %임을 의미합니다.

일반적으로 저항이 클수록 처리 할 수있는 정격 전력이 커집니다. 전력 등급 (와트)은 1/8 W에서 최대 수 와트까지 다를 수 있습니다. 이 전력은 기본적으로 저항을 통과하는 전압 (V)과 전류 (I)의 곱입니다.

옴의 법칙을 적용하면 저항에 의해 소모되는 전력 (P)을 P = V X I = I ^ 2R = V ^ 2 / R로 결정할 수 있습니다. 여기서 R은 저항의 값입니다. 필요한 사양보다 실질적으로 클 수있는 저항으로 작업하는 동안 전기적 부정적인 측면을 찾을 수 없습니다.

유일한 단점은 기계적 치수가 증가하고 비용이 더 많이 든다는 것입니다.

커패시터

현재의 이름은 실제 기능과 더 관련이있는 것처럼 보이지만 콘덴서의 이전 이름은 콘덴서였습니다. 커패시터는 전기 에너지를 저장하기위한 '용량'으로 설계되었습니다.

커패시터의 기본 기능은이를 통해 교류 (a.c.)를 통과시키고 직류 (d.c.)를 차단하는 것입니다.

또 다른 중요한 고려 사항은 d.c. 예를 들어 배터리를 통해 전압은 잠시 동안 커패시터에 연결됩니다. 본질적으로이 DC는 저항과 같은 요소가 결합 될 때까지 커패시터 리드에 계속 남아 있거나 결국 커패시터 단자를 단락시킬 수 있습니다. 저장된 에너지가 방전되도록합니다.

구성

일반적으로 커패시터는 유전체로 알려진 절연 성분으로 분리 된 한 쌍의 플레이트로 구성됩니다.

유전체는 공기, 종이, 세라믹, 폴리스티렌 또는 모든 유형의 다른 적절한 재료로 형성 될 수 있습니다. 더 큰 커패시턴스 값의 경우 유전 분리를 위해 전해질이 사용됩니다. 이 전해질 물질은 전기 에너지를 매우 효율적으로 저장할 수 있습니다.

정전 용량 기능에는 일반적으로 일정한 DC가 필요합니다. 이것이 회로도에서 커패시터의 양극 리드가 흰색 블록으로 표시되고 음극 쪽이 검은 색 블록으로 표시된 이유입니다.

가변 또는 조정 가능한 커패시터에는 에어 갭 또는 운모와 같은 절연체로 분리 된 회전 날개가 포함됩니다. 이 베인이 서로 겹치는 정도는 커패시턴스의 크기 , 가변 커패시터의 스핀들을 이동하여 변경하거나 조정할 수 있습니다.

커패시턴스 측정 패러 드에서. 그러나 1 패러 드 커패시터는 실제 사용을 위해 상당히 클 수 있습니다. 따라서 커패시터는 마이크로 패럿 (uF), 나노 패럿 (nF) 또는 피코 패럿 (pF)으로 지정됩니다.

백만 피코 패럿은 단일 마이크로 패럿에 해당하고 백만 마이크로 패럿은 크기가 1 패러 드에 해당합니다. 나노 패럿 (nF)은 자주 사용되지는 않지만 1 나노 패럿은 천 피코 패럿을 나타냅니다.

때때로 저항과 마찬가지로 색상 코드가 표시된 더 작은 커패시터를 찾을 수 있습니다.

이러한 경우 값은 인접한 색상 차트에 표시된대로 pF 단위로 결정될 수 있습니다. 하단에있는 한 쌍의 밴드는 커패시터의 허용 오차 및 최대 작동 가능 전압을 제공합니다.

커패시터 본체에 인쇄 된 정격 전압은 절대 초과해서는 안되는 커패시터의 절대 최대 허용 전압 한계를 나타냅니다. 또한 전해 콘덴서를 사용하는 경우 극성을주의 깊게 확인하고 그에 따라 납땜해야합니다.

인덕터

전자 회로에서 인덕터 작동 특성은 커패시터의 반대입니다. 인덕터는 직류를 통과시키는 경향이 있지만 교류에 반대하거나 저항하려고 시도합니다. 그들은 일반적으로 슈퍼 에나멜 구리 와이어 코일 형태로 일반적으로 전자 주위에 감겨 있습니다.

높은 가치 창출을 위해 인덕터 일반적으로 철계 물질이 코어로 도입되거나 외부에서 코일을 감싸는 덮개처럼 설치 될 수있다.

인덕터의 중요한 특성은 '백 e.m.f.'를 생성하는 능력입니다. 인덕터에서 적용된 전압이 제거 되 자마자. 이것은 일반적으로 전류에서 원래 전류의 손실을 보상하기위한 인덕터의 고유 한 기능으로 인해 발생합니다.

인덕터의 회로도 기호는 그림 1.5에서 볼 수 있습니다. 인덕턴스의 단위는 헨리이지만 일반적으로 밀리 헨리 또는 마이크로 헨리 (mH 및 각각)가 인덕터 측정 실제 응용에서.

1 밀리 헨리가 1000 마이크로 헨리이고 천 밀리 헨리가 1 헨리와 같습니다. 인덕터는 특히 실제 값이 인쇄되지 않는 경우 측정하기 쉽지 않은 구성 요소 중 하나입니다. 또한 비표준 매개 변수를 사용하여 가정에서 구성 할 때 측정하기가 훨씬 더 복잡해집니다.

인덕터가 AC 신호를 차단하는 데 사용되는 경우이를 무선 주파수 초크 또는 RF 초크 (RFC)라고합니다. 인덕터는 계산 된 주파수 대역 만 허용하고 나머지는 차단하는 튜닝 회로를 형성하기 위해 커패시터와 함께 사용됩니다.

튜닝 된 회로

인덕터 L과 커패시터 C를 포함하는 튜닝 된 회로 (그림 1.6)는 기본적으로 특정 주파수가 다른 모든 주파수를 가로 질러 이동하고 차단하거나 특정 주파수 값을 차단하고 다른 모든 주파수를 통과하도록 허용합니다. 을 통하여.

주파수 값을 확인하는 튜닝 된 회로의 선택도 측정 값은 Q (품질) 계수가됩니다.

주파수의이 튜닝 된 값은 공진 주파수 (f0)라고도하며 헤르츠 또는 초당 사이클로 측정됩니다.

커패시터와 인덕터를 직렬 또는 병렬로 사용하여 공진 튜닝 회로 (그림 1.6.a). 직렬 동조 회로는 병렬 동조 회로 (그림 1.6.b)에 비해 손실이 적을 수 있으며 손실이 높습니다.

여기서 손실을 언급 할 때 일반적으로 네트워크를 통해 흐르는 전류에 대한 네트워크의 전압 비율을 나타냅니다. 이것은 임피던스 (Z)라고도합니다.

특정 구성 요소에 대한이 임피던스의 대체 이름은 예를 들면 다음과 같습니다. 저항의 경우 저항 (R), 인덕터 및 커패시터의 경우 리액턴스 (X).

변압기

변압기가 사용됩니다. 입력 교류 전압 / 전류를 더 높은 출력 레벨로 스텝 업하거나 동일한 레벨을 더 낮은 출력 레벨로 스텝 다운합니다. 이 작업은 또한 입력 AC와 출력 AC에서 완전한 전기적 절연을 동시에 보장합니다. 그림 1.7에서 두 개의 변압기를 볼 수 있습니다.

제조업체는 접미사 '1'을 통해 기본 또는 입력 측의 모든 세부 사항을 나타냅니다. 2 차측 또는 출력측은 접미사 '2'로 표시됩니다. T1 및 T2는 해당하는 1 차 및 2 차의 턴 수를 나타냅니다. 그때:

때 변압기 설계 주전원 240V를 더 낮은 전압 (예 : 6V)으로 낮추기 위해 1 차 측은 더 얇은 게이지 와이어를 사용하여 상대적으로 많은 수의 권선을 포함하는 반면 2 차 측은 상대적으로 더 적은 수의 권선을 사용하지만 훨씬 두꺼운 게이지 와이어를 사용하여 구축됩니다.

이는 더 높은 전압이 비례 적으로 더 낮은 전류를 포함하여 더 얇은 와이어를 포함하는 반면 더 낮은 전압은 더 높은 전류를 포함하여 더 두꺼운 와이어를 포함한다는 사실 때문입니다. 순 1 차 및 2 차 와트 값 (V x I)은 이상적인 변압기에서 거의 동일합니다.

변압기 권선에 권선 중 하나에서 추출한 와이어 태핑이있는 경우 (그림 1.7.b), 중간 탭 와이어로 분리 된 권선의 권선 수에 비례하는 태핑을 통해 권선 전압이 분할됩니다.

전체 종단 간 2 차 권선의 순 전압 크기는 여전히 위에 표시된 공식을 따릅니다.

변압기의 크기는 2 차 전류 사양의 크기에 따라 다릅니다. 전류 사양이 더 크면 트랜스포머 치수도 비례하여 커집니다.

다음을 위해 설계된 소형 변압기도 있습니다. 고주파 회로 , 라디오처럼 송신기 등 그리고 그들은 권선에 부착 된 내장 커패시터를 가지고 있습니다.

전자 프로젝트에서 반도체를 사용하는 방법

으로: Forest M. Mims

전자 프로젝트를 구축하고 실험하는 것은 보람이있을 수 있지만 많은 도전입니다. 그것은 당신이 애호가 회로 프로젝트 구축을 마치고 전원을 켜고 소수의 정크 구성 요소로 개발 된 유용한 작업 모델을 찾습니다. 이것은 당신이 창작자처럼 느끼게하고 성공적인 프로젝트는 각 분야에서 당신의 엄청난 노력과 지식을 보여줍니다.

여가 시간을 즐기기위한 것일 수도 있습니다. 다른 사람들은 아직 제조되지 않은 프로젝트를 수행하기를 원하거나 시장 전자 제품을보다 혁신적인 버전으로 사용자 정의 할 수 있습니다.

성공을 달성하거나 회로 오류를 해결하려면 다양한 구성 요소의 작동과 실제 회로에서 올바르게 구현하는 방법에 대해 잘 알고 있어야합니다. 좋아, 이제 요점으로 가자.

이 튜토리얼에서는 반도체를 시작합니다.

어떻게 반도체 실리콘을 사용하여 만들어집니다

다양한 반도체 부품을 찾을 수 있지만 모래의 주성분 인 실리콘은 가장 잘 알려진 원소 중 하나입니다. 실리콘 원자는 가장 바깥 쪽 껍질 안에 단 4 개의 전자로 구성됩니다.

그러나 그것들 중 8 개를 얻는 것이 좋을 것입니다. 결과적으로 실리콘 원자는 인접한 원자와 협력하여 다음과 같은 방식으로 전자를 공유합니다.

실리콘 원자 그룹이 외부 전자를 공유하면 결정으로 알려진 배열이 형성됩니다.

아래 그림은 외부 전자 만있는 실리콘 결정을 보여줍니다. 순수한 형태의 실리콘은 유용한 목적을 제공하지 않습니다.

이 때문에 제조업체는 인, 붕소 및 추가 성분으로 이러한 실리콘 기반 품목을 향상시킵니다. 이 과정을 실리콘의 '도핑'이라고합니다. 실리콘 도핑이 구현되면 유용한 전기적 특성으로 향상됩니다.

P 및 N 도핑 된 실리콘 : 붕소, 인과 같은 원소는 실리콘 원자와 결합하여 결정을 만드는데 효과적으로 사용될 수 있습니다. 트릭은 다음과 같습니다. 붕소 원자는 외부 껍질에 3 개의 전자 만 포함하고 인 원자는 5 개의 전자를 포함합니다.

실리콘이 일부 인 전자와 결합되거나 도핑되면 n 형 실리콘으로 변환됩니다 (n = 음수). 실리콘이 전자가 부족한 붕소 원자와 융합되면 실리콘은 p 형 (p = 포지티브) 실리콘으로 변합니다.

P 형 실리콘. 붕소 원자가 실리콘 원자의 클러스터로 도핑되면 '홀'이라고하는 빈 전자 공동이 발생합니다.

이 구멍은 인접한 원자의 전자가 슬롯 (구멍)으로 '떨어질'수있게합니다. 이것은 하나의 '구멍'이 새로운 위치로 위치를 변경했음을 의미합니다. 구멍은 실리콘에 쉽게 떠 다닐 수 있습니다 (거품이 물에서 움직이는 것과 같은 방식).

N 형 실리콘. 인 원자가 실리콘 원자 클러스터와 결합되거나 도핑되면 시스템은 상대적으로 편안하게 실리콘 결정을 가로 질러 이동할 수있는 여분의 전자를 제공합니다.

위의 설명에서 우리는 n 형 실리콘이 전자가 한 원자에서 다른 원자로 점프하도록하여 전자의 통과를 촉진한다는 것을 이해합니다.

반면에 p 형 실리콘은 전자의 통과를 가능하게하지만 반대 방향으로도 가능합니다. 왜냐하면 p 형에서는 전자의 재배치를 일으키는 것은 홀이나 비어있는 전자 껍질이기 때문입니다.

지상에서 달리는 사람과 달리는 사람을 비교하는 것과 같습니다. 밟아 돌리는 바퀴 . 사람이지면을 달릴 때지면은 문구로 남고 사람은 앞쪽으로 이동하고 러닝 머신에서는 사람이 문구로 남아 있고지면은 뒤로 움직입니다. 두 가지 상황 모두에서 사람은 상대적으로 전진합니다.

다이오드 이해

다이오드는 밸브와 비교할 수 있으므로 회로 구성 내에서 전기 흐름의 방향을 제어하기위한 전자 프로젝트에서 중요한 역할을합니다.

우리는 n 형과 p 형 실리콘이 모두 전기를 전도 할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 두 변형의 저항은 홀의 백분율 또는 소유하는 추가 전자에 따라 다릅니다. 결과적으로 두 유형은 저항처럼 동작하여 전류를 제한하고 특정 방향으로 만 흐르게 할 수 있습니다.

n 형 실리콘베이스 내부에 많은 p 형 실리콘을 생성함으로써 전자가 실리콘을 가로 질러 단 한 방향으로 이동하도록 제한 할 수 있습니다. 이것은 p-n 접합 실리콘 도핑으로 생성 된 다이오드에서 확인할 수있는 정확한 작업 조건입니다.

다이오드의 작동 원리

다음 그림은 다이오드가 단일 방향 (순방향)으로 전기에 반응하는 방식에 대해 쉽게 설명하고 반대 방향 (역방향)의 전기 차단을 보장하는 데 도움이됩니다.

첫 번째 그림에서 배터리 전위차로 인해 정공과 전자가 p-n 접합쪽으로 반발합니다. 전압 레벨이 0.6V (실리콘 다이오드의 경우)를 초과하면 전자가 자극을 받아 접합을 가로 질러 점프하고 정공과 융합하여 전류 전하를 전송할 수 있습니다.

두 번째 그림에서 배터리 전위차로 인해 정공과 전자가 접합부에서 멀어집니다. 이 상황은 경로를 차단하는 전하 또는 전류의 흐름을 방지합니다. 다이오드는 일반적으로 작은 원통형 유리 케이스에 캡슐화됩니다.

다이오드 본체의 한쪽 끝에 표시된 어둡거나 희끄무레 한 원형 밴드는 음극 단자를 식별합니다. 다른 터미널은 자연스럽게 양극 터미널이됩니다. 위의 이미지는 다이오드의 물리적 케이스와 회로도 기호를 모두 보여줍니다.

이제 우리는 다이오드가 전자 단방향 스위치와 비교할 수 있음을 이해했습니다. 여전히 다이오드 기능의 몇 가지 요소를 완전히 파악해야합니다.

다음은 몇 가지 중요한 사항입니다.

1. 다이오드는 적용된 순방향 전압이 특정 임계 값 수준에 도달 할 때까지 전기를 전도하지 않을 수 있습니다.

실리콘 다이오드의 경우 약 0.7V입니다.

2. 순방향 전류가 너무 높거나 지정된 값 이상이되면 반도체 다이오드가 파열되거나 타 버릴 수 있습니다! 그리고 내부 단자 접점이 분해 될 수 있습니다.

장치가 타면 다이오드가 갑자기 양쪽 단자 방향에 전도를 보일 수 있습니다. 이 오작동으로 인해 발생하는 열은 결국 장치를 증발시킬 수 있습니다!

3. 역 전압이 너무 높으면 다이오드가 반대 방향으로 전도 될 수 있습니다. 이 전압은 매우 크기 때문에 예기치 않은 전류 서지로 인해 다이오드가 깨질 수 있습니다.

다이오드 유형 및 용도

다이오드는 다양한 형태와 사양으로 제공됩니다. 다음은 전기 회로에서 일반적으로 사용되는 몇 가지 중요한 형태입니다.

소 신호 다이오드 : 이러한 유형의 다이오드는 저 전류 AC에서 DC 로의 변환에 사용할 수 있습니다. RF 신호 감지 또는 복조 , 전압 승수 적용 , 로직 작동, 고전압 스파이크 중화 등 전력 정류기 제작에 사용됩니다.

전력 정류기 다이오드 : 소 신호 다이오드와 비슷한 특성과 특성을 갖지만 상당한 양의 전류 처리 . 원치 않는 열을 흡수 및 발산하고 부착 된 히트 싱크 플레이트에 분산시키는 데 도움이되는 큰 금속 인클로저에 장착됩니다.

전력 정류기는 대부분 전원 공급 장치에서 볼 수 있습니다. 일반적인 변종은 1N4007, 1N5402 / 5408, 6A4 등입니다.

제너 다이오드 : 특정 역 항복 전압을 특징으로하는 특수한 타입의 다이오드입니다. 의미, 제너 다이오드는 전압 제한 스위치처럼 작동 할 수 있습니다. 제너 다이오드는 2 ~ 200V 범위의 절대 항복 전압 (Vz)으로 등급이 지정됩니다.

발광 다이오드 또는 LED : 모든 형태의 다이오드는 순방향베이스 전압에 적용될 때 약간의 전자기 복사를 방출하는 특성이 있습니다.

그러나 갈륨 비소 인화물과 같은 반도체 재료를 사용하여 생성 된 다이오드는 일반 실리콘 다이오드에 비해 훨씬 더 많은 양의 방사선을 방출 할 수 있습니다. 이를 발광 다이오드 (Light Emitting Diode) 또는 LED라고합니다.

포토 다이오드 : 다이오드가 일부 방사선을 방출하는 것처럼 외부 광원에 의해 조명 될 때도 일정 수준의 전도를 나타냅니다.
그러나 빛이나 조명을 감지하고 반응하도록 특별히 설계된 다이오드를 포토 다이오드라고합니다.

그들은 빛이 다이오드의 감광 영역으로 들어갈 수 있도록 유리 또는 플라스틱 창을 통합합니다.

일반적으로 이들은 빛에 필요한 노출을위한 넓은 접합 영역을 가지고 있습니다.

실리콘은 효율적인 포토 다이오드 제작을 용이하게합니다.

다양한 유형의 다이오드가 매우 많은 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 당분간 작은 신호에 대한 몇 가지 중요한 기능에 대해 논의하겠습니다. 다이오드 및 정류기 :

첫 번째는 다양한 이중 극성 전원을 사용하는 교류를 단일 극성 (dc) 신호 또는 전압으로 정류하는 단일 파 정류기 회로입니다.

두 번째 구성은 4 개의 다이오드 구성으로 구성된 전파 정류기 회로이며 브리지 정류기 . 이 네트워크에는 AC 입력 신호의 양쪽을 모두 정류 할 수있는 기능이 있습니다.

두 회로의 최종 결과 차이를 관찰하십시오. 반파 회로에서는 입력 AC의 한 사이클 만 출력을 생성하는 반면, 풀 브리지에서는 두 반 사이클이 모두 단일 극성 DC로 변환됩니다.

트랜지스터

전자 프로젝트는 실제로 전자 제품의 기본 구성 요소를 형성하는 트랜지스터 없이는 완료하는 것이 사실상 불가능할 수 있습니다.

트랜지스터는 세 개의 단자 또는 리드가있는 반도체 장치입니다. 리드 중 하나에서 매우 적은 양의 전류 또는 전압을 사용하면 다른 두 리드에서 훨씬 더 많은 양의 전류 흐름을 제어 할 수 있습니다.

이것은 트랜지스터가 증폭기 및 스위칭 조정기로 작동하기에 가장 적합하다는 것을 의미합니다. 두 가지 주요 트랜지스터 그룹 인 바이폴라 (BJT)와 전계 효과 (FET)를 찾을 수 있습니다.

이 토론에서는 바이폴라 트랜지스터 BJT에만 초점을 맞출 것입니다. 간단히 말해, p-n 접합 다이오드에 보완 접합을 추가하면 3 구획 실리콘 '샌드위치'를 만들 수 있습니다. 이 샌드위치 형태는 n-p-n 또는 p-n-p가 될 수 있습니다.

두 경우 모두 중간 영역은 전자의 양을 조절하거나 3 개 층에서 전하 이동을 조절하는 탭 또는 제어 시스템처럼 작동합니다. 바이폴라 트랜지스터의 3 개 섹션은 이미 터,베이스 및 컬렉터입니다. 베이스 영역은 매우 얇을 수 있으며 에미 터 및 컬렉터에 비해 도핑 원자가 훨씬 적습니다.

결과적으로 훨씬 감소 된 이미 터베이스 전류는 훨씬 더 큰 이미 터-컬렉터 전류를 이동시킵니다. 다이오드와 트랜지스터는 다음과 같은 많은 중요한 속성과 유사합니다.

다이오드 접합과 유사한베이스-이미 터 접합은 순방향 전압이 0.7V를 초과하지 않는 한 전자 전달을 허용하지 않습니다. 과도한 전류량은 트랜지스터의 발열을 유발하여 효율적으로 수행합니다.

트랜지스터 온도가 크게 상승하는 경우 회로의 전원을 꺼야 할 수 있습니다! 결국 과도한 양의 전류 또는 전압은 트랜지스터를 구성하는 반도체 재료에 영구적 인 손상을 줄 수 있습니다.

오늘날 다양한 종류의 트랜지스터를 찾을 수 있습니다. 일반적인 예는 다음과 같습니다.

소 신호 및 스위칭 :이 트랜지스터는 낮은 레벨의 입력 신호를 상대적으로 큰 레벨로 증폭하기 위해 적용됩니다. 스위칭 트랜지스터는 완전히 켜지거나 완전히 꺼 지도록 생성됩니다. 여러 트랜지스터를 동일하게 증폭 및 스위칭하는 데 동일하게 사용할 수 있습니다.

전력 트랜지스터 :이 트랜지스터는 고전력 증폭기 및 전원 공급 장치에 사용됩니다. 이 트랜지스터는 일반적으로 큰 크기이며 확장 된 금속 케이스를 사용하여 열 방출 및 냉각을 촉진하고 방열판을 쉽게 설치할 수 있습니다.

고주파 :이 트랜지스터는 주로 라디오, TV, 마이크로파와 같은 RF 기반 기기에 사용됩니다. 이 트랜지스터는베이스 영역이 더 얇아지고 바디 치수가 줄어 듭니다. npn 및 pnp 트랜지스터의 회로도 기호는 아래에서 확인할 수 있습니다.

이미 터 핀을 나타내는 화살표 기호는 항상 구멍의 흐름 방향을 가리 킵니다. 화살표 기호가베이스와 반대 방향을 나타내면 BJT에는 n 형 재료로 구성된 이미 터가 있습니다.

이 기호는 특히 트랜지스터가 p- 타입 재료를 가진베이스가있는 n-p-n 장치로 식별됩니다. 반면에 화살표가베이스를 향하고있는 경우는베이스가 n 형 재료로 구성되어 있음을 나타내며 이미 터와 컬렉터가 모두 p 형 재료로 구성되어있어 장치가 pnp BJT.

어떻게 바이폴라 트랜지스터 사용

접지 전위 또는 0V가 npn 트랜지스터의베이스에 적용될 때, 이미 터-컬렉터 단자를 가로 지르는 전류 흐름을 억제하고 트랜지스터가 '오프'상태가됩니다.

BJT의베이스 이미 터 핀에 최소 0.6V의 전위차를 적용하여베이스가 순방향 바이어스되는 경우, 이미 터에서 컬렉터 단자로 전류 흐름이 즉시 시작되고 트랜지스터가 전환된다고합니다. 의 위에.'

BJT는이 두 가지 방법으로 만 전원이 공급되지만 트랜지스터는 ON / OFF 스위치처럼 작동합니다. 베이스가 순방향 바이어스 인 경우, 이미 터-컬렉터 전류 크기는베이스 전류의 상대적으로 작은 변화에 따라 달라집니다.

그만큼 이러한 경우 트랜지스터는 증폭기처럼 작동합니다. . 이 특정 주제는 이미 터가 입력 및 출력 신호 모두에 대한 공통 접지 단자로 간주되는 트랜지스터와 관련이 있으며 공통 이미 터 회로 . 몇 가지 기본적인 공통 이미 터 회로는 다음 다이어그램을 통해 시각화 할 수 있습니다.

스위치로서의 트랜지스터

이 회로 구성은 0V 또는 접지 신호 또는 0.7V 이상의 양의 전압 + V의 두 가지 유형의 입력 신호 만 받아들입니다. 따라서이 모드에서는 트랜지스터를 켜거나 끌 수 있습니다. 베이스의 저항은 1K에서 10K 옴 사이의 모든 것이 될 수 있습니다.

트랜지스터 DC 증폭기

이 회로에서 가변 저항기 트랜지스터에 대한 순방향 바이어스를 생성하고베이스 / 이미 터 전류의 크기를 조절합니다. 미터 현재의 양을 보여줍니다 컬렉터 이미 터 리드를 통해 전달됩니다.

미터 시리즈 저항기는 과도한 전류에 대한 미터의 안전을 보장하고 미터 코일의 손상을 방지합니다.

실제 애플리케이션 회로에서 전위차계는 빛, 온도, 습기 등과 같은 외부 요인에 따라 저항이 변하는 저항 센서와 함께 추가 될 수 있습니다.

그러나 입력 신호가 급격히 변하는 상황에서는 아래 설명 된대로 AC 증폭기 회로를 적용 할 수 있습니다.

트랜지스터 AC 증폭기

회로도는 매우 기본적인 트랜지스터 화 된 AC 증폭기 회로를 보여줍니다. 입력에 위치한 커패시터는 모든 형태의 DC가베이스로 들어가는 것을 차단합니다. 베이스 바이어스에 적용되는 저항은 공급 레벨의 절반 인 전압을 설정하기 위해 계산됩니다.

이 일정한 전압을 따라 증폭 된 신호는이 굴절 전압 레벨에 따라 진폭을 변경합니다.

바이어스 저항을 사용하지 않으면 0.7V 레벨 이상의 전원 공급의 절반 만 증폭되어 많은 양의 불쾌한 왜곡이 발생합니다.

전류의 방향에 대하여

우리는 전자가 도체를 통해 이동할 때 도체를 통해 전류 흐름을 생성한다는 것을 알고 있습니다.

기술적으로 전자의 이동은 실제로 음전하 영역에서 양전하 영역으로 이동하기 때문에 왜 다이오드 기호의 화살표 표시가 전자의 반대 흐름을 나타내는 것처럼 보입니다.

이것은 몇 가지 요점으로 설명 할 수 있습니다.

1) Benjamin Franklin의 초기 이론에 따르면 전기의 흐름은 양수에서 음전하 영역으로 이동한다고 가정했습니다. 그러나 일단 전자가 발견되면 실제 진실이 드러났습니다.

그럼에도 불구하고 인식은 계속 동일하게 유지되었고 회로도는 전류 흐름이 긍정적에서 부정적으로 표시되는 기존의 상상을 계속 따라갔습니다. 왜냐하면 어떻게 든 반대를 생각하면 결과를 시뮬레이션하기 어렵 기 때문입니다.

2) 반도체의 경우 실제로는 전자와 반대 방향으로 이동하는 정공입니다. 이것은 전자가 양에서 음으로 이동하는 것처럼 보이게합니다.

정확히 말하면, 전류의 흐름은 실제로 전자의 존재 또는 부재에 의해 생성 된 전하의 흐름이라는 점에 유의해야하지만, 전자 기호에 관한 한 우리는 단순히 기존의 접근 방식을 따르기가 더 쉽다는 것을 알게됩니다.

사이리스터

트랜지스터와 마찬가지로 사이리스터도 3 개의 단자를 가진 반도체 장치이며 많은 전자 프로젝트에서 중요한 역할을합니다.

트랜지스터가 리드 중 하나에서 작은 전류로 켜지는 것처럼 사이리스터도 유사한 방식으로 작동하고 다른 두 개의 보완 리드를 통해 훨씬 더 큰 전류를 전도 할 수 있습니다.

유일한 차이점은 사이리스터에는 진동하는 AC 신호를 증폭하는 기능이 없다는 것입니다. 완전히 켜거나 완전히 꺼서 제어 입력 신호에 응답합니다. 이것이 사이리스터가 '고체 상태 스위치'로도 알려진 이유입니다.

실리콘 제어 정류기 (SCR)

SCR은 두 가지 기본 형태의 사이리스터를 나타내는 장치입니다. 이들의 구조는 바이폴라 트랜지스터의 구조와 비슷하지만 SCR은 다음 그림과 같이 네 번째 레이어를 가지므로 세 개의 접합이 있습니다.

SCR 내부 레이아웃 및 회로도 기호는 다음 이미지에서 시각화 할 수 있습니다.

일반적으로 SCR 핀아웃은 양극의 경우 A, 음극의 경우 K (또는 C), 게이트의 경우 G와 같이 단일 문자로 표시됩니다.

SCR의 양극 핀 A에 음극 핀 (K)보다 높은 양의 전위가 적용되면 중앙 p-n 접합이 역방향으로 바이어스되어 이들을 통과하는 전류의 흐름을 억제하지만 가장 바깥 쪽의 두 접합부가 순방향으로 바이어스됩니다.

그러나 게이트 핀 G에 최소 양의 전압이 적용되면 훨씬 더 큰 전력이 양극 / 음극 핀을 통해 전도 될 수 있습니다.

이 시점에서 SCR은 래치되고 게이트 바이어스가 제거 된 후에도 계속 켜져 있습니다. 이것은 양극 또는 음극이 일시적으로 공급 라인에서 분리 될 때까지 무한히 계속 될 수 있습니다.

아래의 다음 프로젝트는 백열등을 제어하기위한 스위치처럼 구성된 SCR을 보여줍니다.

왼쪽 스위치는 눌러서 열림을 의미하는 푸시-오프 스위치이고, 오른쪽 스위치는 누르면 작동하는 푸시-온 스위치입니다. 이 스위치를 잠깐 또는 1 초 또는 1 초 누르면 램프가 켜집니다.

SCR이 잠기고 램프가 영구적으로 켜집니다. 램프를 초기 상태로 전환하려면 왼쪽 스위치를 잠시 누릅니다.

SCR은 1 암페어, 100 볼트에서 10 암페어 이상 및 수백 볼트까지 다양한 정격 전력 및 처리 용량으로 제조됩니다.

트라이 액

트라이 액은 특히 고전압 AC 부하 스위칭이 필요한 전자 회로에 사용됩니다.

트라이 악의 내부 구조는 실제로 역 병렬로 결합 된 두 개의 SCR처럼 보입니다. 이는 트라이 액이 DC 및 AC 공급 장치의 양방향으로 전기를 전도 할 수 있음을 의미합니다.

이 기능을 구현하기 위해 트라이 액은 추가 n 형 영역이있는 5 개의 반도체 레이어를 사용하여 구축됩니다. 트라이 악 핀아웃은 각 핀이 이러한 반도체 영역 쌍과 접촉하도록 연결됩니다.

트라이 악 게이트 단자의 작동 모드는 SCR과 유사하지만 게이트는 양극 또는 음극 단자를 구체적으로 참조하지 않습니다. 이는 트라이 악이 양방향으로 전도 될 수 있으므로 게이트가 다음에 따라 어떤 단자로든 활성화 될 수 있기 때문입니다. 게이트 트리거에 대해 양의 신호가 사용되는지 또는 음의 신호가 사용되는지 여부.

이러한 이유로 트라이 악의 두 개의 주 부하 전달 터미널은 A 또는 K 대신 MT1 및 MT2로 지정됩니다. MT는 '주 터미널'을 나타냅니다. 다음 회로도에 표시된대로.

AC 스위칭을 위해 트라이 액을 적용하면 게이트가 작은 공급 입력에 연결되어있는 동안 만 traic이 전도됩니다. 게이트 신호가 제거되면 AC 파형 사이클이 제로 크로싱 라인에 도달 할 때까지만 트라이 액 스위치를 ON 상태로 유지합니다.

AC 전원이 제로 라인에 도달하면 트라이 액은 게이트 신호가 다시 적용될 때까지 자체 및 연결된 부하를 영구적으로 끕니다.

트라이 액은 모터 및 펌프와 함께 대부분의 가전 제품을 제어하는 ​​데 사용할 수 있습니다.

트라이 액은 현재 처리 용량 또는 SCR과 같은 등급에 따라 분류되지만 일반적으로 SCR은 트라이 액보다 훨씬 높은 전류 등급으로 제공됩니다.

반도체 발광 장치

빛, 열, 전자 및 유사한 에너지에 의해 높은 수준에 노출되면 대부분의 반도체는 사람의 가시 광선 파장 또는 IR 파장에서 빛을 방출하는 경향을 보입니다.

이것에 이상적으로 적합한 반도체는 p-n 접합 다이오드 제품군에 포함 된 것입니다.

발광 다이오드 (LED)는 전류를 가시 광선으로 직접 변환하여이를 수행합니다. LED는 다른 형태의 광원보다 전류 대 광 전환으로 매우 효율적입니다.

백색 고휘도 LED는 홈 조명 다채로운 LED는 장식용으로 사용됩니다.

LED 강도는 입력 DC를 선형으로 감소 시키거나 펄스 폭 변조 PWM이라고도하는 입력.

반도체 광 검출기

어떤 형태의 에너지가 반도체 결정과 접촉하면 결정에 전류가 생성됩니다. 이것이 모든 반도체 광 센서 장치 작동의 기본 원리입니다.

반도체 광 검출기는 다음과 같은 주요 유형으로 분류 할 수 있습니다.

pn 접합 반도체를 사용하여 만든 것과 그렇지 않은 것.

이 설명에서는 p-n 변형 만 다룰 것입니다. P-n 접합 기반 광 검출기는 포토 닉 반도체 제품군에서 가장 널리 사용되는 제품입니다.

대부분은 실리콘으로 만들어지며 가시광 선과 근적외선을 모두 감지 할 수 있습니다.

포토 다이오드 :

포토 다이오드 빛을 감지하도록 설계된 전자 프로젝트를 위해 특별히 설계되었습니다. 카메라와 같은 모든 종류의 장치에서 찾을 수 있습니다. 도난 경보기 , 라이브 통신 등

광 검출기 모드에서 광 다이오드는 pn 접합에서 공유하는 정공 또는 전자를 생성하여 작동합니다. 이로 인해 p 및 n 접합 측 단자가 외부 전원에 연결 되 자마자 전류가 이동합니다.

광전지 모드에서 사용할 때 광 다이오드는 입사광이있을 때 전류원처럼 작동합니다. 이 애플리케이션에서 장치는 조명 조명에 응답하여 역 바이어스 모드에서 작동하기 시작합니다.

빛이 없을 때에도 '암전류'로 알려진 미세한 전류가 여전히 흐릅니다.

포토 다이오드는 일반적으로 다양한 포장 디자인으로 제조됩니다. 대부분 플라스틱 본체, 사전 설치된 렌즈 및 여과 등으로 제공됩니다.

주요 차별화 요소는 장치에 사용되는 반도체의 크기입니다. 역 바이어스 광전도 작업에서 고속 응답 시간을위한 포토 다이오드는 작은 면적의 반도체를 사용하여 제작됩니다.

더 넓은 영역을 가진 포토 다이오드는 약간 느리게 반응하는 경향이 있지만 빛 조명에 더 높은 감도를 제공 할 수 있습니다.

포토 다이오드와 LED는 포토 다이오드의 안쪽 화살표 방향을 제외하고는 동일한 회로도 기호를 공유합니다. 광 다이오드는 일반적으로 광파 통신에서와 같이 근적외선 파장에서도 빠르게 변화하는 펄스를 인식하는 데 익숙합니다.

아래 회로는 광 다이오드가 광도계 설정에 적용될 수있는 방법을 보여줍니다. 이 회로의 출력 결과는 매우 선형 적입니다.

포토 트랜지스터

포토 트랜지스터는 더 높은 감도가 필요한 전자 프로젝트에 적용됩니다. 이 장치는 모든 트랜지스터의 빛 기능에 대한 감도를 활용하기 위해 독점적으로 만들어졌습니다. 일반적으로 광 트랜지스터는 빛에 노출 될 수있는 넓은베이스 섹션을 가진 npn 장치에서 찾을 수 있습니다.

베이스로 들어오는 빛은 일반 npn 트랜지스터에 존재하는 자연베이스 이미 터 전류를 대신합니다.

이 기능으로 인해 광 트랜지스터는 빛의 변화를 즉시 증폭 할 수 있습니다. 일반적으로 얻을 수있는 두 가지 유형의 npn 광 트랜지스터가 있습니다. 하나는 표준 npn 구조이고, 대체 변형은 추가 증폭을 제공하기 위해 추가 npn 트랜지스터와 함께 제공되며 'photodarlington'트랜지스터로 알려져 있습니다.

일반 npn 광 트랜지스터에 비해 약간 느리지 만 매우 민감합니다. 일반적으로 포토 트랜지스터에 사용되는 회로도 기호는 다음과 같습니다.

포토 트랜지스터는 교류 (ac) 광 임펄스를 감지하는 데 자주 사용됩니다. 또한 릴레이를 활성화하기 위해 photodarlington이 적용되는 다음 회로와 같이 연속 (dc) 빛을 식별하는 데 사용됩니다.

이 튜토리얼은 새로운 구성 요소 사양으로 정기적으로 업데이트되므로 계속 지켜봐 주시기 바랍니다.