zvažte základní odpor, který řídí množství proudu vstupujícího do základní křižovatky bipolárního tranzistoru (BJT), aby způsobil jeho chování v oblasti nasycení. Tento odpor určuje množství saturačního proudu Ib(sat) proudícího do základní křižovatky a který řídí množství saturačního proudu Ic (sat) protékajícího spoji kolektoru a emitoru. Pro tvrdou saturaci inženýři obvykle používají hodnotu HFE stejnosměrného proudu 10.

NPN tranzistor vyžaduje kladné napětí na základní křižovatce pro zapnutí a řízení zátěže (RL), jako je nízkonapěťové relé se známou hodnotou odporu. V těchto typech spínacích aplikací požadujeme, aby se choval jako přepínač a plně se choval v oblasti saturace. Pro vedení v této oblasti je proto vyžadována správná hodnota základního odporu a tato hodnota se liší pro různá vstupní Spínací napětí. V této vícestránkové části článku jsou dva kalkulačky, kde první je pro případ, kdy je znám odpor zátěže, zatímco druhý, je pro případ, kdy je znám proud zátěže.

kalkulačka 1: vypočítat Rb když je znám odpor zátěže

abyste mohli tuto kalkulačku používat, budete potřebovat znát vstupní Spínací napětí (Vi), napájecí napětí Vcc a odpor zátěže RL.

kalkulačka 2: Vypočítejte Rb, když je znám Zatěžovací proud

abyste mohli tuto kalkulačku používat, musíte znát vstupní Spínací napětí (Vi), napájecí napětí Vcc a Zátěžový proud il.

teorie HFE a kolektorového proudu

v tranzistorové literatuře existují dva různé typy parametrů zesílení se stejnými třemi písmeny. Malé pouzdro “ hfe “ představuje malý zisk signálu nebo zisk střídavého proudu a tento parametr nepoužíváme při použití tranzistoru jako spínače. Parametr “ hFE “ představuje zisk DC a toto je parametr, který je třeba zvážit. Při výběru hodnoty hFE pro účely přepínání tranzistorů vždy zvolíme minimální hodnocení jako nejhorší případ, protože chceme, aby tranzistor vedl v oblasti saturace. Pro tvrdou saturaci inženýři obvykle volí hodnotu 10.

nezapomeňte, že bipolární tranzistor je proudový zesilovač, protože malé množství proudu “ Ib „přes základnu řídí větší množství proudu“ Ic “ protékající jeho kolektorem. Jak velký je tento proudový tok, závisí na faktoru zisku známém jako „hFE“, také někdy nazývaný stejnosměrný proudový zisk, a beta. Proud protékající kolektorem je tedy úměrný základnímu proudu vynásobenému ziskem, jak ukazuje níže uvedený vzorec.

Ic = Ib × hFE

parametr hFE však není konstantní, protože tranzistor může mít mnoho hodnocení pro různé kolektorové proudy Ic. Studenti často obtížně vizualizují vztah mezi hFE a kolektorovým proudem. Výše uvedený graf ukazuje hFE na ose y a kolektorový proud na ose x pro univerzální tranzistor. Jak vidíte, když se proud kolektoru zvyšuje, HFE klesá.

kdy použít tranzistory NPN a PNP

je důležité si uvědomit, že když je Spínací napětí na základní křižovatce kladné, je obvyklé použít tranzistor NPN. Pokud je však Spínací napětí 0 – V nebo záporné, použije se k přepínání zátěže tranzistor PNP. Obvykle má univerzální tranzistor, jako je PN2222, maximální výkon kolektoru (Ic) 600 mA DC. Pokud vaše zatížení vyžaduje více proudu, pak je rozumné zvážit tranzistory s větším počtem Ic. Inženýři mají tendenci používat tranzistory Darlington v případech, kdy jsou vyžadovány větší proudy k pohonu větších zátěží, jako jsou relé a motory.

NPN tranzistor	maximální kolektorový proud Ic
PN2222	600-mA DC
2N2222	800-mA DC
MPSA13 / MPSA14	500-mA DC
2N3904 / 2N3903	200-mA DC

tento článek pokračuje…

tranzistorový základní Odpor kalkulačka
tranzistorový základní odpor a tvrdá saturace
tranzistorový pevný saturace-pravidlo
tranzistor jako spínač
standardní hodnoty rezistoru