ट्रांजिस्टर को स्विच के रूप में उपयोग करना, कलेक्टर पर हमेशा लोड क्यों होता है

Question

मैं संदर्भ सर्किट में पाता हूं कि जब BJT को स्विच के रूप में उपयोग किया जाता है जब इसे संतृप्ति मोड में उपयोग किया जाएगा, तो लोड हमेशा कलेक्टर पर होता है। एनपीएन के लिए एमिटर जमीन से जुड़ा है, पीएनपी के लिए एमिटर इस तरह बिजली की आपूर्ति से जुड़ा है:

1. क्यों लोड हमेशा कलेक्टर पर होता है और अन्य तरीके से नहीं होता है?
2. चूंकि ट्रांजिस्टर केवल एक स्विच के रूप में कार्य कर रहा है, क्या कोई BJT के बजाय FET का उपयोग कर सकता है?
3. यदि कोई 7-सेगमेंट डिस्प्ले वाले मल्टीप्लेक्सिंग के लिए BJT का उपयोग कर रहा है, तो सभी 7 खंडों का करंट एक ट्रांजिस्टर से होकर गुजरेगा। इसलिए, संतृप्ति मोड में 7-खंड इकाई में असतत ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय , क्या अलग-अलग ट्रांजिस्टर के विभिन्न वर्तमान लाभ मान 7-सेगमेंट डिस्प्ले की चमक में अंतर पैदा करेंगे?

Comments

क्योंकि यही तरीका है कि आप ट्रांजिस्टर को सबसे कठिन तरीके से बदल सकते हैं, जो लगभग सभी Vcc को लोड पर वितरित करता है। और हाँ। और ... नहीं, क्योंकि आप ट्रांजिस्टर को संतृप्त करना चाहते हैं।

— ब्रायन ड्रमंड बाद

तो, यह संभव है कि इसका उपयोग चारों ओर किया जाए, लेकिन ट्रांजिस्टर कलेक्टर-एमिटर जंक्शन पर एक विशाल वोल्टेज ड्रॉप होगा जो कि हम रोक रहे हैं?

— क्वांटम 231

मुझे लगता है कि एक एक्सवाई समस्या है, कुछ वोल्टेज स्थितियों के तहत 7-खंड एलईडी कैसे ड्राइव करें।

— अले..चेंस्की

Answer 1

यह एक जमी हुई उत्सर्जक का उपयोग करने के लिए आवश्यक नहीं है, लेकिन विकल्प पर विचार करें

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

एक ट्रांजिस्टर को स्विच (संतृप्ति में) के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, जिसमें आमतौर पर लगभग 0.2 वोल्ट का कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज होता है। चूंकि बेस-एमिटर वोल्टेज लगभग 0.7 वोल्ट होगा, इसलिए Vcc से ऊपर कम से कम 0.5 वोल्ट होना चाहिए, साथ ही आधार को आवश्यक स्तर तक प्राप्त करने के लिए R2 के पार जो भी वोल्टेज आवश्यक है। और वह आधार करंट महत्वपूर्ण होगा। "साधारण" लाभ के बावजूद, संतृप्ति में एक एनपीएन ट्रांजिस्टर बहुत कम लाभ प्रदर्शित करेगा, जिसमें अंगूठे का विशिष्ट नियम कम Vce सुनिश्चित करने के लिए 10 का लाभ होगा। तो जैसा कि दिखाया गया है कि सर्किट का उपयोग दूसरी, उच्च बिजली आपूर्ति के बिना नहीं किया जा सकता है, जो कि आप सुविधाजनक नहीं कहेंगे।

यह, बदले में, आपके तीसरे प्रश्न का उत्तर देता है। चूंकि ट्रांजिस्टर (सामान्य, रैखिक मानकों द्वारा) सकल रूप से अतिदेय होगा, इसलिए ट्रांजिस्टर के बीच भिन्नता प्राप्त करने का आमतौर पर कोई स्पष्ट प्रभाव नहीं होगा। दिखाए गए सर्किट में, 50% वोल्टेज वृद्धि से ट्रांजिस्टर वोल्टेज 0.2 वोल्ट से 0.3 वोल्ट तक बढ़ जाएगा, जो लोड वोल्टेज को 4.8 से 4.7 वोल्ट तक बढ़ा देगा, और डिस्प्ले और एलईडी के लिए और इस तरह यह ध्यान देने योग्य नहीं होगा।

सवाल 2 के रूप में, जवाब निश्चित रूप से हाँ है। कई मामलों में FET और MOSFET को चलाना आसान है, क्योंकि उन्हें बहुत कम गेट करंट (संक्रमण के दौरान) की आवश्यकता होती है। और, वास्तव में, CMOS माइक्रोप्रोसेसरों और ग्राफिक चिप्स के लिए प्रमुख तकनीक है, प्रति चिप संभावित लाखों ट्रांजिस्टर के साथ। खैर, वास्तव में, उच्च अंत सीपीयू और ग्राफिक्स आईसी आजकल 1 और 2 बिलियन ट्रांजिस्टर के बीच चलते हैं। BJTs के साथ ऐसा करने की कोशिश करना वर्तमान आवश्यकताओं के कारण असंभव होगा।

Answer 2

कलेक्टर पर भार होने का एक सरल कारण यह है कि यह भार के आधार को स्वतंत्र रखता है। यह ट्रांजिस्टर को संतृप्त करने के लिए मज़बूती से रखने के लिए बहुत आसान बनाता है।

यदि लोड एमिटर पर है, तो बेस करंट लोड पर निर्भर करता है। यदि लोड एक एलईडी है, तो आपको आवश्यक वर्तमान तक पहुंचने के लिए ट्रांजिस्टर बेस पर लागू वोल्टेज को एलईडी के आगे वोल्टेज द्वारा ऊपर जाना होगा।

यदि लोड एक मोटर है और यह एमिटर से जुड़ा हुआ है, तो बेस करंट मोटर पर निर्भर करता है, और मोटर के बदलते ही सभी जगह अलग-अलग हो जाएगा।

Answer 3

1. हर बार नहीं। सर्किट हैं जिन्हें "एमिटर फॉलोअर" कहा जाता है। वे वोल्टेज को नहीं बढ़ाते हैं, लेकिन वे इनपुट करंट को बढ़ाते हैं।

2. हां, स्विचिंग उद्देश्यों के लिए FET का उपयोग निम्न साइड स्विच के लिए n-चैनल और उच्च-साइड स्विच के लिए p-चैनल के रूप में किया जाता है।

3. यदि आप संतृप्ति मोड में BJT बनाते हैं, तो अलग-अलग मौजूदा लाभ तब तक मायने नहीं रखते हैं जब तक कि आप न्यूनतम निर्माता के निर्दिष्ट लाभ के लिए संतृप्ति में ट्रांजिस्टर रखने के लिए पर्याप्त आधार प्रवाह की आपूर्ति करते हैं।

यदि आप एक 7-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले चलाते हैं, तो आप ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करके वर्तमान को नियंत्रित नहीं करते हैं। आप परिकलित वर्तमान-सीमित अवरोधक, और संतृप्त स्विच के पल्स-चौड़ाई मॉडुलन का उपयोग करके वर्तमान / चमक को नियंत्रित करते हैं। यह दृष्टिकोण ट्रांजिस्टर की परिवर्तनशीलता को समाप्त करता है।

Comments

अगर मैं 7 खंड के प्रदर्शन को बदलने के लिए BJT का उपयोग करता हूं, तो चमक को ट्रांजिस्टर के माध्यम से कलेक्टर वर्तमान द्वारा नियंत्रित किया जाएगा। क्या आप यह कहना चाह रहे हैं कि सभी ट्रांजिस्टर में संतृप्ति में समान कलेक्टर करंट होगा?

— क्वांटम 231 19

जब ट्रांजिस्टर को संतृप्ति मोड में स्विच के रूप में उपयोग किया जाता है, तो लोड हमेशा कलेक्टर पर लगता है। मैं एमिटर फॉलोअर कॉन्फ़िगरेशन से अवगत हूं। यही कारण है कि मैं उलझन में हूँ और पूछा कि स्विच के रूप में ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय एमिटर में लोड क्यों नहीं रखा जाता है,

— क्वांटम 231 19

यदि आपके नियंत्रण संकेत में पर्याप्त वोल्टेज स्विंग है, तो आप बिना किसी समस्या के 7-सेगमेंट मैट्रिक्स के उच्च पक्ष को चलाने के लिए एमिटर अनुयायी का उपयोग कर सकते हैं। या pnp के साथ कम पक्ष। लेकिन आमतौर पर आपके पास लो-वोल्टेज कंट्रोल सिग्नल होता है, और एल ई डी को प्रभावी ढंग से संचालित करने के लिए उच्च रेल की आवश्यकता हो सकती है, इसलिए आपको वोल्टेज-एम्पीफलिंग सर्किट का उपयोग करना होगा।

— अले..चेन्स्की

यदि आप एक 7-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले चलाते हैं, तो आप ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करके वर्तमान को नियंत्रित नहीं करते हैं। आप परिकलित वर्तमान-सीमित अवरोधक, और संतृप्त स्विच के पल्स-चौड़ाई मॉडुलन का उपयोग करके वर्तमान / चमक को नियंत्रित करते हैं।

— अले..चेन्स्की 20

Answer 4

ऐसे कई मामले हैं जहां लोड को एमिटर में बेहतर रखा गया है। उदाहरण के लिए:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

यहां एलईडी के एक बहुसंकेतित सेट को उच्च पक्ष के ड्राइवरों के लिए एमिटर अनुयायियों द्वारा संचालित किया गया है। (8-अंकों वाले 7-सेगमेंट + डीपी डिस्प्ले के साथ आपके पास 8 उच्च पक्ष, 8 कम पक्ष और बाद के साथ श्रृंखला में 8 प्रतिरोधक होंगे) अंतरिक्ष और भागों को बचाने के लिए आवश्यक कोई आधार प्रतिरोधक नहीं हैं।

या इधर:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

यहां एक लॉजिक गेट 4.5VDC रिले कॉइल को सीधे ड्राइव करता है जिसमें कोई अतिरिक्त घटक नहीं होता है।

आपको एक एमिटर फॉलोअर के साथ वोल्टेज लाभ नहीं मिलता है, लेकिन आपको वर्तमान लाभ मिलता है, उलटा बिना, और कभी-कभी यही ठीक होता है।

एमिटर के अनुयायी आमतौर पर ट्रांजिस्टर को संतृप्त करने की अनुमति नहीं देते हैं (यह कलेक्टर की तुलना में उच्च वोल्टेज के साथ आधार को चलाकर, और एक आधार अवरोधक को जोड़ने से संभव है, लेकिन ऐसा नहीं हो सकता है यदि आधार एक ही वोल्टेज से संचालित हो या उससे कम हो एकत्र करनेवाला।

इसका मतलब है कि ट्रांजिस्टर के पार कम से कम 0.6V ड्रॉप, जो हमेशा यह सब खराब नहीं होता है, और क्योंकि ट्रांजिस्टर तेजी से स्विच नहीं करता है। आम एमिटर स्विच सर्किट ट्रांजिस्टर को गहराई से संतृप्ति में धकेल सकते हैं, शायद 1/10 Vce के साथ, जो हीटिंग को कम करता है।