- Електронні компоненти, що збираються в аналогові та цифрові пристрої: телевізори, вимірювальні прилади, смартфони, комп'ютери, ноутбуки, планшети. Якщо раніше деталі зображалися приблизно до їх натурального вигляду, то сьогодні використовуються умовні графічні позначення радіодеталей на схемі, розроблені та затверджені Міжнародною електротехнічною комісією.

Типи електронних схем

Принципові схеми

• Однолінійний. На такому кресленні зображують лише силові ланцюги.
• Повний. Якщо електроустановка нескладна, всі її елементи можуть бути відображені на одному аркуші. Для опису апаратури, що має у складі кількох ланцюгів (силових, вимірювальних, управління) виготовляють креслення для кожного вузла і розташовують їх на різних листах.

Блок-схеми

Монтажні

Карти напружень та опорів

Як позначаються різні радіодеталі на схемах

Резистори

Постійні резистори

Змінні резистори

• Послідовне. Кінцевий висновок однієї деталі поєднується з початковим виведенням іншої. По всіх елементах ланцюга протікає загальний струм. Підключення кожного наступного резистора підвищує опір.
• Паралельне. Початкові висновки всіх опорів поєднуються в одній точці, кінцеві - в іншій. Струм проходить по кожному резистори. Загальний опір у такому ланцюзі завжди менше, ніж опір окремого резистора.
• Змішане. Це найбільш популярний тип з'єднання деталей, що поєднує два описані вище.

Конденсатори

• Конденсатори із постійною ємністю. Біля значка ставиться літера «С», порядковий номер деталі, значення номінальної ємності.
• Зі змінною ємністю. Біля графічного значка проставляються значення мінімальної та максимальної ємності.

Діоди та стабілітрони

Транзистори

Мікросхеми

Кнопки, реле, перемикачі

Літерне позначення радіодеталей на схемі

Літерні коди радіоелементів на принципових схемах

Літерні коди функціонального призначення радіоелектронного пристрою або елемента

Літерні скорочення з радіоелектроніки

Графічне позначення радіодеталей на схемах. Позначення радіодеталей на схемі та їх назва

Позначення радіоелементів. Фото та назви

xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai

Початківцям про радіодеталі | Майстер Гвинтик. Все своїми руками!

Для того, щоб зібрати схему які тільки радіодеталі і не знадобляться: резистори (опір), транзистори, діоди, конденсатори тощо. З різноманіття радіодеталей треба вміти швидко відрізнити на вигляд потрібну, розшифрувати напис на її корпусі, визначити цоколівку. Про все про це і йтиметься нижче.

Ця деталь практично зустрічається у кожній схемі радіоаматорських конструкцій. Як правило, найпростіший конденсатор - це дві металеві пластинки (обкладки) і повітря між ними як діелектрик. Замість повітря може бути порцеляна, слюда або інший матеріал, який не проводить струм. Через конденсатор постійний струм не проходить, а ось змінний струм через конденсатор проходить. Завдяки такій властивості конденсатор ставлять там, де потрібно відокремити постійний струм від змінного.

У конденсатора основний параметр – це ємність.

Одиниця ємності - мікрофарада (мкФ) взята за основу в радіоаматорських конструкціях та у промисловій апаратурі. Але найчастіше використовується інша одиниця - пикофарада (пФ), мільйонна частка микрофарады (1 мкф = 1 000 нф = 1 000 000 пф). На схемах ви зустрінете і ту, й іншу одиницю. Причому ємність до 9100 пФ включно вказують на схемах пікофарадах або нанофарадах (9н1) , а вище - в мікрофарадах. Якщо, наприклад, поруч із умовним позначенням конденсатора написано «27», «510» або «6800», значить, ємність конденсатора відповідно 27, 510, 6800 пФ або n510 (0,51 нф = 510 пф або 6н8 = 6,8 нф = 6800пф). А ось цифри 0,015, 0,25 або 1,0 свідчать про те, що ємність конденсатора складає відповідне число мікрофарад (0,015 мкф = 15 нф = 15 000 пф).

Типи конденсаторів.

Конденсатори бувають постійної та змінної ємності.

У змінних конденсаторів ємність змінюється при обертанні осі, що виступає назовні. При цьому одна накладка (рухлива) знаходить на не рухому, не стикаючись з нею, в результаті збільшується ємність. Крім цих двох типів, у наших конструкціях використовується ще один різновид конденсаторів - підстроювальний. Зазвичай його встановлюють у той чи інший пристрій для того, щоб при налагодженні точніше підібрати потрібну ємність і конденсатор більше не чіпати. У аматорських конструкціях підбудовний конденсатор нерідко використовують як змінний - він дешевший і доступніший.

Конденсатори відрізняються матеріалом між пластинами та конструкцією. Бувають конденсатори повітряні, слюдяні, керамічні та ін Цей різновид постійних конденсаторів - не полярні. Інший різновид конденсаторів - електролітичні (полярні). Такі конденсатори випускають велику ємність - від десятої частки мкФ до кілька десятків мкФ. На схемах їм вказують як ємність, а й максимальне напруга, яку їх можна використовувати. Наприклад, напис 10,0 x 25 означає, що конденсатор ємністю 10 мкФ потрібно взяти на напругу 25 В.

Для змінних або підстроювальних конденсаторів на схемі вказують крайні значення ємності, які виходять, якщо вісь конденсатора повернути від одного крайнього положення до іншого або обертати кругову (як у конденсаторів підлаштування). Наприклад, напис 10 - 240 свідчить про те, що в одному крайньому положенні осі ємність конденсатора становить 10 пФ, а в іншому - 240 пФ. При плавному повороті з одного положення в інше ємність конденсатора також плавно змінюватиметься від 10 до 240 пФ або назад - від 240 до 10 пФ.

Треба сказати, що цю деталь, як і конденсатор, можна побачити у багатьох саморобках. Являє собою порцелянову трубочку (або стрижень), на яку зовні напилено тонку плівку металу або сажі (вуглецю). На малоомних резисторах великої потужності зверху намотується ніхромова нитка. Резистор має опір і використовується для того, щоб встановити потрібний струмв електричного ланцюга. Згадайте приклад із резервуаром: змінюючи діаметр труби (опір навантаження), можна отримати ту чи іншу швидкість потоку води (електричний струм різної сили). Чим тонше плівка на фарфоровій трубочці або стрижні, тим більший опір струму.

Резистори бувають постійні та змінні.

З постійних найчастіше використовують резистори типу МЛТ (металізоване лаковане теплостійке), ПС (вологостійкий опір), ПЛМ (вуглецевий лакований малогабаритний), зі змінних - СП (опір змінний) і СПО (опір змінний об'ємний). Зовнішній вигляд постійних резисторів показано на рис. нижче.

Резистори розрізняють по опору та потужності. Опір, як Ви вже знаєте, вимірюють в омах (Ом), кіломах (кОм) та мегаомах (МОм). Потужність виражають у ватах і позначають цю одиницю літерами Вт. Резистори різної потужності відрізняються розмірами. Чим більша потужність резистора, тим більші його розміри.

Опір резистора проставляють на схемах поруч із його умовним позначенням. Якщо опір менший за 1 кОм, цифрами вказують числом без одиниці виміру. При опорі 1 кОм і більше - до 1 МОм вказують число кілом і ставлять поряд букву "к". Опір 1 МОм та вище виражають числом мегаом з додаванням літери «М». Наприклад, якщо схемою поруч із позначенням резистора написано 510, отже, опір резистора 510 Ом. Позначенням 3,6 і 820 до відповідає опір 3,6 кОм і 820 кОм відповідно. Напис на схемі 1 М або 4,7 М означає, що використовуються опори 1 МОм та 4,7 МОм.

На відміну від постійних резисторів, що мають два висновки, у змінних резисторів таких висновків три. На схемі вказують опір між останніми висновками змінного резистора. Опір між середнім висновком і крайніми змінюється при обертанні осі резистора, що виступає назовні. Причому, коли вісь повертають в один бік, опір між середнім висновком та одним із крайніх зростає, відповідно зменшуючись між середнім висновком та іншим крайнім. Коли вісь повертають назад, відбувається зворотне явище. Ця властивість змінного резистора використовується, наприклад, регулювання гучності звуку в підсилювачах, приймачах, телевізорах і т.п.

Напівпровідникові пристрої.

Їх складає ціла група деталей: діоди, стабілітрони, транзистори. У кожній деталі використаний напівпровідниковий матеріал або простіше напівпровідник. Що це таке? Усі існуючі речовини можна умовно поділити на великі групи. Одні з них – мідь, залізо, алюміній та інші метали – добре проводять електричний струм – це провідники. Деревина, порцеляна, пластмаса зовсім не проводять струм. Вони непровідники, ізолятори (діелектрики). Напівпровідники ж займають проміжне положення між провідниками та діелектриками. Такі матеріали проводять струм лише за певних умов.

У діода (див. рис. Нижче) два висновки: анод і катод. Якщо підключити до них батарею полюсами: плюс - до анода, мінус - до катода, у напрямку від анода до катода потече струм. Опір діода у цьому напрямі невеликий. Якщо спробувати змінити полюси батарей, тобто включити діод «навпаки», то струм через діод не піде. У цьому напрямку діод має великий опір. Якщо пропустити через діод змінний струм, то на виході ми отримаємо лише одну напівхвилю – це буде хоч і пульсуючий, але постійний струм. Якщо змінний струм подати на чотири діоди, включені мостом, ми отримаємо вже дві позитивні напівхвилі.

Ці напівпровідникові прилади мають два висновки: анод і катод. У прямому напрямку (від анода до катода) стабілітрон працює як діод, безперешкодно пропускаючи струм. А ось у зворотному напрямку він спочатку не пропускає струм (як і діод), а при збільшенні напруги, що подається на нього, раптом «пробивається» і починає пропускати струм. Напругу «пробою» називають напругою стабілізації. Воно залишатиметься незмінним навіть за значного збільшення вхідної напруги. Завдяки цій властивості стабілітрон знаходить застосування у всіх випадках, коли потрібно отримати стабільну напругу живлення якогось пристрою при коливаннях, наприклад напруги мережі.

З напівпровідникових приладів транзистор (див. мал. нижче) найчастіше застосовується у радіоелектроніці. У нього три висновки: база (б), емітер (е) та колектор (к). Транзистор – підсилювальний прилад. Його умовно можна порівняти з таким відомим вам пристроєм як рупор. Досить вимовити щось перед вузьким отвором рупора, спрямувавши широке в бік друга, що стоїть за кілька десятків метрів, і голос, посилений рупором, буде добре чути вдалині. Якщо прийняти вузький отвір за вхід рупора-підсилювача, а широке - за вихід, можна сказати, що вихідний сигнал у кілька разів більше вхідного. Це і є показник підсилювальних здібностей рупора, його коефіцієнт посилення.

Зараз різноманітність радіодеталей, що випускаються дуже багате, тому на малюнках показані не всі їх типи.

Але повернемося до транзистора. Якщо пропустити через ділянку база – емітер слабкий струм, він буде посилено транзистором у десятки і навіть сотні разів. Посилений струм потече через ділянку колектор – емітер. Якщо транзистор продзвонити мультиметром база-емітер і база-колектор, він схожий на вимір двох діодів. Залежно від найбільшого струму, який можна пропускати через колектор, транзистори діляться на малопотужні, середньої та великої потужності. Крім того, ці напівпровідникові прилади можуть бути структури р-п-рчи n-р-п. Так розрізняються транзистори з різним чергуванням шарів напівпровідникових матеріалів (якщо в діоді два шари матеріалу, тут їх три). Посилення транзистора не залежить від його структури.

Література: Б. С. Іванов, «ЕЛЕКТРОННІ САМОДІЛКИ»

П О П У Л Я Р Н О Е:

>>

ПОДІЛІТЬСЯ З ДРУЗЯМИ:

Популярність: 29 094 перегл.

www.mastervintik.ru

РАДІОЕЛЕМЕНТИ

У цьому довідковому матеріалі наводиться зовнішній вигляд, найменування та маркування основних зарубіжних радіодеталей - мікросхем різних типів, роз'ємів, кварцових резонаторів, котушок індуктивності тощо. Інформація дійсно корисна, оскільки багато хто добре знайомий з вітчизняними деталями, але з імпортними не дуже, адже саме вони ставляться у всі сучасні схеми. Мінімальне знання англійської вітається, тому що всі написи не по-російськи. Для зручності деталі поєднані за групами. На першу літеру в описі не звертайте уваги, приклад: f_Fuse_5_20Glass - означає запобіжник 5х20 мм скляний.

Що стосується позначення всіх вказаних радіоелементів на електричних принципових схемах - дивіться довідкову інформаціюз цього питання в іншій статті.

Форум з деталей

Обговорити статтю РАДІОЕЛЕМЕНТИ

radioskot.ru

Графічні та буквені позначення радіодеталей на схемах

www.radioelementy.ru

Радіодеталі – це... Що таке Радіодеталі?

Радіодеталі - просторічна назва електронних компонентів, що застосовуються для виготовлення пристроїв цифрової та аналогової електроніки.

На появу назви вплинув той історичний факт, що на початку XX століття першим повсюдно поширеним і при цьому технічно складним для нефахівця електронним пристроєм стало радіо. Спочатку термін радіодеталі означав електронні компоненти, що застосовуються для радіоприймачів; потім повсякденне, з деякою часткою іронії, назва поширилася і інші радіоелектронні компоненти і пристрої, які мають прямого зв'язку з радіо.

Класифікація

Електронні компоненти поділяються, за способом дії електричного ланцюга, на активні і пасивні.

Пасивні

Базовими елементами, що є практично у всіх електронних схемах радіоелектронної апаратури (РЕА), є:

З використанням електромагнітної індукції

На базі електромагнітів:

Крім того, для створення ланцюга використовуються всілякі з'єднувачі та роз'єднувачі ланцюга – ключі; для захисту від перенапруги та короткого замикання - запобіжники; для сприйняття людиною сигналу - лампочки та динаміки (динамічна головка гучномовця), для формування сигналу - мікрофон та відеокамера; для прийому аналогового сигналу, що передається по ефіру, приймачеві потрібна Антена, а для роботи поза мережею електричного струму - акумулятори.

Активні

Вакуумні прилади

З розвитком електроніки з'явилися вакуумні електронні прилади:

Напівпровідникові прилади

Надалі набули поширення напівпровідникові прилади:

і складніші комплекси з їхньої основі - інтегральні мікросхеми

За способом монтажу

Технологічно, за способом монтажу, радіодеталі можна поділити на:

Див. також

Посилання

dic.academic.ru

позначення на схемі. Як читати позначення радіодеталей на схемі?

У статті ви дізнаєтеся про те, які радіодеталі існують. Позначення на схемі згідно з ДСТУ будуть розглянуті. Почати потрібно з найпоширеніших – резисторів та конденсаторів.

Щоб зібрати будь-яку конструкцію, необхідно знати, як виглядають у реальності радіодеталі, а також як вони позначаються на електричних схемах. Існує дуже багато радіодеталей - транзистори, конденсатори, резистори, діоди та ін.

Конденсатори – це деталі, що зустрічаються у будь-якій конструкції без винятку. Зазвичай найпростіші конденсатори є дві пластини з металу. І як діелектричний компонент виступає повітря. Відразу згадуються уроки фізики у школі, коли проходили тему про конденсатори. Як модель виступали дві величезні плоскі залозки круглої форми. Їх наближали один до одного, потім віддаляли. І у кожному положенні проводили виміри. Замість повітря може використовуватися слюда, а також будь-який матеріал, який не проводить електричний струм. Позначення радіодеталей на імпортних важливих схемах відрізняється від ГОСТів, прийнятих нашій країні.

Зверніть увагу на те, що через звичайні конденсатори не проходить постійний струм. З іншого боку, змінний струм через нього проходить без особливих труднощів. Враховуючи цю властивість, встановлюють конденсатор тільки там, де необхідно відокремити змінну складову постійного струму. Отже, можна зробити схему заміщення (за теоремою Кірхгофа):

1. Працюючи на змінному струмі конденсатор заміщається відрізком провідника з нульовим опором.
2. Працюючи в ланцюгу постійного струму конденсатор заміщається (ні, не ємністю!) опором.

Основною характеристикою конденсатора є електрична ємність. Одиниця ємності – це Фарад. Вона дуже велика. Насправді, зазвичай, застосовуються конденсатори, ємність яких вимірюється в микрофарадах, нанофарадах, микрофарадах. На схемах конденсатор позначається у вигляді двох паралельних рис, від яких йдуть відводи.

Змінні конденсатори

Існує і такий вид приладів, у яких ємність змінюється ( даному випадкуза рахунок того, що є рухомі пластини. Місткість залежить від розмірів пластини (у формулі S – це її площа), а також від відстані між електродами. У змінному конденсаторі з повітряним діелектриком, наприклад, завдяки наявності рухомої частини вдається швидко змінювати площу. Отже, змінюватиметься і ємність. А ось позначення радіодеталей на закордонних схемах дещо відрізняється. Резистор, наприклад, ними зображується як ламаною кривою.

Відео на тему

Постійні конденсатори

Ці елементи мають відмінності у конструкції, а також у матеріалах, з яких вони виготовлені. Можна виділити найпопулярніші типи діелектриків:

1. Повітря.
2. Слюда.
3. Кераміка.

Але це стосується винятково неполярних елементів. Існують електролітичні конденсатори (полярні). Саме у таких елементів дуже великі ємності – починаючи від десятих часток мікрофарад і закінчуючи кількома тисячами. Крім ємності таких елементів існує ще один параметр – максимальне значення напруги, при якому допускається його використання. Дані параметри прописуються на схемах та корпусах конденсаторів.

Позначення конденсаторів на схемах

Варто зауважити, що у разі використання підстроювальних або змінних конденсаторів вказується два значення – мінімальна та максимальна ємність. За фактом на корпусі завжди можна знайти деякий діапазон, в якому зміниться ємність, якщо провернути вісь приладу від одного крайнього положення до іншого.

Допустимо, є змінний конденсатор з ємністю 9-240 (вимірювання за замовчуванням в пикофарадах). Це означає, що при мінімальному перекритті пластин ємність становитиме 9 пФ. А за максимального – 240 пФ. Варто розглянути детальніше позначення радіодеталей на схемі та їх назву, щоб вміти правильно читати технічні документації.

З'єднання конденсаторів

Відразу можна виділити три типи (усього існує саме стільки) сполук елементів:

1. Послідовне – сумарна ємність всього ланцюжка обчислити досить легко. Вона буде в цьому випадку дорівнює добутку всіх ємностей елементів, розділеному на їхню суму.
2. Паралельне – у разі обчислити сумарну ємність набагато простіше. Необхідно скласти ємності всіх конденсаторів, що входять в ланцюжок.
3. Змішане – у разі схема розбивається кілька частин. Можна сказати, що спрощується одна частина містить тільки паралельно з'єднані елементи, друга тільки послідовно.

І це тільки загальні відомостіпро конденсатори, насправді дуже багато про них можна розповідати, наводити як приклад цікаві експерименти.

Резистори: загальні відомості

Ці елементи також можна зустріти у будь-якій конструкції – хоч у радіоприймачі, хоч у схемі керування на мікроконтролері. Це порцелянова трубка, на якій з зовнішньої сторонипроведено напилення тонкої плівки металу (вуглецю – зокрема сажі). Втім, можна завдати навіть графіту – ефект буде аналогічний. Якщо резистори мають дуже низький опір і високу потужність, то використовується як провідний шар ніхромовий дріт.

Основна характеристика резистора – це опір. Використовується в електричних схемах для встановлення необхідного значення струму у певних ланцюгах. На уроках фізики проводили порівняння з бочкою, наповненою водою: якщо змінювати діаметр труби, можна регулювати швидкість струменя. Від товщини струмопровідного шару залежить опір. Чим тонший цей шар, тим вищий опір. У цьому умовні позначення радіодеталей на схемах залежить від розмірів елемента.

Постійні резистори

Що ж до таких елементів, можна виділити найпоширеніші типи:

1. Металізовані лаковані теплостійкі – скорочено МЛТ.
2. Вологостійкі опори - НД.
3. Вуглецеві лаковані малогабаритні - УЛМ.

У резисторів два основні параметри - потужність та опір. Останній параметр вимірюється в Омах. Але ця одиниця виміру вкрай мала, тому практично частіше зустрінете елементи, у яких опір вимірюється в мегаомах і кілоомах. Потужність вимірюється лише у Ваттах. Причому габарити елемента залежить від потужності. Чим вона більша, тим більший елемент. А тепер про те, яке є позначення радіодеталей. На схемах імпортних та вітчизняних пристроїв усі елементи можуть позначатися по-різному.

На вітчизняних схемах резистор – це невеликий прямокутник із співвідношенням сторін 1:3, його параметри прописуються або збоку (якщо розташований елемент вертикально), або зверху (у разі горизонтального розташування). Спочатку вказується латинська буква R, потім порядковий номер резистора в схемі.

Змінний резистор (потенціометр)

Постійні опори мають лише два висновки. А ось змінні – три. На електричних схемах і корпусі елемента вказується опір між двома крайніми контактами. А ось між середнім і будь-яким із крайніх опір змінюватиметься залежно від того, в якому положенні знаходиться вісь резистора. При цьому якщо підключити два омметри, то можна побачити, як змінюватиметься показ одного в меншу сторону, а другого - у більшу. Потрібно зрозуміти, як читати схеми радіоелектронних пристроїв. Позначення радіодеталей теж не зайвим виявиться.

Сумарний опір (між крайніми висновками) залишиться постійним. Змінні резистори використовуються для регулювання посилення (з їх допомогою змінюєте гучність в радіоприймачах, телевізорах). Крім того, змінні резистори активно використовуються в автомобілях. Це датчики рівня палива, регулятори швидкості обертання електродвигунів, яскравість освітлення.

З'єднання резисторів

В даному випадку картина повністю зворотна від тієї, яка була у конденсаторів:

1. Послідовне з'єднання – опір всіх елементів у ланцюзі складається.
2. Паралельне з'єднання – твір опорів поділяється у сумі.
3. Змішане – розбивається вся схема на дрібніші ланцюжки та обчислюється поетапно.

На цьому можна закрити огляд резисторів та почати описувати найцікавіші елементи – напівпровідникові (позначення радіодеталей на схемах, ГОСТ для УДО, розглянуті нижче).

Напівпровідники

Це найбільша частина всіх радіоелементів, тому що до напівпровідників входять не тільки стабілітрони, транзистори, діоди, але і варикапи, вариконди, тиристори, симістори, мікросхеми, і т. д. Так, мікросхеми - це один кристал, на якому може знаходитися безліч радіоелементів – і конденсаторів, і опорів, і р-п-переходів.

Як ви знаєте, є провідники (метали, наприклад), діелектрики (дерево, пластик, тканини). Можуть бути різними позначення радіодеталей на схемі (трикутник – це, швидше за все, діод чи стабілітрон). Але слід зазначити, що трикутником без додаткових елементів позначається логічна земля у мікропроцесорній техніці.

Ці матеріали проводять струм, або ні, незалежно від того, в якому агрегатному стані вони знаходяться. Але існують напівпровідники, властивості яких змінюються залежно від конкретних умов. Це такі матеріали як кремній, германій. До речі, скло теж можна частково віднести до напівпровідників – у нормальному стані воно не проводить струм, але при нагріванні картина повністю зворотна.

Діоди та стабілітрони

Напівпровідниковий діод має всього два електроди: катод (негативний) та анод (позитивний). Але які ж існують особливості цієї радіодеталі? Позначення на схемі можна побачити вище. Отже, ви підключаєте джерело живлення плюсом до анода та мінусом до катода. У цьому випадку електричний струм протікатиме від одного електрода до іншого. Варто зазначити, що у елемента в цьому випадку дуже малий опір. Тепер можна провести експеримент і підключити батарею навпаки, тоді опір струму збільшується у кілька разів, і він перестає йти. А якщо через діод направити змінний струм, то вийде на виході постійний (щоправда, з невеликими пульсаціями). При використанні мостової схеми включення виходить дві напівхвилі (позитивні).

Стабілітрони, як і діоди, мають два електроди – катод та анод. У прямому включенні цей елемент працює так само, як і розглянутий вище діод. Але якщо пустити струм у зворотному напрямку, можна побачити цікаву картину. Спочатку стабілітрон не пропускає через себе струм. Але коли напруга досягає деякого значення, відбувається пробій, елемент проводить струм. Це напруга стабілізації. Дуже хороша властивість, завдяки якій виходить досягти стабільної напруги в ланцюгах, повністю позбутися коливань, навіть найдрібніших. Позначення радіодеталей на схемах - як трикутника, а в його вершини - риса, перпендикулярна висоті.

Якщо діоди та стабілітрони можна іноді навіть не зустріти в конструкціях, то транзистори ви знайдете в будь-якій (крім детекторного приймача). У транзисторів три електроди:

1. База (скорочено буквою "Б" позначається).
2. Колектор (К).
3. Еміттер (Е).

Транзистори можуть працювати в декількох режимах, але найчастіше їх використовують у підсилювальному та ключовому (як вимикач). Можна провести порівняння з рупором – у базу гукнули, з колектора вилетів посилений голос. А за емітер тримайтеся рукою – це корпус. Основна характеристика транзисторів – коефіцієнт посилення (ставлення струму колектора та бази). Саме даний параметрпоряд з безліччю інших є основним для цієї радіодеталі. Позначення на схемі транзистора – вертикальна риса і дві лінії, відповідні до неї під кутом. Можна виділити кілька найпоширеніших видів транзисторів:

1. Полярні.
2. Біполярні.
3. Польові.

Існують також транзисторні збирання, що складаються з кількох підсилювальних елементів. Ось такі поширені існують радіодеталі. Позначення на схемі було розглянуто у статті.

Перший транзистор

На фото праворуч ви бачите перший працюючий транзистор, який був створений у 1947 році трьома вченими – Уолтером Браттейном, Джоном Бардіном та Вільямом Шоклі.

Незважаючи на те, що перший транзистор мав не дуже презентабельний вигляд, це не завадило йому зробити революцію радіоелектроніки.

Важко припустити, якою була нинішня цивілізація, якби транзистор не був винайдений.

Транзистор є першим твердотільним пристроєм, здатним посилювати, генерувати та перетворювати електричний сигнал. Він не має схильних до вібрації частин, має компактні розміри. Це робить його дуже привабливим для використання в електроніці.

Це був маленький вступ, а тепер давайте розберемося докладніше в тому, що ж є транзистором.

Спершу варто нагадати про те, що транзистори діляться на два великі класи. До першого відносяться так звані біполярні, а до другого – польові (вони уніполярні). Основою як польових, і біполярних транзисторів є напівпровідник. Основний матеріал для виробництва напівпровідників - це германій і кремній, а також з'єднання галію і миш'яку - арсенід галію ( GaAs).

Варто відзначити, що найбільшого поширення набули транзистори на основі кремнію, хоча і цей факт може незабаром похитнутися, оскільки розвиток технологій триває безперервно.

Так сталося, але на початку розвитку напівпровідникової технології лідируюче місце зайняв біполярний транзистор. Але мало хто знає, що спочатку ставка робилася створення польового транзистора. Він був доведений до пуття вже пізніше. Про польові MOSFET-транзистори читайте .

Не вдаватимемося в докладний описпристрої транзистора фізично, а спершу дізнаємося, як він позначається на важливих схемах. Для новачків в електроніці це дуже важливо.

Для початку потрібно сказати, що біполярні транзистори можуть бути двох різних структур. Це структура P-N-P та N-P-N. Поки не вдаватимемося в теорію, просто запам'ятайте, що біполярний транзистор може мати структуру P-N-P, або N-P-N.

На важливих схемах біполярні транзистори позначаються так.

Як бачимо, на малюнку зображено два умовні графічні позначення. Якщо стрілка всередині кола спрямована до центральної межі, це транзистор з P-N-P структурою. Якщо ж стрілка спрямована назовні – він має структуру N-P-N.

Маленька порада.

Щоб запам'ятовувати умовне позначення, і відразу визначати тип провідності (p-n-p чи n-p-n) біполярного транзистора, можна використовувати таку аналогію.

Спочатку дивимося, куди вказує стрілка на умовному зображенні. Далі уявляємо, що ми йдемо у напрямку стрілки, і, якщо упираємося в «стінку» – вертикальну межу – то, значить, «Проходу Нет»! " Нет" - означає p- n-p (П- Н-П).

Ну, а якщо йдемо, і не упираємось у "стінку", то на схемі показаний транзистор структури n-p-n. Схожу аналогію можна використовувати і щодо польових транзисторів щодо типу каналу (n чи p). Про позначення різних польових транзисторів на схемі читайте

Зазвичай дискретний, тобто окремий транзистор має три висновки. Раніше його навіть називали напівпровідниковим тріодом. Іноді в нього може бути чотири висновки, але четвертий служить для підключення металевого корпусу до загального дроту. Він є екрануючим та не пов'язаний з іншими висновками. Також один з висновків, зазвичай це колектор (про нього йтиметься далі), може мати форму фланця для кріплення до охолоджуючого радіатора або бути частиною металевого корпусу.

Ось погляньте. На фото показані різні транзистори ще радянського виробництва, а також початку 90-х.

А це вже сучасний імпорт.

Кожен із висновків транзистора має своє призначення та назву: база, емітер та колектор. Зазвичай ці назви скорочують і пишуть просто Б ( База), Е ( Еміттер), К ( Колектор). На зарубіжних схемах виведення колектора позначають буквою C, це від слова Collector- "збиральник" (дієслово Collect- "Збирати"). Висновок бази позначають як Bвід слова Base(Від англ. Base - "основний"). Це керуючий електрод. Ну, а виведення емітера позначають буквою Eвід слова Emitter- "емітент" або "джерело викидів". У разі емітер служить джерелом електронів, як кажуть, постачальником.

В електронну схему висновки транзисторів потрібно впаювати, суворо дотримуючись цоколівки. Тобто виведення колектора запаюється саме в ту частину схеми, куди він має бути підключений. Не можна замість виведення бази впаяти висновок колектора чи емітера. Інакше не працюватиме схема.

Як дізнатися де на принциповій схемі у транзистора колектор, а де емітер? Все просто. Той висновок, що зі стрілкою – це завжди емітер. Той, що намальований перпендикулярно (під кутом 90 0) до центральної межі – це висновок основи. А той, що залишився, – це колектор.

Також на принципових схемах транзистор позначається символом VTабо Q. У старих радянських книгах з електроніки можна зустріти позначення у вигляді літери Vабо T. Далі вказується порядковий номер транзистора у схемі, наприклад, Q505 або VT33. Варто враховувати, що літерами VT і Q позначаються як біполярні транзистори, а й польові зокрема.

У реальній електроніці транзистори легко сплутати з іншими електронними компонентами, наприклад, симісторами, тиристорами, інтегральними стабілізаторами, оскільки ті мають ті самі корпуси. Особливо легко заплутатися, коли на електронному компоненті нанесено невідоме маркування.

У разі потрібно знати, що у багатьох друкованих платах виробляється розмітка позиціонування і вказується тип елемента. Це так звана шовкографія. Так, на друкованій платі поруч з деталлю може бути написано Q305. Це означає, що це елемент транзистор та її порядковий номер у принциповій схемі – 305. Також буває, що з висновками вказується назва електрода транзистора. Так, якщо поруч із висновком є ​​буква E, це емітерний електрод транзистора. Отже, можна суто візуально визначити, що встановлено на платі – транзистор чи зовсім інший елемент.

Як мовилося раніше, це твердження справедливе як для біполярних транзисторів, але й польових. Тому, після визначення типу елемента, необхідно уточнювати клас транзистора (біполярний або польовий) за маркуванням, нанесеним на його корпус.

Польовий транзистор FR5305 на друкованій платі. Поруч зазначений тип елемента – VT

Будь-який транзистор має свій типономінал чи маркування. Приклад маркування: КТ814. По ній можна дізнатися про всі параметри елемента. Як правило, вони вказані в датасіті (datasheet). Він же довідковий аркуш чи технічна документація. Також можуть бути транзистори цієї серії, але трохи з іншими електричними параметрами. Тоді назва містить додаткові символи в кінці або, рідше, на початку маркування. (наприклад, літеру А або Р).

Навіщо так морочитися з будь-якими додатковими позначеннями? Справа в тому, що в процесі виробництва дуже складно досягти однакових характеристик у всіх транзисторів. Завжди є певне, хай і невелике, але відмінність у параметрах. Тому їх поділяють на групи (чи модифікації).

Строго кажучи, параметри транзисторів різних партій можуть дуже відрізнятися. Особливо це було помітно раніше, коли технологія їхнього масового виробництва тільки відточувалася.

Всі радіотехнічні пристрої буквально напхані масою радіодеталей. Щоб розуміти вміст плат, потрібно розбиратися у видах та призначенні деталей. Радіоелементи розташовані в певному порядку. Пов'язані доріжками на платі, вони є електронний пристрій, що забезпечують роботу радіотехнічного обладнання різного призначення Існують міжнародне позначення радіодеталей на схемі та їхню назву.

Класифікація радіоелементів

Систематизація електронних компонентів потрібна у тому, щоб радіотехнік, інженер електронік могли вільно орієнтуватися у підборі радіодеталей до створення та ремонту плат радіотехнічних пристроїв. Класифікацію найменувань та видів радіодеталей проводять за трьома напрямками:

• спосіб монтажу;
• призначення.

ВАХ

Абревіатура з трьох буквВАХ розшифровується як вольт-амперна характеристика. ВАХ відображає залежність струму від напруги, що протікає в якомусь радіокомпоненті. Характеристики виглядають як графіків, де з ординаті відкладають значення сили струму, по абсцисі відзначають величину напруги. За формою графіка радіокомпоненти поділяють на пасивні та активні елементи.

Пасивні

Радіодеталі, чиї характеристики мають вигляд прямої лінії, називають лінійними чи пасивними радіоелементами. До пасивних деталей відносяться:

• резистори (опір);
• конденсатори (ємності);
• дроселі;
• реле та соленоїди;
• індуктивні котушки;
• трансформатори;
• кварцові (п'єзоелектричні) резонатори.

Активні

До елементів з нелінійною характеристикою належать:

• транзистори;
• тиристори та симістори;
• діоди та стабілітрони;
• Електричні елементи.

Характеристики, виражені на графіках зігнутою функцією, належать до нелінійних радіоелементів.

Спосіб монтажу

За способом монтажу їх ділять на три категорії:

• установка методом об'ємного паяння;
• поверхневий монтаж на друкарські плати;
• з'єднання за допомогою роз'ємів та цоколів.

Призначення

За своїм призначенням радіоелементи можна розбити на кілька груп:

• функціональні деталі, закріплені на платах (перераховані вище компоненти);
• пристрої відображення, до них відносяться різні табло, індикатори та інше;
• акустичні пристрої (мікрофони, динаміки);
• вакуумні газорозрядні: електронно-променева трубка, октоди, лампи біжучої та зворотної хвилі, світлодіоди та РК екрани;
• термоелектричні деталі – термопари, терморезистори.

Види радіодеталей

за функціональним можливостямрадіодеталі поділяють такі компоненти.

Резистори та їх види

Опір необхідний обмеження сили струму в електросхемах, також він створює падіння напруги окремому ділянці електричної ланцюга.

Резистор характеризується трьома параметрами:

• номінальний опір;
• розсіювана потужність;
• допуск.

Номінальний опір

Ця величина позначається в Омах та його похідних. Значення опору радіотехнічних резисторів полягає в межах від 0,001 до 0,1 Ом.

Розсіювана потужність

Якщо струм перевищує номінальну величину для певного резистора, він може перегоріти. У разі протікання струму силою 0.1 А через опір його потужність, що приймається, повинна бути не менше 1 Вт. Якщо поставити деталь потужністю 0,5 Вт, вона швидко вийде з ладу.

Допуск

Величина допуску опору надається резистору виробником. Технологія виробництва не дозволяє досягти абсолютної точності величини опору. Тому резистори мають допуски відхилення параметра у той чи інший бік.

Для побутової технікидопуск може бути від - 20% до + 20%. Наприклад, резистор 1 Ом може бути фактом 0,8 або 1,2 Ом. Для високоточних систем, що застосовуються у військовій та медичній сферах, допуск становить 0,1-0,01%.

Види опорів

Крім звичайних опорів, встановлених на платах, існують такі резистори, як:

1. Змінні;
2. SMD резистори.

Змінні (підстроювальні)

Наочним прикладом змінного опору є регулятор рівня гучності звуку будь-якої побутової радіотехніки. Усередині корпусу знаходиться графітовий диск, яким переміщається знімач струму. Положення знімач регулює величину опору площі диска, через який проходить струм. За рахунок цього змінюється опір у ланцюзі, і змінюється рівень гучності.

SMD резистори

У комп'ютерах та аналогічній техніці встановлюють на платах SMD резистори. Чіпи виготовляють за плівковою технологією. Параметр опору залежить від товщини резистивної плівки. Тому вироби ділять на два види: товстоплівкові та тонкоплівкові.

Конденсатори

Радіоелемент накопичує електричний заряд, розділяючи змінну та постійну складову струму, фільтруючи пульсуючий потік електричної енергії. Конденсатор складається з двох струмопровідних обкладок, між якими вкладений діелектрик. Як прокладку використовують повітря, картон, кераміку, слюду та ін.

Характеристикою радіокомпонентів є:

• номінальна ємність;
• Номінальну напругу;
• допуск.

Номінальна ємність

Місткість конденсаторів виражають у мікрофарадах. Величина ємності у цих одиницях виміру зазвичай відображається числом на корпусі деталі.

Номінальну напругу

Позначення вольтажу радіодеталей дає уявлення про напругу, коли конденсатор може виконувати свої функції. У разі перевищення допустимої величини деталь буде пробито. Пошкоджений конденсатор стане простим провідником.

Допуск

Допустиме коливання напруги досягає 20-30% від номінального значення. Такий допуск дозволено для використання радіокомпонентів у побутовій апаратурі. У пристроях високої точності допустима зміна напруги становить не більше 1%.

Акустика

До елементів акустики відносяться динаміки різної конфігурації. Їх усіх поєднує єдиний принцип будови. Призначення гучномовців полягає у перетворенні змін частоти електричного струму на звукові коливання повітря.

Цікаво.Динамічні головки прямого випромінювання вбудовані радіотехнічні пристрої в усіх сферах діяльності людини.

Основні параметри акустики є наступним.

Номінальний опір

Величину електричного опору можна визначити вимірюванням цифрового мультиметра на звуковій котушці динаміка. Вона є звичайною котушкою індуктивності. Більшість звукових приладів акустики має опір у межах від 2 до 8 Ом.

Діапазон частот

Слух людини сприйнятливий до звукових коливань не більше від 20 Гц до 20000 Гц. Один акустичний пристрій не може відтворити весь цей діапазон звукових частот. Тому для ідеального відтворення звуку динаміки роблять трьох видів: низькочастотні, середні та гучномовці високої частоти.

Увага!Різночастотні звукові головки об'єднують у єдину системуакустики (колонки). Кожен із динаміків відтворює звуки у своєму діапазоні, у сумі виходить ідеальне звучання.

Потужність

Величина потужності кожного конкретного динаміка зазначена з його тильній боці у Ваттах. Якщо на динамічну головку буде подано електричний імпульс, що перевищує номінальну потужність пристрою, динамік почне спотворювати звук і незабаром вийде з ладу.

Діоди

Переворот у виробництві радіоприймачів у минулому столітті здійснили діоди та транзистори. Вони замінили собою громіздкі радіолампи. Радіокомпонент представляє запірний пристрій за аналогією з водопровідним краном. Радіоелемент діє в одному напрямку електричного струму. Тому його називають напівпровідником.

Вимірники електричних величин

До параметрів, що характеризує електричний струм, належать три показники: опір, напруга та сила струму. Ще нещодавно для вимірювання цих величин користувалися громіздкими приладами такими, як амперметр, вольтметр і омметр. Але з приходом ери транзисторів та мікросхем з'явилися компактні пристрої – мультиметри, якими можна визначити всі три характеристики струму.

Важливо!Радіоаматор у своєму арсеналі повинен мати мультиметр. Цей універсальний пристрій дозволяє тестувати радіоелементи, вимірювати різні характеристикиструму, що проходить на всіх ділянках радіосхеми.

Для стикування вузлів схем без паяння застосовують різні видироз'ємів. Виробники радіотехніки використовують компактні конструкції контактних з'єднань.

Перемикачі

Функціонально вони виконують роботу тих самих роз'ємів. Відмінністю є те, що відключення та включення електричного потоку здійснюється без порушення цілісності електричного ланцюга.

Маркування радіодеталей

Важливо розуміти маркування радіодеталей. На корпус елемента наносять інформацію про його характеристики. Наприклад, потужність резистора позначають цифрами чи кольоровими смугами. Описати всі маркування в одній статті дуже важко. У мережі можна завантажити довідковий посібник з маркування радіоелементів та їх опис.

Позначення радіодеталей на електросхемах

Позначення на схемах радіоелементів має вигляд графічних фігур. Так, наприклад, резистор зображують витягнутим прямокутником з розташованою поруч буквою «R» і порядковим номером. "R15" означає, що резистор за схемою є 15-м за рахунком. Тут же прописують величину потужності опору, що розсіюється.

Особливу увагу слід приділити позначенню на мікросхемах. Наприклад, можна розглянути мікросхему КР155ЛАЗ. Перша літера «К» означає широку сферу застосування. Якщо стоятиме «Е», то це експортне виконання. Друга літера "Р" визначає матеріал і тип корпусу. У разі це пластмаса. Одиниця – це тип деталі, у прикладі напівпровідникова мікросхема. 55 – порядковий номер серії. Наступні букви виражають логіку І-НЕ.

З чого почати читання схем

Починати треба з читання важливих схем. Для ефективнішого навчання необхідно вивчення теорії поєднувати з практикою. Необхідно розуміти всі позначення на платі. Для цього існує багато інформації в інтернеті. Буде непогано мати під рукою довідковий матеріал у книжковому форматі. Паралельно із засвоєнням теорії потрібно навчитися паяти прості схеми.

Як з'єднуються радіоелементи у схемі

Для з'єднання радіокомпонентів використовують плати. Щоб зробити контактні доріжки застосовують спеціальний розчин для травлення мідної фольги на діелектричному шарі друкованої плати. Зайва фольга видаляється, залишаються лише потрібні доріжки. До їхніх країв припаюють висновки деталей.

Додаткова інформація.Акумулятори літієві, нагріваючись від паяльника, можуть здутися і зруйнуватися. Щоб цього не відбувалося, застосовують точкове зварювання.

Літерне позначення радіоелементів у схемі

Щоб розшифрувати буквені позначення деталей у схемі, потрібно скористатися спеціальними таблицями, затвердженими ГОСТом. Перша буква означає пристрій, друга та третя літера уточнюють конкретний вид радіокомпоненту. Наприклад, F означає розрядник чи запобіжник. Повністю літери FV дають знати, що це запобіжник.

Графічне позначення радіоелементів у схемі

Графіка схем включає умовне двомірне позначення радіоелементів, прийнятих у всьому світі. Наприклад, резистор – прямокутник, транзистор – коло, у якому лініями показано напрямок струму, дросель – розтягнута пружинка тощо.

Початківець радіоаматор повинен мати під рукою таблицю зображень радіодеталей. Нижче наведено приклади таблиць графічних позначень радіодеталей.

Для радіоаматорів-початківців важливо запастися довідковою літературою, де можна знайти інформацію про призначення певного радіокомпонента та його характеристики. Як виготовити самостійно друковані плати і як правильно паяти схеми, можна навчитися відео уроків в мережі.

Відео

Тепер давайте дізнаємося про те, які бувають польові транзистори. Польові транзистори дуже поширені як у старій схемотехніці, так і в сучасній. Зараз більшою мірою використовуються прилади з ізольованим затвором, про типи польових транзисторів та їх особливості сьогодні ми й поговоримо. У статті я проводитиму порівняння з біполярними транзисторами, в окремих місцях.

Визначення

Польовий транзистор - це напівпровідниковий керований ключ, керований електричним полем.Це головна відмінність з погляду практики від біполярних транзисторів, які керуються струмом. Електричне поле створюється напругою, яка прикладається до затвора щодо витоку. Полярність керуючого напруження залежить від типу каналу транзистора. Тут простежується відмінна аналогія з електричними вакуумними лампами.

Інша назва польових транзисторів – уніполярні. "УНО" - означає один. У польових транзисторах залежно від типу каналу струм здійснюється лише одним типом носіїв дірками чи електронами. У біполярних транзисторах струм формувався із двох типів носіїв зарядів - електронів та дірок, незалежно від типу приладів. Польові транзистори можна розділити на:

транзистори з керуючим p-n-переходом;

транзистори з ізольованим затвором.

І ті й інші можуть бути n-канальними і p-канальними, до затвора перших потрібно прикладати позитивну напругу керування для відкриття ключа, а для других - негативне щодо витоку.

Усі типи польових транзисторів мають три висновки (іноді 4, але рідко, я зустрічав тільки на радянських і він був з'єднаний з корпусом).

1. Виток (джерело носіїв заряду, аналог емітера на біполярному).

2. Сток (приймач носіїв заряду від початку, аналог колектора біполярного транзистора).

3. Затвор (керуючий електрод, аналог сітки на лампах та бази на біполярних транзисторах).

Транзистор з керуючим pn-переходом

Транзистор складається з таких областей:

4. Затвор.

На зображенні ви бачите схематичну структуру такого транзистора, висновки з'єднані з металізованими ділянками затвора, витоку та стоку. На конкретній схемі (це p-канальний прилад) затвор - це n-шар, що має менше питомий опір, ніж область каналу (p-шар), а область p-n-переходу більшою мірою розташована в p-області з цієї причини.

а - польовий транзистор n-типу, б - польовий транзистор p-типу

Щоб легше було запам'ятати, згадайте позначення діода, де стрілка вказує від p-області n-область. Тут також.

Перший стан - прикладемо зовнішню напругу.

Якщо до такого транзистора докласти напругу, до стоку плюс, а до витоку мінус, через нього потече струм великої величини, він буде обмежений лише опором каналу, зовнішніми опорами та внутрішнім опором джерела живлення. Можна провести аналогію із нормально-замкненим ключем. Цей струм називається Iснач або початковий струм стоку за Uзі=0.

Польовий транзистор з керуючим p-n-переходом, без прикладеної напруги керуючого до затвора є максимально відкритим.

Напруга до стоку та витоку прикладається таким чином:

Через джерело вводяться основні носії зарядів!

Це означає, що й транзистор p-канальный, то до початку підключають позитивний висновок джерела живлення, т.к. основними носіями є дірки (позитивні носії зарядів) – це так звана дірочна провідність. Якщо транзистор n-канальний до початку підключають негативний висновок джерела живлення, т.к. у ньому основними носіями заряду є електрони (негативні носії зарядів).

Виток - джерело основних носіїв заряду.

Ось результати моделювання такої ситуації. Зліва розташований p-канальний, а праворуч n-канальний транзистор.

Другий стан - подаємо напругу на затвор

При подачі позитивної напруги на затвор щодо витоку (Uзі) для p-канального та негативне для n-канального, він зміщується у зворотному напрямку, область p-n-переходу розширюється у бік каналу. У результаті чого ширина каналу зменшується, струм знижується. Напруга затвора, при якому струм через ключ перестає протікати називається напругою відсічення.

Досягнуто напругу відсікання, і ключ повністю закритий. На зображенні з результатами моделювання відображено такий стан для p-канального (ліворуч) та n-канального (праворуч) ключа. До речі, англійській мовітакий транзистор називається JFET.

Робочий режим транзистора при напругі Uзі або нульовий або зворотний. За рахунок зворотної напруги можна «прикривати транзистор», використовується в підсилювачах класу А та інших схемах, де потрібно плавне регулювання.

Режим відсікання настає, коли Uзі=Uвідсікання для кожного транзистора воно своє, але в будь-якому випадку прикладається у зворотному напрямку.

Характеристики, ВАХ

Вихідною характеристикою називають графік, на якому зображено залежність струму стоку від Uсі (доданого до висновків стоку та витоку), при різних напругах затвора.

Можна розбити втричі області. Спочатку (у лівій частині графіка) бачимо омическую область - у цьому проміжку транзистор поводиться як резистор, струм зростає майже лінійно, доходячи до рівня, перетворюється на область насичення (у центрі графіка).

У правій частині графік ми бачимо, що струм знову починає зростати, це область пробою, тут транзистор не повинен перебувати. Найвища гілка зображена на малюнку - це струм при нульовому Uзі, бачимо, що струм тут найбільший.

Чим більша напруга Uзі, тим менший струм стоку. Кожна гілка відрізняється на 0.5 вольта на затворі. Що ми підтвердили моделювання.

Тут зображено стоко-затворну характеристику, тобто. залежність струму стоку від напруги на затворі при однаковій напрузі стоку-витік (у даному прикладі 10В), тут крок сітки також 0.5В, ми знову бачимо, що чим ближче напруга Uзі до 0, тим більший струм стоку.

У біполярних транзисторах був такий параметр як коефіцієнт передачі струму або коефіцієнт посилення, він позначався як B або H21е або Hfe. У польових для відображення здатності посилювати напругу використовується крутість позначається буквою S

Тобто крутість показує, наскільки міліАмпер (або Ампер) росте струм стоку при збільшенні напруги затвор-витік на кількість Вольт при незмінному напрузі сток-витік. Її можна обчислити виходячи із стоко-затворної характеристики, на наведеному вище прикладі крутість дорівнює близько 8 мА/В.

Схеми включення

Як і біполярні транзистори мають три типових схемвключення:

1. Із загальним джерелом (а). Використовується найчастіше, дає посилення по струму та потужності.

2. Із загальним затвором (б). Рідко використовується, низький вхідний опір, посилення немає.

3. Із загальним стоком (в). Посилення по напрузі близько 1, великий вхідний опір, а вихідний низький. Інша назва - і стоковий повторювач.

Особливості, переваги, недоліки

Головна перевага польового транзистора високий вхідний опір. Вхідний опір це відношення струму до напруги затвор-витік. Принцип дії лежить в управлінні за допомогою електричного поля, а воно утворюється при застосуванні напруги. Тобто польові транзистори управляються напругою.

• практично не споживає струму управління,це знижує втрати керування, спотворення сигналу,перевантаження струму джерела сигналу…

У середньому частотні характеристики польових транзисторів кращі, ніж у біполярнихЦе пов'язано з тим, що потрібно менше часу на «розсмоктування» носіїв заряду в областях біполярного транзистора. Деякі сучасні біполярні транзистори можуть і перевершувати польові, це пов'язано з використанням більш досконалих технологій, зменшення ширини бази та інше.

Низький рівень шумів у польових транзисторів обумовлений відсутністю процесу інжекції зарядів, як і біполярних.

Стабільність за зміни температури.

Мале споживання потужності у провідному стані – більший ККД ваших пристроїв.

Найпростіший приклад використання високого вхідного опір - це прилади узгоджувачі для підключення електроакустичних гітар з п'єзвукознімачами та електрогітар з електромагнітними звукознімачами до лінійних входів з низьким вхідним опором.

Низький вхідний опір може викликати просідання вхідного сигналу, спотворивши його форму різною мірою в залежності від частоти сигналу. Це означає, що потрібно цього уникнути, ввівши каскад з високим вхідним опором. Ось найпростіша схематакого пристрою. Підійде для підключення електрогітар до лінійного входу аудіо-карти комп'ютера. З нею звук стане яскравішим, а тембр багатшим.

Головним недоліком є ​​те, що такі транзистори бояться статики. Ви можете взяти наелектризованими руками елемент, і він відразу вийде з ладу, це і є наслідком управління ключем за допомогою поля. З ними рекомендують працювати в діелектричних рукавичках, підключених через спеціальний браслет до заземлення, низьковольтним паяльником із ізольованим жалом, а висновки транзистора можна обв'язати дротом, щоб закоротити їх на час монтажу.

Сучасні прилади практично не бояться цього, оскільки на вході в них можуть бути вбудовані захисні пристрої типу стабілітронів, які спрацьовують при перевищенні напруги.

Іноді у початківців радіоаматорів побоювання доходять до абсурду, типу надягання на голову шапочок з фольги. Все описане вище хоч і є обов'язковим до виконання, але не дотримання будь-яких умов не гарантує виходу з ладу приладу.

Польові транзистори із ізольованим затвором

Цей вид транзисторів активно використовується як напівпровідникові керовані ключі. Причому працюють вони найчастіше саме у ключовому режимі (два положення «вкл» та «викл»). Вони мають кілька назв:

1. МДП-транзистор (метал-діелектрик-напівпровідник).

2. МОП-транзистор (метал-окис-напівпровідник).

3. MOSFET-транзистор (metal-oxide-semiconductor).

Запам'ятайте – це лише варіації однієї назви. Діелектрик, або, як його ще називають окис, відіграє роль ізолятора для затвора. На схемі нижче ізолятор зображений між n-областю біля затвора та затвором у вигляді білої зони з точками. Він виконаний із діоксиду кремнію.

Діелектрик виключає електричний контакт між електродом затвора та підкладкою. На відміну від керуючого p-n-переходу він працює не на принципі розширення переходу та перекриття каналу, а на принципі зміни концентрації носіїв заряду у напівпровіднику під дією зовнішнього електричного поля. МОП-транзистори бувають двох типів:

1. Із вбудованим каналом.

2. З індукованим каналом

На схемі ви бачите транзистор із вбудованим каналом. З неї можна здогадатися, що його роботи нагадує польовий транзистор з керівником p-n-переходом, тобто. коли напруга затвора дорівнює нулю - струм протікає через ключ.

Біля витоку та стоку створено дві області з підвищеним вмістом домішкових носіїв заряду (n+) із підвищеною провідністю. Підкладкою називається основа P-типу (в даному випадку).

Зверніть увагу, що кристал (підкладка) з'єднана з витоком, на багатьох умовних графічних позначенняхвін і малюється. При підвищенні напруги на затворі каналі виникає поперечне електричне поле, воно відштовхує носії зарядів (електрони) і канал закривається при досягненні порогового Uзі.

При подачі негативної напруги затвор-витік струм стоку падає, транзистор починає закривати - це називається режим збіднення.

При подачі позитивної напруги на затвор-витік відбувається зворотний процес - електрони притягуються, струм зростає. Це режим збагачення.

Все сказане вище справедливо для МОП-транзисторів з вбудованим каналом N-типу. Якщо канал p-типу всі слова "електрони" замінюються на "дірки", полярності напруги змінюються на протилежні.

Відповідно доданих на цей транзистор порогова напруга затвор-виток у нас в районі одного вольта, а типове його значення - 1.2 В, перевіримо це.

Струм став у мікроамперах. Якщо ще трохи підвищити напругу, він повністю зникне.

Я вибрав транзистор навмання, і мені попався досить чутливий прилад. Спробую змінити полярність напруги, щоб у затворі був позитивний потенціал, перевіримо режим збагачення.

При напрузі на затворі 1В струм збільшився вчетверо, порівняно з тим, що був при 0В (перша картинка в цьому розділі). Звідси випливає, що на відміну від попереднього типу транзисторів і біполярних транзисторів без додаткової обв'язки може працювати як на підвищення струму, так і на зниження. Ця заява дуже груба, але в першому наближенні має право на існування.

Тут все майже так само як і в транзисторі з керуючим переходом, за винятком наявності режиму збагачення у вихідній характеристиці.

На стоко-затворній характеристиці чітко видно, що негативна напруга викликає режим збіднення та закриття ключа, а позитивна напруга на затворі – збагачення та більше відкриття ключа.

МОП-транзистори з індукованим каналом не проводять струм за відсутності напруги на затворі, точніше струм є, але він вкрай малий, т.к. це зворотний струм між підкладкою та високолегованими ділянками стоку та витоку.

Польовий транзистор із ізольованим затвором та індукованим каналом аналог нормально-розімкнутого ключа, струм не протікає.

За наявності напруги затвор-витік, т.к. ми розглядаємо n-тип каналу, що індукується, то напруга позитивна, під дією поля притягуються негативні носії зарядів в область затвора.

Так з'являється "коридор" для електронів від початку до стоку, таким чином, з'являється канал, транзистор відкривається, і струм через нього починає протікати. Підкладка у нас p-типу, в ній основними є позитивні носії зарядів (дірки), негативних носіїв дуже мало, але під дією поля вони відриваються від своїх атомів, і починається їх рух. Звідси відсутність провідності за відсутності напруги.

Вихідна характеристика точно повторює таку ж у попередніх різниця полягає лише в тому, що напруги Uзі стають позитивними.

Стоко-затворна характеристика показує те саме, відмінності знову-таки в напругах на затворі.

При розгляді вольтамперних характеристик дуже важливо уважно дивитися величини, прописані по осях.

На ключ подали напругу 12, а на затворі у нас 0. Струм через транзистор не протікає.

Це означає, що транзистор повністю відкритий, якби його не було, струм у цьому ланцюзі становив би 12/10=1.2 А. Надалі вивчав як працює цей транзистор, і з'ясував, що у 4-х вольтах він починає відкриватися.

Додаючи по 0.1В, я помітив, що з кожною десятою вольта струм росте все більше і більше, і вже до 4.6 Вольта транзистор практично повністю відкритий, різниця з напругою на затворі в 20В струмі стоку всього лише 41 мА, при 1.1 А - це нісенітниця.

Цей експеримент відображає те, що транзистор з індукованим каналом відкривається тільки при досягненні порогової напруги, що дозволяє йому відмінно працювати як ключ імпульсних схемах. Власне, IRF740 - один із найпоширеніших.

Результати вимірювань струму затвора показали, що дійсно польові транзистори майже споживають керуючого струму. При напрузі в 4.6 вольта струм був лише 888 нА (нано!!!).

При напрузі 20В він становив 3.55 мкА (мікро). У біполярного транзистора він був близько 10 мА, залежно від коефіцієнта посилення, що в десятки тисяч разів більше ніж у польового.

Не всі ключі відкриваються такими напругами, це пов'язано з конструкцією та особливостями схемотехніки пристроїв, де вони застосовуються.

Розряджена ємність у перший момент часу вимагає великого зарядного струму, та й рідкісні керуючі пристрої (шим-контролери та мікроконтролери) мають сильні виходи, тому використовують драйвери для польових затворів, як у польових транзисторах, так і (біполярний з ізольованим затвором). Це такий підсилювач, який перетворює вхідний сигнал у вихідний такої величини та сили струму, достатній для включення та вимкнення транзистора. Струм заряду також обмежується послідовно з'єднаним із затвором резистором.

При цьому деякі затвори можуть керуватися і з мікроконтролера порту через резистор (той же IRF740). Цю тему ми торкалися.

Вони нагадують польові транзистори з затвором, що управляє, але відрізняються тим, що на УГО, як і в самому транзисторі, затвор відділений від підкладки, а стрілка в центрі вказує на тип каналу, але спрямована від підкладки до каналу, якщо це n-канальний mosfet - у бік затвора та навпаки.

Для ключів з індукованим каналом:

Може виглядати так:

Зверніть увагу на англомовні назви висновків, у datasheet'ах і схемах часто вказуються вони.

Для ключів із вбудованим каналом: