ট্রানজিস্টর ইলেকট্রনিক সুইচ - অপারেশন এবং পরিকল্পিত নীতি

পালস ডিভাইসে আপনি প্রায়ই ট্রানজিস্টর সুইচ খুঁজে পেতে পারেন। ট্রানজিস্টর সুইচগুলি ফ্লিপ-ফ্লপ, সুইচ, মাল্টিভাইব্রেটর, ব্লকিং জেনারেটর এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক সার্কিটে পাওয়া যায়। প্রতিটি সার্কিটে, ট্রানজিস্টর সুইচটি তার কার্য সম্পাদন করে এবং ট্রানজিস্টরের অপারেশন মোডের উপর নির্ভর করে, সম্পূর্ণরূপে সুইচের সার্কিট পরিবর্তিত হতে পারে, তবে ট্রানজিস্টর সুইচের মৌলিক পরিকল্পিত চিত্রটি নিম্নরূপ:

একটি ট্রানজিস্টর সুইচ পরিচালনার বিভিন্ন মৌলিক মোড রয়েছে: স্বাভাবিক সক্রিয় মোড, স্যাচুরেশন মোড, কাট-অফ মোড এবং সক্রিয় বিপরীত মোড। যদিও ট্রানজিস্টর সুইচ সার্কিটটি মূলত একটি সাধারণ ইমিটার ট্রানজিস্টর অ্যামপ্লিফায়ার সার্কিট, এই সার্কিটটি একটি সাধারণ পরিবর্ধক থেকে ফাংশন এবং মোডে ভিন্ন।

একটি কী অ্যাপ্লিকেশনে, ট্রানজিস্টর একটি দ্রুত সুইচ হিসাবে কাজ করে এবং প্রধান স্থির অবস্থা দুটি: ট্রানজিস্টর বন্ধ এবং ট্রানজিস্টর চালু। ল্যাচড স্টেট — ট্রানজিস্টর কাটঅফ মোডে থাকা অবস্থায় খোলা অবস্থায়।ক্লোজড স্টেট - ট্রানজিস্টরের স্যাচুরেশন স্টেট বা স্যাচুরেশনের কাছাকাছি একটি স্টেট, যে অবস্থায় ট্রানজিস্টর খোলা থাকে। যখন ট্রানজিস্টর এক অবস্থা থেকে অন্য অবস্থায় সুইচ করে, তখন এটি একটি সক্রিয় মোড যেখানে ক্যাসকেডের প্রক্রিয়াগুলি অ-রৈখিক হয়।

স্ট্যাটিক অবস্থা ট্রানজিস্টরের স্ট্যাটিক বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী বর্ণনা করা হয়। দুটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে: আউটপুট পরিবার — কালেক্টর-ইমিটার ভোল্টেজের উপর কালেক্টর কারেন্টের নির্ভরতা এবং ইনপুট ফ্যামিলি — বেস-ইমিটার ভোল্টেজের উপর বেস কারেন্টের নির্ভরতা।

কাটঅফ মোডটি ট্রানজিস্টরের দুটি পিএন জংশনের বিপরীত দিকের বায়াসিং দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং একটি গভীর কাটঅফ এবং একটি অগভীর কাটঅফ রয়েছে। একটি গভীর ভাঙ্গন হল যখন জংশনগুলিতে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ডের চেয়ে 3-5 গুণ বেশি এবং অপারেটিং একের বিপরীত মেরুতা থাকে। এই অবস্থায়, ট্রানজিস্টর খোলা থাকে, এবং এর ইলেক্ট্রোডে স্রোত অত্যন্ত ছোট।

একটি অগভীর বিরতিতে, ইলেক্ট্রোডগুলির একটিতে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ কম থাকে এবং ইলেক্ট্রোড স্রোত গভীর বিরতির চেয়ে বেশি হয়, ফলস্বরূপ যে স্রোতগুলি ইতিমধ্যেই আউটপুট বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরিবারের নিম্ন বক্ররেখা অনুসারে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের উপর নির্ভরশীল। , এই বক্ররেখাকে "সীমাবদ্ধ বৈশিষ্ট্য" বলা হয় ...

উদাহরণস্বরূপ, আমরা ট্রানজিস্টরের কী মোডের জন্য একটি সরলীকৃত গণনা করব যা একটি প্রতিরোধী লোডে কাজ করবে। একটি ট্রানজিস্টর দীর্ঘ সময়ের জন্য দুটি মৌলিক অবস্থার মধ্যে একটিতে থাকবে: সম্পূর্ণ খোলা (স্যাচুরেশন) বা সম্পূর্ণরূপে বন্ধ (কাটঅফ)।

ট্রানজিস্টরের লোডকে রিলে SRD-12VDC-SL-C-এর কুণ্ডলী ধরা যাক, যার কয়েলের রোধ নামমাত্র 12 V-এ হবে 400 ohms।আমরা রিলে কয়েলের প্রবর্তক প্রকৃতি উপেক্ষা করি, বিকাশকারীদের ক্ষণস্থায়ী নির্গমন থেকে রক্ষা করার জন্য একটি সাইলেন্সার সরবরাহ করতে দিন, তবে আমরা এই তথ্যের ভিত্তিতে গণনা করব যে রিলেগুলি একবার এবং খুব দীর্ঘ সময়ের জন্য চালু হবে। আমরা সূত্র দ্বারা সংগ্রাহক বর্তমান খুঁজে পাই:

Ik = (Upit-Ukenas) / Rn.

কোথায়: ইক — সংগ্রাহকের সরাসরি প্রবাহ; ব্যবহার — সরবরাহ ভোল্টেজ (12 ভোল্ট); ইউকেনাস — বাইপোলার ট্রানজিস্টরের স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (0.5 ভোল্ট); আরএন — লোড প্রতিরোধের (400 ওহম)।

আমরা Ik = (12-0.5) / 400 = 0.02875 A = 28.7 mA পাই।

বিশ্বস্ততার জন্য, চলুন সীমিত কারেন্ট এবং সীমিত ভোল্টেজের জন্য মার্জিন সহ একটি ট্রানজিস্টর নেওয়া যাক। একটি SOT-32 প্যাকেজে একটি BD139 করবে। এই ট্রানজিস্টরের পরামিতি রয়েছে Ikmax = 1.5 A, Ukemax = 80 V। একটি ভাল মার্জিন থাকবে।

28.7 mA এর একটি সংগ্রাহক কারেন্ট প্রদান করার জন্য, একটি উপযুক্ত বেস কারেন্ট প্রদান করতে হবে। বেস কারেন্ট সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়: Ib = Ik/h21e, যেখানে h21e হল স্ট্যাটিক কারেন্ট ট্রান্সফার সহগ।

আধুনিক মাল্টিমিটার আপনাকে এই প্যারামিটারটি পরিমাপ করতে দেয় এবং আমাদের ক্ষেত্রে এটি 50 ছিল। তাই Ib = 0.0287 / 50 = 574 μA। যদি h21e সহগটির মান অজানা থাকে, তাহলে নির্ভরযোগ্যতার জন্য আপনি এই ট্রানজিস্টরের ডকুমেন্টেশন থেকে সর্বনিম্ন নিতে পারেন।

প্রয়োজনীয় বেস প্রতিরোধকের মান নির্ধারণ করতে। মূল ইমিটারের স্যাচুরেশন ভোল্টেজ হল 1 ভোল্ট। এর মানে হল যে যদি লজিক মাইক্রোসার্কিটের আউটপুট থেকে একটি সংকেত দ্বারা নিয়ন্ত্রণ করা হয়, যার ভোল্টেজ 5 V হয়, তাহলে 574 μA এর প্রয়োজনীয় বেস কারেন্ট প্রদান করতে, 1 V ট্রানজিশনে একটি ড্রপ সহ, আমরা পাই :

R1 = (Uin-Ubenas) / Ib = (5-1) / 0.000574 = 6968 ওহম

স্ট্যান্ডার্ড সিরিজ 6.8 kOhm প্রতিরোধকের ছোট দিকটি বেছে নেওয়া যাক (যাতে কারেন্ট সম্পূর্ণরূপে যথেষ্ট)।

কিন্তু, ট্রানজিস্টরটি দ্রুত স্যুইচ করার জন্য এবং অপারেশনটি নির্ভরযোগ্য হওয়ার জন্য, আমরা বেস এবং ইমিটারের মধ্যে একটি অতিরিক্ত প্রতিরোধক R2 ব্যবহার করব এবং এতে কিছু শক্তি পড়বে, যার অর্থ হল এটির প্রতিরোধের হ্রাস করা প্রয়োজন। প্রতিরোধক R1। আসুন R2 = 6.8 kΩ নিই এবং R1 এর মান সামঞ্জস্য করি:

R1 = (Uin-Ubenas) / (Ib + I (প্রতিরোধক R2 এর মাধ্যমে) = (Uin-Ubenas) / (Ib + Ubenas / R2)

R1 = (5-1) / (0.000574 + 1/6800) = 5547 ওহম।

ধরুন R1 = 5.1 kΩ এবং R2 = 6.8 kΩ।

চলুন সুইচ লস গণনা করা যাক: P = Ik * Ukenas = 0.0287 * 0.5 = 0.014 W। ট্রানজিস্টরের একটি হিটসিঙ্কের প্রয়োজন নেই।