¿Para qué sirven los transistores en un circuito?

Answer 1

Transistor como interruptor

BJT se utiliza como interruptor electrónico, en configuración de emisor conectado a tierra.

Los transistores se usan comúnmente en circuitos digitales como interruptores electrónicos que pueden estar en estado “encendido” o “apagado”, tanto para aplicaciones de alta potencia como fuentes de alimentación en modo conmutado como para aplicaciones de baja potencia como puertas lógicas. Los parámetros importantes para esta aplicación incluyen la corriente conmutada, el voltaje manejado y la velocidad de conmutación, caracterizada por los tiempos de subida y bajada.

En un circuito de transistor de emisor con conexión a tierra, como el circuito del interruptor de luz que se muestra, a medida que aumenta el voltaje base, las corrientes del emisor y del colector aumentan exponencialmente. El voltaje del colector cae debido a la resistencia reducida del colector al emisor. Si la diferencia de voltaje entre el colector y el emisor fuera cero (o casi cero), la corriente del colector estaría limitada solo por la resistencia de carga (bombilla) y el voltaje de suministro. Esto se llama saturación porque la corriente fluye libremente del colector al emisor. Cuando está saturado, se dice que el interruptor está encendido .

Proporcionar suficiente corriente de accionamiento base es un problema clave en el uso de transistores bipolares como interruptores. El transistor proporciona ganancia de corriente, permitiendo que una corriente relativamente grande en el colector sea conmutada por una corriente mucho más pequeña al terminal base. La relación de estas corrientes varía según el tipo de transistor, e incluso para un tipo particular, varía según la corriente del colector. En el ejemplo del circuito del interruptor de luz que se muestra, la resistencia se elige para proporcionar suficiente corriente de base para garantizar que el transistor esté saturado.

En un circuito de conmutación, la idea es simular, lo más cerca posible, el interruptor ideal que tiene las propiedades de circuito abierto cuando está apagado, cortocircuito cuando está encendido y una transición instantánea entre los dos estados. Los parámetros se eligen de modo que la salida “desactivada” se limite a las corrientes de fuga demasiado pequeñas para afectar los circuitos conectados; la resistencia del transistor en el estado “encendido” es demasiado pequeña para afectar los circuitos; y la transición entre los dos estados es lo suficientemente rápida como para no tener un efecto perjudicial.

Transistor como amplificador

Circuito amplificador, configuración de emisor común con un circuito de polarización del divisor de voltaje.

El amplificador de emisor común está diseñado para que un pequeño cambio en el voltaje ( V in) cambie la pequeña corriente a través de la base del transistor; La amplificación de corriente del transistor combinada con las propiedades del circuito significa que pequeños cambios en V en producir grandes cambios en V fuera.

Son posibles varias configuraciones de amplificador de transistor único, algunas de las cuales proporcionan ganancia de corriente, otra ganancia de voltaje y algunas ambas.

Desde teléfonos móviles hasta televisores, una gran cantidad de productos incluyen amplificadores para reproducción de sonido, transmisión de radio y procesamiento de señales. Los primeros amplificadores de audio de transistores discretos apenas suministraron unos cientos de milivatios, pero la potencia y la fidelidad de audio aumentaron gradualmente a medida que los mejores transistores estuvieron disponibles y la arquitectura del amplificador evolucionó.

Los amplificadores de audio de transistores modernos de hasta unos pocos cientos de vatios son comunes y relativamente económicos.

Answer 2

Aplicaciones de transistores

El transistor como amplificador

1. Se puede usar un transistor para amplificar la corriente. Esto se debe a que un pequeño cambio en la corriente base causa un gran cambio en la corriente del colector.

2. El ejemplo es un micrófono.

3. Las ondas de sonido que se introducen en el micrófono hacen que el diafragma del micrófono vibre.

4. La salida eléctrica del micrófono cambia según las ondas sonoras.

5. Como resultado, la corriente base varía debido al pequeño voltaje alterno producido por el micrófono.

6. Un pequeño cambio en la corriente base causa un gran cambio en la corriente del colector.

7. La corriente variable del colector fluye hacia el altavoz. Allí, se transforma en las ondas de sonido correspondientes a las ondas de sonido originales.

8. Las frecuencias de ambas ondas son equivalentes, pero la amplitud de la onda de sonido del altavoz es más alta que las ondas de sonido alimentadas al micrófono.

Componente: función

Micrófono: para cambiar la señal de sonido a señal eléctrica

Condensador: para bloquear el flujo constante de corriente hacia el transistor y el micrófono.

Divisor de potencial: para aplicar una proporción del voltaje total a través de la unión base-emisor para que la unión esté polarizada hacia adelante.

Transistor: para amplificar la forma de onda de entrada.

Altavoz: para cambiar la señal eléctrica a onda de sonido.

El transistor como interruptor

1. En un transistor, no puede fluir corriente en el circuito colector a menos que una corriente fluya en el circuito base. Esta propiedad permite utilizar un transistor como interruptor.

2. El transistor se puede encender o apagar cambiando la base.

3. Existen algunos tipos de circuitos de conmutación operados por transistores.

(a) Interruptor operado por luz

1. El circuito está diseñado para encender la bombilla en un ambiente brillante y apagarla en la oscuridad.

2. Uno de los componentes del divisor de potencial es una resistencia dependiente de la luz (LDR). Cuando se coloca en OSCURIDAD, su resistencia es grande. El transistor está apagado.

3. Cuando LDR se ilumina con luz brillante, su resistencia cae a un valor pequeño, lo que resulta en un mayor voltaje de suministro y eleva la corriente base. El transistor está encendido, la corriente del colector fluye y la bombilla se enciende.

(b) Interruptor accionado por calor

1. Un componente importante en el circuito de un interruptor accionado por calor es el termistor.

2. El termistor es un tipo de resistencia que responde a la temperatura ambiente. Su resistencia aumenta cuando la temperatura es baja y viceversa.

3. Cuando se aplica calor al termistor, su resistencia disminuye y una mayor proporción de voltaje de suministro cae a través de R. La corriente base aumenta, seguido de un mayor aumento en la corriente del colector. La bombilla brillará y sonará la sirena.

4. Este circuito en particular es adecuado como sistema de alarma contra incendios.

Circuitos integrados (C)

1. Un circuito integrado (IC) consta de transistores, resistencias, diodos y condensadores combinados en un chip de silicio delgado.

2. Este es un chip delgado como una oblea que se llama microchip.

3. El microchip tiene solo unos pocos milímetros cuadrados con un espesor de 0.5 mm.

Ventajas de un IC:

a. Consume una pequeña cantidad de energía eléctrica.

si. Se genera muy poco calor.

C. Ocupa un espacio pequeño que reduce el tamaño de los circuitos.

re. Se puede construir a bajo costo.

Answer 3

La física dice: Un transistor es un dispositivo semiconductor utilizado para amplificar o cambiar señales electrónicas y energía eléctrica. Está compuesto de material semiconductor, generalmente con al menos tres terminales para la conexión a un circuito externo.

• ¿Cómo funciona el transistor?

Al convertir una pequeña corriente de entrada en una gran corriente de salida, el transistor actúa como un amplificador. Pero también actúa como un interruptor al mismo tiempo. Cuando no hay corriente en la base, fluye poca o ninguna corriente entre el colector y el emisor. Encienda la corriente base y fluye una gran corriente.

• ¿Cómo funciona un transistor PNP en un circuito?

Un PNP funciona de la misma manera pero en sentido contrario. La base aún controla el flujo de corriente, pero esa corriente fluye en la dirección opuesta, desde el emisor hasta el colector. En lugar de electrones, el emisor emite “agujeros” (una ausencia conceptual de electrones) que son recolectados por el colector.

• ¿Por qué usarías un transistor?

Uno de los usos más comunes para los transistores en un circuito electrónico es como simples interruptores. En resumen, un transistor conduce corriente a través de la ruta del colector-emisor solo cuando se aplica un voltaje a la base. Cuando no hay voltaje base, el interruptor está apagado. Cuando hay voltaje base, el interruptor está encendido.

• ¿Cuál es el punto de usar un transistor?

Un transistor es un semiconductor con una parte sólida y no móvil para pasar una carga. Puede amplificar y cambiar la energía eléctrica y las señales electrónicas. Los transistores están hechos de material semiconductor con tres o más terminales utilizados para conectarse a un circuito externo.

• ¿Cuál es la diferencia entre los transistores NPN y PNP?

Transistor PNP y NPN . Los transistores NPN y PNP son transistores de unión bipolar , y es un componente eléctrico y electrónico básico que se utiliza para construir muchos proyectos eléctricos y electrónicos. El funcionamiento de estos transistores involucra electrones y agujeros.

• ¿Qué transistor uso?

# 1 NPN – 2N3904 . Los transistores NPN se utilizan en circuitos de conmutación de lado bajo. Esto significa que todo lo que desee controlar está conectado entre el alto voltaje y el colector del transistor. Un transistor común que uso es el 2N3904 .

• ¿Qué es el colector base y el emisor en el transistor?

El diagrama ‘A’ muestra un transistor NPN que a menudo se usa como un tipo de interruptor. Una pequeña corriente o voltaje en la base permite que fluya un voltaje mayor a través de los otros dos cables (desde el colector hasta el emisor ). El circuito que se muestra en el diagrama B se basa en un transistor NPN.

• ¿Cómo funciona un transistor como amplificador?

El valor de la resistencia entre el colector y el emisor se cambia por la corriente base. El transistor actúa como un regulador (resistencia variable) o un interruptor (ON / OFF). Cuando un transistor actúa como regulador, se llama amplificador . Cuando un transistor actúa como un interruptor, se llama puerta.

• ¿Cómo se puede usar un transistor como interruptor?

Uno de los usos más comunes para los transistores en un circuito electrónico es como simples interruptores. En resumen, un transistor conduce corriente a través de la ruta del colector-emisor solo cuando se aplica un voltaje a la base. Cuando no hay voltaje base, el interruptor está apagado. Cuando hay voltaje base, el interruptor está encendido.

Answer 4

En términos generales, hay dos tipos de usos que los transistores utilizan en un circuito:

1. Amplificación de corriente / voltaje
2. Cambio a altas velocidades

Los requisitos varían según los diferentes circuitos, como:

En los osciladores donde la señal necesita ser activada o amplificada periódicamente, como si alguien balanceara a un niño.

En la amplificación de audio, el requisito es la linealidad de la salida basada en una entrada lineal; de lo contrario, la señal se distorsionará

En las puertas lógicas, los requisitos como invertir la entrada o realizar una operación ‘o’ que suma las dos entradas.

En conmutadores digitales donde necesita almacenar la entrada táctil en una salida continua.

Esto no es, y tampoco será una lista exhaustiva. Depende de la creatividad de los diseñadores de circuitos que limitan el uso de estos semiconductores, antes de su invención, la vida era dura y los circuitos solían consumir demasiada energía y generar más ruido que el resultado real.

¡Paz!