ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఎలా ఉపయోగించాలి

మీరు సరిగ్గా అర్థం చేసుకుంటే, సర్క్యూట్లలో ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఎలా ఉపయోగించాలో, మీరు ఇప్పటికే సగం ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు దాని సూత్రాలను జయించి ఉండవచ్చు. ఈ పోస్ట్‌లో మేము ఈ దిశలో ప్రయత్నం చేస్తాము.

పరిచయం

ట్రాన్సిస్టర్లు 3 టెర్మినల్ సెమీకండక్టర్ పరికరాలు, ఇవి మూడవ టెర్మినల్ వద్ద గణనీయంగా తక్కువ విద్యుత్ ఇన్పుట్కు ప్రతిస్పందనగా, వారి రెండు టెర్మినల్స్ అంతటా అధిక శక్తిని నిర్వహించగలవు.

ట్రాన్సిస్టర్లు ప్రాథమికంగా రెండు రకాలు: బైపోలార్ జంక్షన్ ట్రాన్సిస్టర్ (BJT), మరియు మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ ( MOSFET )

BJT కోసం, 3 టెర్మినల్స్ బేస్, ఉద్గారిణి, కలెక్టర్గా నియమించబడతాయి. బేస్ / ఉద్గారిణి టెర్మినల్ అంతటా తక్కువ శక్తి సిగ్నల్ ట్రాన్సిస్టర్ దాని కలెక్టర్ టెర్మినల్ అంతటా అధిక శక్తి భారాన్ని మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది.

MOSFET ల కోసం వీటిని గేట్, సోర్స్, డ్రెయిన్ అని పిలుస్తారు. గేట్ / సోర్స్ టెర్మినల్ అంతటా తక్కువ శక్తి సిగ్నల్ ట్రాన్సిస్టర్ దాని కలెక్టర్ టెర్మినల్ అంతటా అధిక శక్తి భారాన్ని మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది.

MOSFET లతో పోల్చితే వాటి చార్‌కారిటిక్స్ తక్కువ సంక్లిష్టంగా ఉన్నందున, సరళత కొరకు మేము ఇక్కడ BJT ల గురించి చర్చిస్తాము.

ట్రాన్సిస్టర్లు (బిజెటిలు) అందరికీ బిల్డింగ్ బ్లాక్స్ సెమీకండక్టర్ పరికరాలు ఈ రోజు కనుగొనబడింది. ట్రాన్సిస్టర్లు లేకపోతే ఏ ఐసిలు లేదా ఇతర సెమీకండక్టర్ భాగం ఉండదు. ఐసిలు కూడా 1000 లతో దగ్గరగా అల్లిన ట్రాన్సిస్టర్‌లతో తయారవుతాయి, ఇవి నిర్దిష్ట చిప్ యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

క్రొత్త ఎలక్ట్రానిక్ అభిరుచి గలవారు సాధారణంగా ఈ ఉపయోగకరమైన భాగాలను నిర్వహించడం మరియు వాటిని ఉద్దేశించిన అనువర్తనం కోసం సర్క్యూట్‌లుగా కాన్ఫిగర్ చేయడం కష్టం.

ఇక్కడ మేము బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను ప్రాక్టికల్ సర్క్యూట్‌లుగా నిర్వహించే మరియు అమలు చేసే విధులను అధ్యయనం చేస్తాము.

స్విచ్ వంటి ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఎలా ఉపయోగించాలి

బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్లు సాధారణంగా మూడు లీడ్ యాక్టివ్ ఎలక్ట్రానిక్ భాగం, ఇవి ప్రాథమికంగా ఆన్ లేదా స్విచ్ శక్తిని బాహ్య లోడ్ లేదా సర్క్యూట్ యొక్క అనుబంధ ఎలక్ట్రానిక్ దశకు మార్చడానికి స్విచ్ వలె పనిచేస్తాయి.

ఒక క్లాసిక్ ఉదాహరణ క్రింద చూడవచ్చు, ఇక్కడ ట్రాన్సిస్టర్ a గా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది సాధారణ ఉద్గారిణి యాంప్లిఫైయర్ :

ఇచ్చిన లోడ్‌ను నియంత్రించడానికి స్విచ్ వంటి ఏదైనా ట్రాన్సిస్టర్‌ను ఉపయోగించే ప్రామాణిక పద్ధతి ఇది. ఒక చిన్న బాహ్య వోల్టేజ్ బేస్కు వర్తించినప్పుడు మీరు చూడవచ్చు, ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ చేసి కలెక్టర్ ఉద్గారిణి టెర్మినల్స్ అంతటా భారీ విద్యుత్తును నిర్వహిస్తుంది, పెద్ద లోడ్తో మారుతుంది.

సూత్రాన్ని ఉపయోగించి బేస్ రెసిస్టర్ విలువను లెక్కించవచ్చు:

ఆర్_బి= (బేస్ సప్లై V._బి- బేస్-ఎమిటర్ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్) x hFE / లోడ్ కరెంట్

బాహ్య వోల్టేజ్ యొక్క ప్రతికూల లేదా గ్రౌండ్ లైన్ తప్పనిసరిగా ట్రాన్సిస్టర్ గ్రౌండ్ లైన్ లేదా ఉద్గారిణితో అనుసంధానించబడి ఉండాలని గుర్తుంచుకోండి, లేకపోతే బాహ్య వోల్టేజ్ ట్రాన్సిస్టర్‌పై ఎటువంటి ప్రభావం చూపదు.

ట్రాన్సిస్టర్‌ను రిలే డ్రైవర్‌గా ఉపయోగించడం

ఎలా తయారు చేయాలో సంబంధించి నా మునుపటి పోస్ట్‌లలో ఒకదానిలో నేను ఇప్పటికే వివరించాను ట్రాన్సిస్టర్ డ్రైవర్ సర్క్యూట్ .

ప్రాథమికంగా ఇది పైన చూపిన విధంగా అదే కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. దీనికి ప్రామాణిక సర్క్యూట్ ఇక్కడ ఉంది:

మీరు రిలే గురించి అయోమయంలో ఉంటే, మీరు వివరించే ఈ సమగ్ర కథనాన్ని చూడవచ్చు రిలే కాన్ఫిగరేషన్ల గురించి ప్రతిదీ .

ట్రాన్సిస్టర్ టు లైట్ డిమ్మర్ ఉపయోగించడం

కింది కాన్ఫిగరేషన్ ఒక ట్రాన్సిస్టర్‌ను లైట్ డిమ్మర్‌గా ఎలా ఉపయోగించవచ్చో చూపిస్తుంది ఉద్గారిణి అనుచరుడు సర్క్యూట్ .

వేరియబుల్ రెసిస్టర్ లేదా కుండ వైవిధ్యంగా ఉన్నందున మీరు చూడవచ్చు, దీపం తీవ్రత కూడా మారుతుంది. మేము దానిని పిలుస్తాము ఉద్గారిణి-అనుచరుడు , ఎందుకంటే ఉద్గారిణి వద్ద లేదా బల్బుకు అడ్డంగా ఉండే వోల్టేజ్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ వద్ద వోల్టేజ్‌ను అనుసరిస్తుంది.

ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే ఉద్గారిణి వోల్టేజ్ బేస్ వోల్టేజ్ వెనుక కేవలం 0.7 V ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, బేస్ వోల్టేజ్ 6 V అయితే, ఉద్గారిణి 6 - 0.7 = 5.3 V మరియు అందువలన ఉంటుంది. 0.7 V వ్యత్యాసం బేస్ ఉద్గారిణి అంతటా ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కనీస ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ రేటింగ్ కారణంగా ఉంది.

ఇక్కడ, 1 K రెసిస్టర్‌తో పాటు కుండ నిరోధకత ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ వద్ద రెసిస్టివ్ డివైడర్ నెట్‌వర్క్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. కుండ స్లయిడర్ కదిలినప్పుడు, ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ వద్ద వోల్టేజ్ మార్చబడుతుంది మరియు ఇది తదనుగుణంగా దీపం అంతటా ఉద్గారిణి వోల్టేజ్‌ను మారుస్తుంది మరియు దీపం తీవ్రత తదనుగుణంగా మారుతుంది.

ట్రాన్సిస్టర్‌ను సెన్సార్‌గా ఉపయోగించడం

పైన పేర్కొన్న చర్చల నుండి, ట్రాన్సిస్టర్ అన్ని అనువర్తనాలలో ఒక కీలకమైన పనిని చేస్తున్నట్లు మీరు గమనించవచ్చు. ఇది ప్రాథమికంగా దాని బేస్ వద్ద వోల్టేజ్‌ను విస్తరిస్తుంది, దాని కలెక్టర్ ఉద్గారిణి అంతటా పెద్ద ప్రవాహాన్ని మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది.

ట్రాన్సిస్టర్‌ను సెన్సార్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు ఈ విస్తరించే లక్షణం కూడా దోపిడీకి గురవుతుంది. కింది ఉదాహరణ పరిసర కాంతిలో ఉన్న వ్యత్యాసాన్ని ఎలా గ్రహించగలదో చూపిస్తుంది మరియు తదనుగుణంగా రిలేను ఆన్ / ఆఫ్ చేయండి.

ఇక్కడ కూడా ఎల్‌డిఆర్ మరియు 300 ఓం / 5 కె ఆరంభం ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ వద్ద సంభావ్య డివైడర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

300 ఓం నిజానికి అవసరం లేదు. ట్రాన్సిస్టర్ బేస్ ఎప్పుడూ పూర్తిగా గ్రౌన్దేడ్ కాలేదని నిర్ధారించడానికి ఇది చేర్చబడింది, అందువల్ల ఇది పూర్తిగా నిలిపివేయబడదు లేదా మూసివేయబడదు. LDR ద్వారా కాంతి తీవ్రత ఎంత ప్రకాశవంతంగా ఉన్నప్పటికీ, LDR ద్వారా ప్రస్తుతము ఒక నిర్దిష్ట కనీస పరిమితిని మించదని ఇది నిర్ధారిస్తుంది.

చీకటిగా ఉన్నప్పుడు, LDR అధిక నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది 300 ఓం మరియు 5 K ప్రీసెట్ యొక్క మిశ్రమ విలువ కంటే చాలా రెట్లు ఎక్కువ.

ఈ కారణంగా ట్రాన్సిస్టర్ బేస్ సానుకూల వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువ గ్రౌండ్ సైడ్ వోల్టేజ్ (నెగటివ్) ను పొందుతుంది మరియు దాని కలెక్టర్ / ఉద్గారిణి ప్రసరణ ఆపివేయబడుతుంది.

అయినప్పటికీ LDR ​​పై తగినంత కాంతి పడిపోయినప్పుడు, దాని నిరోధకత కొన్ని కిలో-ఓం విలువకు పడిపోతుంది.

ఇది ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్ వోల్టేజ్ 0.7 V మార్కు కంటే బాగా పెరగడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ట్రాన్సిస్టర్ ఇప్పుడు పక్షపాతం పొందుతుంది మరియు కలెక్టర్ లోడ్‌ను ఆన్ చేస్తుంది, అది రిలే.

మీరు చూడగలిగినట్లుగా, ఈ అనువర్తనంలో కూడా ట్రాన్సిస్టర్లు ప్రాథమికంగా చిన్న బేస్ వోల్టేజ్‌ను విస్తరిస్తాయి, అంటే దాని కలెక్టర్ వద్ద పెద్ద లోడ్ ఆన్ చేయవచ్చు.

LDR ను a వంటి ఇతర సెన్సార్లతో భర్తీ చేయవచ్చు థర్మిస్టర్ హీట్ సెన్సింగ్ కోసం, a వాటర్ సెన్సార్ నీటి సెన్సింగ్ కోసం, a ఫోటోడియోడ్ IR బీమ్ సెన్సింగ్ కోసం, మరియు మొదలగునవి.

మీ కోసం ప్రశ్న: LDR మరియు 300/5 K ప్రీసెట్ యొక్క స్థానం ఒకదానితో ఒకటి మార్చుకుంటే ఏమి జరుగుతుంది?

ట్రాన్సిస్టర్ ప్యాకేజీలు

ట్రాన్సిస్టర్‌లు సాధారణంగా వారి బాహ్య ప్యాకేజీ ద్వారా గుర్తించబడతాయి, దీనిలో నిర్దిష్ట పరికరం పొందుపరచవచ్చు. ఈ ఉపయోగకరమైన పరికరాలను కలిగి ఉన్న ప్యాకేజీ యొక్క అత్యంత సాధారణ రకాలు T0-92, TO-126, TO-220 మరియు TO-3. మేము ట్రాన్సిస్టర్‌ల యొక్క ఈ ప్రత్యేకతలన్నింటినీ అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తాము మరియు వాటిని ప్రాక్టికల్ సర్క్యూట్లలో ఎలా ఉపయోగించాలో కూడా నేర్చుకుంటాము.

చిన్న సిగ్నల్ TO-92 ట్రాన్సిస్టర్‌లను అర్థం చేసుకోవడం:

బిసి 547, బిసి 557, బిసి 546, బిసి 548, బిసి 549 వంటి ట్రాన్సిస్టర్లు అన్నీ ఈ కోవలోకి వస్తాయి.

ఇవి సమూహంలో అత్యంత ప్రాధమికమైనవి మరియు తక్కువ వోల్టేజీలు మరియు ప్రవాహాలతో కూడిన అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి. ఆసక్తికరంగా, ఈ వర్గం ట్రాన్సిస్టర్‌లు వాటి బహుముఖ పారామితుల కారణంగా ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో చాలా విస్తృతంగా మరియు విశ్వవ్యాప్తంగా ఉపయోగించబడతాయి.

సాధారణంగా ఈ పరికరాలు వాటి కలెక్టర్ మరియు ఉద్గారిణి అంతటా 30 నుండి 60 వోల్ట్ల మధ్య వోల్టేజ్‌లను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడ్డాయి.

బేస్ వోల్టేజ్ 6 కంటే ఎక్కువ కాదు, కానీ వాటిని సులభంగా a తో ప్రేరేపించవచ్చు వోల్టేజ్ స్థాయి 0.7 వోల్ట్ల కంటే తక్కువ వారి బేస్ వద్ద. అయితే ప్రస్తుతము సుమారు 3 mA కి పరిమితం చేయాలి.

TO-92 ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క మూడు లీడ్లను ఈ క్రింది పద్ధతిలో గుర్తించవచ్చు:

ముద్రించిన వైపు మన వైపు ఉంచడం, కుడి వైపు సీసం ఉద్గారిణి, మధ్యలో ఒకటి బేస్ మరియు ఎడమ చేతి వైపు కాలు పరికరం యొక్క కలెక్టర్.

UPDATE: ఆర్డునోతో ట్రాన్సిస్టర్‌లను ఎలా ఉపయోగించాలో తెలుసుకోవాలనుకుంటున్నారా? ఇక్కడ చదవండి

TO-92 ట్రాన్సిస్టర్‌ను ప్రాక్టికల్ ది డిజైన్‌లుగా ఎలా కాన్ఫిగర్ చేయాలి

ట్రాన్సిస్టర్లు ప్రధానంగా రెండు రకాలు, ఎన్‌పిఎన్ రకం మరియు పిఎన్‌పి రకం, రెండూ ఒకదానికొకటి పరిపూరకరమైనవి. ప్రాథమికంగా వారిద్దరూ ఒకే విధంగా ప్రవర్తిస్తారు కాని వ్యతిరేక సూచనలు మరియు దిశలలో.

ఉదాహరణకు, ఒక NPN పరికరానికి భూమికి సంబంధించి సానుకూల ట్రిగ్గర్ అవసరం అయితే PNP పరికరానికి పేర్కొన్న ఫలితాలను అమలు చేయడానికి సానుకూల సరఫరా రేఖకు సూచనగా ప్రతికూల ట్రిగ్గర్ అవసరం.

పైన వివరించిన ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క మూడు లీడ్‌లు ఒక నిర్దిష్ట అనువర్తనం కోసం పని చేయడానికి పేర్కొన్న ఇన్‌పుట్‌లు మరియు అవుట్‌పుట్‌లతో కేటాయించాల్సిన అవసరం ఉంది, ఇది పరామితిని మార్చడానికి స్పష్టంగా ఉంటుంది.

కింది ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ పారామితులతో లీడ్స్ కేటాయించాల్సిన అవసరం ఉంది:

ది ఏదైనా ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఉద్గారిణి పరికరం యొక్క సూచన పిన్అవుట్ , అంటే దానికి పేర్కొన్న సాధారణ సరఫరా సూచనను కేటాయించాల్సిన అవసరం ఉంది, తద్వారా మిగిలిన రెండు లీడ్‌లు దానికి సూచనగా పనిచేస్తాయి.

NPN ట్రాన్సిస్టర్‌కు ఎల్లప్పుడూ ప్రతికూల సరఫరా అవసరం, సరైన పనితీరు కోసం దాని ఉద్గారిణి లీడ్ వద్ద అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, అయితే PNP కోసం, ఇది దాని ఉద్గారిణికి సానుకూల సరఫరా మార్గంగా ఉంటుంది.

కలెక్టర్ అనేది ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క లోడ్ మోసే సీసం మరియు స్విచ్ చేయవలసిన లోడ్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్ వద్ద ప్రవేశపెట్టబడుతుంది (ఫిగర్ చూడండి).

ది ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఆధారం ట్రిగ్గర్ టెర్మినల్, ఇది చిన్న వోల్టేజ్ స్థాయితో వర్తించాల్సిన అవసరం ఉంది, కాబట్టి లోడ్ ద్వారా కరెంట్ ఉద్గార రేఖకు అడ్డంగా, సర్క్యూట్ పూర్తి చేసి లోడ్‌ను ఆపరేట్ చేస్తుంది.

బేస్కు ట్రిగ్గర్ సరఫరాను తీసివేయడం వెంటనే లోడ్ ఆఫ్ లేదా కలెక్టర్ మరియు ఉద్గారిణి టెర్మినల్స్ అంతటా కరెంట్ ఆఫ్ చేస్తుంది.

TO-126, TO-220 పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను అర్థం చేసుకోవడం:

ఇవి శక్తివంతమైన సాపేక్షంగా శక్తివంతమైన లోడ్లు ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, దీపాలు మొదలైనవి మారడానికి మరియు TO-3 పరికరాలను నడపడానికి అవసరమయ్యే అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించే మీడియం రకం పవర్ ట్రాన్సిస్టర్లు, విలక్షణమైన ఉదాలు BD139, BD140, BD135 మొదలైనవి.

BJT పిన్‌అవుట్‌లను గుర్తించడం

ది పిన్అవుట్ గుర్తించబడింది కింది పద్ధతిలో:

పరికరాన్ని దాని ముద్రిత ఉపరితలంతో మీకు ఎదురుగా పట్టుకోవడం, కుడి వైపు సీసం ఉద్గారిణి, సెంటర్ సీసం కలెక్టర్ మరియు ఎడమ వైపు సీసం బేస్.

పనితీరు మరియు ప్రేరేపించే సూత్రం మునుపటి విభాగంలో వివరించిన దానితో సమానంగా ఉంటుంది.

ఈ పరికరం వారి కలెక్టర్ అంతటా ఉద్గారిణి వరకు 100 mA నుండి 2 ఆంప్స్ వరకు ఎక్కడైనా లోడ్లతో నిర్వహించబడుతుంది.

బేస్ ట్రిగ్గర్ 1 నుండి 5 వోల్ట్ల వరకు ఎక్కడైనా ఉంటుంది, స్విచ్ చేయాల్సిన లోడ్ల శక్తిని బట్టి ప్రవాహాలు 50 mA మించకూడదు.

TO-3 పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను అర్థం చేసుకోవడం:

చిత్రంలో చూపిన విధంగా వీటిని లోహ ప్యాకేజీలలో చూడవచ్చు. TO-3 పవర్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల యొక్క సాధారణ ఉదాహరణలు 2N3055, AD149, BU205, మొదలైనవి.

TO-3 ప్యాకేజీ యొక్క లీడ్స్ ఈ క్రింది విధంగా గుర్తించబడతాయి:

పరికరం యొక్క సీసం వైపు మీ వైపు పట్టుకోవడం, పెద్ద ప్రాంతం ఉన్న లీడ్స్ పక్కన ఉన్న లోహ భాగాన్ని పైకి పట్టుకోవడం (ఫిగర్ చూడండి), కుడి వైపు సీసం బేస్, ఎడమ వైపు సీసం ఉద్గారిణి అయితే పరికరం యొక్క లోహ శరీరం ప్యాకేజీ యొక్క కలెక్టర్ను ఏర్పరుస్తుంది.

ఫంక్షన్ మరియు ఆపరేటింగ్ సూత్రం చిన్న సిగ్నల్ ట్రాన్సిస్టర్ కోసం వివరించిన విధంగానే ఉంటుంది, అయితే పవర్ స్పెక్స్ క్రింద ఇచ్చిన విధంగా దామాషా ప్రకారం పెరుగుతాయి:

కలెక్టర్-ఉద్గారిణి వోల్టేజ్ 30 నుండి 400 వోల్ట్ల మధ్య మరియు 10 నుండి 30 ఆంప్స్ మధ్య ఉంటుంది.

బేస్ ట్రిగ్గర్ 5 వోల్ట్ల చుట్టూ అనుకూలంగా ఉండాలి, ప్రస్తుత స్థాయిలు 10 నుండి 50 mA వరకు ప్రేరేపించబడే లోడ్ యొక్క పరిమాణాన్ని బట్టి ఉండాలి. బేస్ ట్రిగ్గరింగ్ కరెంట్ లోడ్ కరెంట్‌కు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

మరింత నిర్దిష్ట ప్రశ్నలు ఉన్నాయా? దయచేసి మీ వ్యాఖ్యల ద్వారా వారిని అడగండి, మీ కోసం వాటిని పరిష్కరించడానికి నేను ఇక్కడ ఉన్నాను.