वास्तविक सर्किट में ट्रांजिस्टर की समझ और उनके आवेदन के बीच 'अंतर'

Question

वे कैसे भी काम करते हैं? मैं सीनियर हाई स्कूल वर्ष में हूँ और एक विषय के रूप में इलेक्ट्रॉनिक्स है। मैं वास्तव में यह समझने में दिलचस्पी रखता हूं और कॉलेज में इलेक्ट्रॉनिक्स भी लेता हूं। लेकिन अब यह ist कैसे ट्रांजिस्टर काम करते हैं ’और सर्किट में उनके वास्तविक अनुप्रयोगों के बारे में मेरी समझ से दूर का सपना लगता है। मैंने कई गाइड ऑनलाइन पढ़े हैं और उन्हें खत्म करने के बाद, मुझे लगता है कि मैंने इसे सबसे अधिक सीखा है, लेकिन जब मैं टीटीएल नहीं गेट (आईसी 7404) और कुछ अन्य लोगों के बारे में अध्ययन करना शुरू करता हूं, (जैसे 7402, 7400) जो हिस्सा है मेरे शोध का काम, और जो ट्रांजिस्टर के काम पर आधारित है, मुझे कुछ भी नहीं मिलता है! कभी-कभी एमिटर का उपयोग इनपुट के रूप में किया जाता है, कभी-कभी, इसका उपयोग आउटपुट के रूप में किया जाता है और मुझे पाठ में कुछ वाक्य महसूस होते हैं (आईसीएस के काम के बारे में) इसके विपरीत जो मैंने अन्य गाइडों में सीखा। मैं वहां महसूस करता हूं '

क्या कोई कृपया कुछ लेखों को इंगित कर सकता है जो इस अंतर को भर देंगे और मुझे बताएंगे?

अद्यतन: मैं अनुप्रयोग सर्किट में उनके काम के बारे में जानना चाहूंगा। 'समझ की गहराई' के बारे में, मुझे पता है कि ट्रांजिस्टर के काम में इलेक्ट्रॉन और छेद क्या भूमिका निभाते हैं।

Comments

इसके अलावा, मैंने TTL NAND गेट का उल्लेख किया है ... क्या यह आवश्यक नहीं है कि एक टोटेम-पोल आउटपुट स्टेज हो?

— kapeels

Answer 1

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Comments

यह वह पुस्तक है जिसे हमेशा अनुशंसित किया जाता है, लेकिन ईमानदारी से मुझे लगता है कि यह एक खराब सिफारिश है। यह बहुत ही चला जाता है बहुत गहराई, तो यह और भी इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ पिछले अनुभव के साथ किसी के लिए एक मुश्किल पढ़ने बनाता है। इसके अलावा, मैंने लगभग अनन्य रूप से तकनीकी किताबें पढ़ीं, और यहां तक ​​कि मैंने लिखा कि सूखा हो। जब तक आप अधिक अनुभवी नहीं होते, मैं इस पुस्तक को पढ़ना बंद कर दूंगा।

— ब्लूराजा - डैनी पफ्लुगुएफ्ट

@ BlueRaja-DannyPflughoeft - मुझे वहाँ आपसे असहमत होना पड़ेगा, IMHO आकर्षक लेखन शैली और विस्तार से सावधानीपूर्वक ध्यान देना संभवत: मुख्य कारणों में से एक है जो इस पुस्तक के बाकी हिस्सों से बाहर है।

— ओली ग्लेसर

Answer 2

क्या आप सिद्धांत चाहते हैं कि अर्धचालक स्तर पर ट्रांजिस्टर कैसे काम करते हैं? या सिर्फ व्यावहारिक अनुप्रयोग सामान? यदि यह पूर्व है, तो मेरे पास वहाँ सिफारिश करने के लिए बहुत कुछ नहीं है ... यह बहुत जटिल सामान है, और माना जाता है कि पूरी तरह से समझने के लिए क्वांटम यांत्रिकी के कम से कम कुछ ज्ञान की आवश्यकता है। लेकिन केवल ट्रांजिस्टर का उपयोग करने के संदर्भ में , मुझे एक अच्छा परिचय होने के लिए मेक: इलेक्ट्रॉनिक्स - लर्न बाय डिस्कवरी पुस्तक मिली।

http://www.makershed.com/product_p/9780596153748.htm

इसके अलावा, मैं इन बिंदुओं को अपने स्वयं के अनुभव से साझा करूंगा: एक ट्रांजिस्टर के बारे में सोचें, जहां स्विच "दो" (कलेक्टर और एमिटर, या नाली और एमओएसएफईटी के मामले में स्रोत) के बीच प्रतिरोध कर सकता है। दूसरे पैर पर लगाए गए संकेत (आधार, या MOSFET के मामले में गेट) के आधार पर विविध हो। लोगों का कहना है कि ट्रांजिस्टर एक संकेत "प्रवर्धित" करता है, और यह कुछ लोगों की सहज समझ के लिए भ्रामक है। वे आधार / गेट को संकेत को इस अर्थ में बढ़ाते हैं कि आधार / गेट अन्य दो पैरों के माध्यम से बहने वाले वर्तमान को नियंत्रित करता है, लेकिन पहले स्थान पर कहीं से बिजली की आपूर्ति की जानी है। यही है, वे जादुई रूप से वर्तमान (या वोल्टेज) का निर्माण नहीं करते हैं।

Soooo ... यदि आपके पास है, उदाहरण के लिए, एक 12VDC बिजली की आपूर्ति, एक बिजली की आपूर्ति से जाने वाली एक लीड के साथ, एक ट्रांजिस्टर के कलेक्टर तक, और फिर एमिटर से एक लोड करने के लिए एक सीसा, और फिर जमीन पर ... एक छोटा संकेत (पर, कहते हैं, 5VDC) लोड को करंट नियंत्रित करता है। तो, एक अर्थ में, आप कह सकते हैं कि छोटे सिग्नल को प्रवर्धित किया गया है।

अन्य समय में, आप वास्तव में "प्रवर्धन" की किसी भी भावना की परवाह नहीं करते हैं। आप बस कुछ चालू या बंद करना चाहते हैं, ताकि आप द्विआधारी तर्क को लागू कर सकें। इसलिए यदि आप "बंद" को एक द्विआधारी "0" (या "गलत") और "पर" एक द्विआधारी "1" (या "सच") के रूप में सोचते हैं, तो आप यह काम कर सकते हैं कि कैसे ट्रांजिस्टर डिजिटल तर्क के किसी भी मनमाने बिट को लागू कर सकते हैं ।

जब आप IC के बारे में 7400, 7402, 7404, इत्यादि के बारे में बात करना शुरू करते हैं, तो उन्हें ट्रांजिस्टर के बस पहले से तैयार बंडल के रूप में सोचें जो कुछ विशेष तर्क को लागू करते हैं, जिसे आप मॉड्यूलर बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप ट्रांजिस्टर के एक जोड़े के साथ हाथ से एक नंद द्वार को तार कर सकते हैं। लेकिन एक 7400 श्रृंखला नंद द्वार का उपयोग करना सरल है क्योंकि यह पहले से ही उस उद्देश्य के लिए बनाया गया है। प्रगतिशील रूप से अधिक परिष्कृत आईसी अधिक जटिल कार्यों को लागू करने के लिए अधिक से अधिक ट्रांजिस्टर की सुविधा देते हैं।

Comments

यदि आप वास्तव में अर्धचालकों को समझना चाहते हैं, तो आप जिस विषय की तलाश कर रहे हैं वह ठोस राज्य भौतिकी है, जो वास्तव में क्वांटिक मैकेनिक्स का निर्माण करता है। यदि आप एक गहरी समझ में रुचि रखते हैं, तो मुझे संदेह है कि मेरे कॉलेज की पाठ्यपुस्तकों की सिफारिश करना अस्वाभाविक होगा, लेकिन आप शायद भौतिकी स्टैकएक्सचेंज पर सिफारिशें पूछ सकते हैं, अपने वर्तमान स्तर को स्पष्ट कर सकते हैं और इससे आपको क्या सीखने की उम्मीद है।

— कैसबेल

"एक ट्रांजिस्टर को स्विच के रूप में सोचें, जहां" पैर "में से दो के बीच का प्रतिरोध दूसरे पैर पर लगाए गए सिग्नल के आधार पर भिन्न हो सकता है" आपका मतलब एक चर रोकनेवाला है, स्विच नहीं। जब केवल चर रोकनेवाला के सिरों का उपयोग किया जाता है, तो यह एक स्विच की तरह व्यवहार करता है। 100% सहमत, हालांकि; यह एक नियंत्रणीय वाल्व है, एम्पलीफायर नहीं।

— एंडोलिथ

Answer 3

ट्रांजिस्टर, जब डिजिटल सर्किट में उपयोग किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में काम करते हैं। और स्विच के साथ, हम तर्क द्वार बना सकते हैं।

निम्नलिखित चित्र पर एक नज़र डालें:

अगर हम + V _{DD को} "ON" और ग्राउंड / 0 "OFF" कहते हैं, तो जब स्विच बंद होता है, तो आउटपुट OFF होता है; और जब स्विच खुला होता है, तो आउटपुट चालू होता है। यदि (जैसे ट्रांजिस्टर के साथ, जैसा कि हम एक मिनट में देखेंगे) हम एक बंद स्विच को चालू करते हैं, तो यह सर्किट एक पलटनेवाला है: जब इनपुट चालू होता है, तो आउटपुट बंद होता है, और इसके विपरीत।

यदि हम श्रृंखला में दूसरा इनपुट जोड़ते हैं, तो हमारे पास अब एक NAND गेट है:

चूंकि यह सर्वविदित है कि सभी तार्किक सर्किट केवल NAND गेटों का उपयोग करके बनाए जा सकते हैं , अब हमारे पास किसी भी तर्क सर्किट का निर्माण करने की क्षमता है।

यहाँ वही है जो समतुल्य सर्किट ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हुए दिखेगा:

यह तथ्य कि कंप्यूटर को अनिवार्य रूप से सरल स्विच से ज्यादा कुछ नहीं चाहिए, यह बताता है कि ट्रांजिस्टर से पहले कंप्यूटर कैसे मौजूद थे - वे वैक्यूम ट्यूब , या रिले या सामान्य भौतिक स्विच का उपयोग करके बनाए जा सकते हैं ।

वास्तव में, आप रेडस्टोन या बौनों में से एक वर्किंग कंप्यूटर भी बना सकते हैं ;)

Comments

-1 - Transistors, when used in digital circuits, work as electronic switchesनहीं, वे वास्तव में नहीं। कंप्यूटर या डिजिटल डिवाइस में, ट्रांजिस्टर के एनालॉग रेंज के एक सबसेट को बाइनरी सिग्नल के रूप में माना जाता है। हालांकि, यह अभी भी पूरी तरह से एनालॉग है, जिसमें दो "बाइनरी" राज्यों के बीच एक वोल्टेज स्लीविंग शामिल है।

— कॉनर वुल्फ

आपको असतत ट्रांजिस्टर, या यहां तक ​​कि तर्क आईसीएस विशुद्ध रूप से डिजिटल शब्दों में सावधान रहना होगा। यह कवर के तहत सभी एनालॉग है, और इस तथ्य को अनदेखा करना आपको काटने के लिए वापस आ जाएगा।

— कॉनर वुल्फ

@ConnorWolf ट्रांजिस्टर को समझने के लिए संघर्ष करने वाले किसी व्यक्ति के लिए, हाँ, वे स्विच हैं, और इससे अधिक विस्तार में जाने से केवल उन्हें भ्रमित करना है। रियल स्विच तुरंत बंद होने पर या तो नहीं बदलते हैं, लेकिन उन प्रकार के विवरण 99% समय के लिए मायने नहीं रखते हैं।

— एंडोलिथ

@endolith - यह ठीक है, लेकिन फिर आपको " इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में मॉडलिंग की जा सकती है ", या ऐसा ही कुछ कहना चाहिए । सरलीकृत स्पष्टीकरण ठीक हैं, लेकिन उन्हें स्पष्ट होना चाहिए कि वे केवल सरलीकृत स्पष्टीकरण हैं।

— कॉनर वुल्फ

Answer 4

केपीएल, मैं आपकी हताशा को पूरी तरह से समझता हूं। ऐसा लगता है कि आप जिस समस्या में चल रहे हैं, वह सवाल है कि ट्रांजिस्टर की सामग्री के अंदर क्या हो रहा है। याद रखें कि एक एकल ट्रांजिस्टर बस एक स्विच है जो "तीसरे" इनपुट पर वोल्टेज की उपस्थिति के जवाब में चालू और बंद होता है। एक वोल्टेज के कारण स्विच बंद हो जाता है। वोल्टेज की कमी स्विच को खोलने का कारण बनती है। एक ट्रांजिस्टर भी है जो सामान्य रूप से बंद होता है और केवल तब खुलता है जब कोई वोल्टेज मौजूद होता है - यह एक गेट नहीं है। अन्य सभी द्वार (और, या, आदि) कई ट्रांजिस्टर से बने होते हैं। अगर यह जवाब बहुत सरल है, लेकिन मैं यह देख रहा हूं कि आप जो अध्ययन कर रहे हैं, उसके बिना मैं नीचे के पास शुरू कर देता हूं। आप अपने प्रश्न को संशोधित कर सकते हैं कि जो क्षेत्र भ्रमित हो रहा है उसे कम करें और हम देखेंगे कि क्या हम इसे और अधिक सीधे संबोधित कर सकते हैं।

इसके अलावा, यह समझना महत्वपूर्ण है कि दो प्रकार (एनपीएन और पीएनपी) हैं जो अलग-अलग व्यवहार करते हैं। अपने आप को दोनों के बीच अंतर के लिए सीधा करें और इससे बहुत मदद मिल सकती है।

Answer 5

यद्यपि वे सरल दिखते हैं, और सभी इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों के बारे में मूल बिल्डिंग ब्लॉक हैं, ट्रांजिस्टर के सिद्धांत और उपयोग काफी जटिल हो सकते हैं।
हालांकि, एक बार जब आप कुछ बुनियादी नियमों को लटका लेते हैं, तो आप अधिकांश सर्किट के लिए बेहतर बिंदुओं के बारे में भूल सकते हैं।
मैं " इलेक्ट्रॉनिक्स की कला " (काफी पुरानी लेकिन एक क्लासिक) को हथियाने और पहले कुछ अध्यायों के माध्यम से धीरे-धीरे अपने तरीके से काम करने की सलाह दूंगा , जो ट्रांजिस्टर सिद्धांत, विभिन्न प्रकार के ट्रांजिस्टर और उनके अनुप्रयोगों के लिए समर्पित हैं। यह बहुत अच्छी तरह से लिखा गया है और कई अच्छे उदाहरण देता है।
वेब पर सामानों का भार है, इस बात का ध्यान रखें कि अच्छे सामान के साथ-साथ बहुत सारा सामान भी न हो। जब आप शुरू कर रहे हैं तो आत्मविश्वास होना अच्छा है कि आप जो पढ़ रहे हैं उस पर भरोसा कर सकते हैं।
सामग्री के बारे में ऑनलाइन ऑल अबाउट सर्किट्स ने मेरे द्वारा देखी गई छोटी राशि से काफी अच्छा लग रहा है।
मैं आपको अपने आप को कुछ अच्छी किताबें प्राप्त करने की सलाह दूंगा, हालांकि, एक ब्रेडबोर्ड / स्ट्रिपबोर्ड, कुछ एनपीएन / पीएनपी ट्रांजिस्टर और प्रयोग शुरू।
सर्किट का अनुकरण करने के लिए SPICE का उपयोग किया जा सकता है, LTSpice एक अच्छा फ्री टूल है। हालांकि इस पर बहुत भरोसा करने से सावधान, अपने आप को सिद्धांत का काम करने की कोशिश करें और वास्तव में सर्किट का निर्माण करें।

Comments

सर्किट के बारे में सभी पारंपरिक धारा के बजाय इलेक्ट्रॉन प्रवाह का उपयोग करते हैं, हालांकि, जो शुरुआती लोगों के लिए अच्छी बात नहीं है।

— एंडोलिथ

Answer 6

मुझे लगता है कि आप एक ही समय में डिजिटल लॉजिक अवधारणाओं और ट्रांजिस्टर सर्किट को सीखने की कोशिश नहीं कर रहे हैं। एक बार जब आप प्रत्येक को अलग-अलग सीख चुके होते हैं, तो यह जानना सबसे अधिक सहायक होता है कि '0' या '1' का डिजिटल आउटपुट समन्वित तरीके से अभिनय करने वाले दो ट्रांजिस्टर द्वारा प्राप्त किया जाता है, जैसे कि एक "पर" दूसरा "ऑफ" है। यह आउटपुट को 5V आपूर्ति द्वारा "संचालित" करने की अनुमति देता है जब शीर्ष ट्रांजिस्टर "चालू" होता है, जबकि नीचे का ट्रांजिस्टर "बंद" होता है, या विपरीत मामले में नीचे के ट्रांजिस्टर द्वारा आउटपुट को "खींचने" की अनुमति देता है। सर्किट के अधिक जटिल हिस्से को यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि आउटपुट ट्रांजिस्टर को "अपने" या "बंद" समय पर ओवरलैप किए बिना जितना संभव हो उतना जल्दी और बंद किया जाए।

यदि आपके पास कुछ इलेक्ट्रॉनिक भागों और बुनियादी परीक्षण उपकरणों तक पहुंच है, तो मैं इस डेटा शीट http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls04.pdf के पेज चार पर '04 सर्किट बनाने की सिफारिश करूंगा । यहाँ उपरोक्त पृष्ठ से '04 सर्किट पर आधारित एक और स्पष्टीकरण दिया गया है।

दो ट्रांजिस्टर आउटपुट चरण को खिलाने वाले सर्किट के बीच में सिंगल ट्रांजिस्टर का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि दो आउटपुट ट्रांजिस्टर हमेशा एक-दूसरे के विपरीत या बंद होते हैं। जब मध्य ट्रांजिस्टर "बंद" होता है, तो निचला आउटपुट ट्रांजिस्टर "बंद" हो जाता है, जबकि शीर्ष एक चालू होता है "जिसके परिणामस्वरूप" एक तर्क '1' आउटपुट होता है। इसके विपरीत तब होता है जब मध्य ट्रांजिस्टर "चालू" होता है, लेकिन यह देखना थोड़ा कठिन है कि क्यों। अनिवार्य रूप से, जब मध्य ट्रांजिस्टर "ऑन" होता है, तो आउटपुट ट्रांजिस्टर के दोनों बेस एक साथ जुड़े होते हैं और निचले ट्रांजिस्टर को चालू करने के लिए पर्याप्त उच्च स्तर पर होते हैं, लेकिन अतिरिक्त वोल्टेज के कारण शीर्ष एक को चालू करने के लिए पर्याप्त उच्च नहीं होते हैं। आउटपुट डायोड और निचले ट्रांजिस्टर में बूँदें। आउटपुट तब एक तर्क '0' पर होता है।

सर्किट का सबसे पेचीदा हिस्सा इनपुट ट्रांजिस्टर है जिसे आपने "कभी-कभी एमिटर को इनपुट के रूप में उपयोग किया जाता है" के रूप में वर्णित किया है। इस मामले में, यदि कुछ भी इनपुट से जुड़ा नहीं है (या यदि 5V इनपुट पर लागू होता है), तो इनपुट ट्रांजिस्टर "बंद" होगा और पूरा इनपुट ट्रांजिस्टर नोड VCC (5v) स्तर पर होगा, जिससे मध्य ट्रांजिस्टर बन जाएगा। "ऑन" को चालू करने के लिए, शीर्ष ट्रांजिस्टर को "बंद" करने के लिए, और नीचे के ट्रांजिस्टर को चालू करने के लिए "जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट में जमीन या तर्क स्तर '0' के लिए कम प्रतिबाधा पथ होता है।

यदि इनपुट जमीन से जुड़ा हुआ है, तो इनपुट ट्रांजिस्टर "चालू" होगा, क्योंकि इसके आधार से जुड़े 4k रोकनेवाला के माध्यम से करंट। यह मध्य ट्रांजिस्टर के आधार को जमीन पर खींचता है, जिससे मध्य ट्रांजिस्टर "बंद" हो जाता है, शीर्ष ट्रांजिस्टर "चालू" होता है, और नीचे का ट्रांजिस्टर "बंद" होता है जिसके परिणामस्वरूप वीसीसी में कम प्रतिबाधा पथ होता है। या तर्क स्तर '1'।