Kurs elektroniki – #7b – projekty z tranzystorami, MOSFET-y

[Anonim]

Kłaniam się. Kurs jest super, zamówione zestawy także.  Bawię się świetnie, dziękuję

Piszę, ponieważ lekko zaciąłem się na schematach i przykładowej realizacji w sekcji 7b. Chodzi o miejsce, gdzie wykorzystuje się tranzystor MOSFET BS170. Według dołączonych tablic, trzymając tranzystor ściętym bokiem do siebie, posiada on wyprowadzenia od lewej: S, G, D. Korzystając z w/w tablic i przedstawionych w kursie (7b) schematów pt. "Bramka podłączona do dodatniego potencjału" oraz "Bramka podłączona do masy", odwzorowałem na płytce stykowej działające układy (tj. dioda świeciła). W kursie (pod schematami) zauważyłem jednak przykłady realizacji, które różniły się od moich - mianowicie tranzystor jest na nich odwrócony o 180 stopni. Sprawdziłem i taka konfiguracja również działa. Dlaczego? Dobrze rozumiem, że w takim układzie kolejność elementów nie ma znaczenia? Nie bijcie, to moja pierwsza styczność z elektroniką w życiu

Edytowano Grudzień 26, 2020 przez Anonim

[Kirigaya_Ryuu 1]

Warto było poświęcić jedną diodę dla multiwibratora, spaliła się dla większego dobra xD

[marek1707 2908]

@Leander

1. OK, rozumiemy.

2. Na diodzie zrobiło się "prawie wszystko", na tranzystorze raczej mało (reszta z "wszystko" ale przecież nie zero (500mV?)) a całość przeżyła z powodu słabości baterii. Bo to ona jest "wszystko" w tym układzie i pewnie napięcie jej zdechło (spadek na rezystancji wewnętrznej) do 3.5V? Bo raczej niemożliwe jest napięcie 9V było na LED, prawda?

3. Układ jest w zasadzie(*) poprawny. Wartość R6 powinna być taka, by przez niego płynący prąd bazy T5 umożliwiał wejście tego tranzystora w nasycenie. A to zależy od przyjętego jego prądu kolektora i jakiegoś przyjętego minimalnego wzmocnienia. Niestety R6 nie jest sterowany bezpośrednio z plusa tylko przez LED1 i R1 więc prąd bazy T5 będzie (9V-V_{F_LED1}-V_{BE_T5})/(R1+R6) przy założeniu, że kondensator (ten bez oznaczenia) nie pobiera już swojego prądu ładowania. 

4. Dobrze myślisz. Stwarzasz "oboczną" drogę dla prądu LED1, wokół T5. Jeślłi on jest nasycony, zestaw LED1+R1 ma od góry 9V a "od dołu" widzi kilkaset mV napięcia nasycenia T5. Gdy ten się zatyka, ten sam zestaw ma do masy opornik 1k + złącze B-E T5. LED1 praktycznie gasnąć nie będzie.

(*) Generalnie popełniasz jeden błąd. Nie dostrzegasz bowiem faktu, że układ przerzutnika astabilnego w tej formie ma wyjście niesymetryczne. Zapominając o LEDach umieszczonych w kolektorach (mogą tam zostać tylko oporniki 10k i to jest forma kanoniczna tego przerzutnika, LEDy to tylko wskaźniki prądu) i patrząc na taki układ z zewnątrz widać, że wyjście (węzeł kolektora lewego lub prawego tranzystora) nie wygląda tak samo gdy jest w stanie wysokim i niskim. Popatrz: do stanu wysokiego (do +9V) wyjście jest ciągnięte przez rezystory kolektorowe 10k a do stanu niskiego przez potężne złącza C-E tranzystorów. Próba pobrania np. ok. 1mA w stanie wysokim (czyli obciążenie kolektora do masy opornikiem 10k) spowoduje, że napięcie wyjściowe spadnie od razu z 9V mierzonych "na pusto" do 4.5V (a prąd do 0.45mA). Co gorsza, zmienią sią warunki pracy całości, pewnie trochę częstotliwość itd. Wniosek: wyjście tego przerzutnika w stanie wysokim jest strasznie słabe (ma rezystancję wewnętrzną 10k) i nie powinieneś go obciążać niczym "odsysającym" prąd z węzła kolektora do masy, bo to ten prąd będzie musiał przejść opornik kolektorowy 10k. To rozwiązanie jest z góry skazane na porażkę. A teraz: w stanie niskim kolektor tranzystora jest w zasadzie "zwarty" do masy. Jest tam wtedy pewnie ze 100-200mV i możesz tam wepchnąć 100mA a napięcie prawie się nie zmieni. Wniosek 2: obciążenie takiego układu powinno "wisieć" na plusie zasilania i próbować "wepchnąć" prąd do wyjścia, czyli w kolektor tranzystora. Przykład: mając kanoniczny przerzutnik z opornikami 10k bez diodek dajesz dodatkowy opornik - powiedzmy 1k - od któregoś kolektora do plusa. Zwiększyłeś prąd w jednym z kolektorów 10-krotnie i prawie żadnej zmiany zachowania się układu. Nadal dostajesz na tym kolektorze ładny prostokąt napięcia o poziomach praktycznie 0-9V a prąd w nowym oporniku to aż 9mA. Tak samo możesz włączyć klucz tranzystorowy: bierzesz pnp, emiter wieszasz mu na +9V a w bazie opornik szeregowy 10k podłączasz do kolektora jednego z tranzystorów przerzutnika. Wtedy odbiornik mocy (dioda LED i jej opornik) są podpięte od kolektora pnp do masy. Takie obciążenia ten przerzutnik lubi. Spróbuj to narysować i ew. zadać kolejne pytania. Generalnie wyjścia układów mogą być symetryczne (np. wzmacniacze operacyjne, większość bramek cyfrowych, słynny układ 555) lub nie. I wtedy trzeba zastanowić się jaki jest najlepszy sposób podłączenia obciążenia do takiego wyjścia.

[Treker 2983]

17 godzin temu, lkkula napisał:

Kłaniam się. Kurs jest super, zamówione zestawy także.  Bawię się świetnie, dziękuję

@lkkula witam na forum, miło słyszeć, że kurs się podoba

17 godzin temu, lkkula napisał:

Chodzi o miejsce, gdzie wykorzystuje się tranzystor MOSFET BS170. Według dołączonych tablic, trzymając tranzystor ściętym bokiem do siebie, posiada on wyprowadzenia od lewej: S, G, D.

Z której dokładnie grafiki wyciągnąłeś taki wniosek? Pytam, bo nie wiem czy dobrze rozumiem zwrot "ściętym bokiem do siebie". Jeśli chodzi Ci o to, że patrzysz na układ od tej strony, gdzie jest wypisany symbol tranzystora to od lewej mamy D, G, S

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Anonim]

17 minut temu, Treker napisał:

@lkkula Z której dokładnie grafiki wyciągnąłeś taki wniosek? Pytam, bo nie wiem czy dobrze rozumiem zwrot "ściętym bokiem do siebie". Jeśli chodzi Ci o to, że patrzysz na układ od tej strony, gdzie jest wypisany symbol tranzystora to od lewej mamy D, G, S

O rany, racja. Źle odczytałem ten obrazek (identyczny jest na tablicy nr 13 w tym zestawie). Przecież ewidentne wskazane jest, że grafika pokazuje rzut od dołu. Nie spodziewałem się tego i też to przeoczyłem. Nie było w takim razie tematu, wszystko jest w najlepszym porządku

Przy okazji - przyznam że część o tranzystorach była dla mnie dość trudna, czytałem ją kilka razy. Zabrakło mi wytłumaczenia co oznacza "N", a co "P". Nie wiem na ile to co znalazłem w sieci jest prawdziwe, ale z tych informacji wynika, że to po prostu "negatywny" i "pozytywny". Tak też łatwo zapamiętałem co należy przyłożyć do wyprowadzenia "G". Skoro mamy NPN, to do "G" trzeba przyłożyć pozytywny, czyli plus. W PNP negatywny, czyli minus. Czy ta logika jest prawidłowa?

[Treker 2983]

3 minuty temu, lkkula napisał:

Przy okazji - przyznam że część o tranzystorach była dla mnie dość trudna, czytałem ją kilka razy. Zabrakło mi wytłumaczenia co oznacza "N", a co "P". Nie wiem na ile to co znalazłem w sieci jest prawdziwe, ale z tych informacji wynika, że to po prostu "negatywny" i "pozytywny". Tak też łatwo zapamiętałem co należy przyłożyć do wyprowadzenia "G". Skoro mamy NPN, to do "G" trzeba przyłożyć pozytywny, czyli plus. W PNP negatywny, czyli minus. Czy ta logika jest prawidłowa?

@lkkula to raczej bardzo złe wytłumaczenia. Opisywanie N i P jako negatywne i pozytywne to bardzo mylące porównanie, które doprowadzi do wielu nieporozumień, bo nie ma to wiele wspólnego z plusem i minusem baterii itd. Specjalnie nie zagłębialiśmy się w ten temat, bo jest on bardzo zawiły i nie potrzebny na początku. Mówiąc w skrócie chodzi tu o domieszkowanie, czyli "dodawanie" odpowiednich atomów do struktury półprzewodnika. Cytując Wikipedię, półprzewodnik typu N:

Cytat

Wprowadzenie domieszki dającej nadmiar elektronów (w stosunku do półprzewodnika samoistnego) powoduje powstanie półprzewodnika typu n, domieszka taka zaś nazywana jest domieszką donorową („oddaje elektron”). W takim półprzewodniku powstaje dodatkowy poziom energetyczny (poziom donorowy) położony w obszarze pasma wzbronionego niewiele poniżej poziomu przewodnictwa lub w samym paśmie przewodnictwa.

Półprzewodnik typu P:

Cytat

Wprowadzenie domieszki dającej niedobór elektronów (w stosunku do półprzewodnika samoistnego) powoduje powstanie półprzewodnika typu p, domieszka taka zaś nazywana jest domieszką akceptorową („przyjmuje elektron”). W takim półprzewodniku powstaje dodatkowy poziom energetyczny (poziom akceptorowy) położony w obszarze pasma wzbronionego niewiele nad poziomem walencyjnym, lub w samym paśmie walencyjnym

Więcej na ten temat przeczytasz tutaj: https://pl.wikipedia.org/wiki/Półprzewodniki

Tematyka ta jest jednak bardzo trudna i właściwie (to moja prywatna opinia) nie ma potrzeby, aby na początku zagłębiać się w takie tematy. W przypadku tranzystorów wystarczy na początku zapamiętać różnicę działania między NPN i PNP (konkretnie to, jaki potencjał jest potrzebny na bazie danego tranzystora, aby zaczął on przewodzić).

[Anonim]

2 minuty temu, Treker napisał:

@lkkula to raczej bardzo złe wytłumaczenia. Opisywanie N i P jako negatywne i pozytywne to bardzo mylące porównanie, które doprowadzi do wielu nieporozumień, bo nie ma to wiele wspólnego z plusem i minusem baterii itd. Specjalnie nie zagłębialiśmy się w ten temat, bo jest on bardzo zawiły i nie potrzebny na początku. Mówiąc w skrócie chodzi tu o domieszkowanie, czyli "dodawanie" odpowiednich atomów do struktury półprzewodnika.

(...)

W przypadku tranzystorów wystarczy na początku zapamiętać różnicę działania między NPN i PNP (konkretnie to, jaki potencjał jest potrzebny na bazie danego tranzystora, aby zaczął on przewodzić).

Czyli dobrze, że zapytałem. Dziękuję raz jeszcze za wyjaśnienie. Z wrodzonej dociekliwości poczytam na ten temat, ale bez ciśnienia. Będę po prostu traktował je na ten moment jako dwa osobne typy warstw o oznaczeniach "N" i "P". Zabieram się powoli za drugą część kursu, bo już na mnie czeka

[Treker 2983]

@lkkula w pierwszej wersji kursu zagłębialiśmy się w ten temat, ale efekty były odwrotne - większość osób zupełnie nie rozumiała tej tematyki. Dlatego po kilku latach, przy okazji odświeżenia kursu, specjalnie "pozbyliśmy się" części omawiającej dokładniej budowę wewnętrzną tranzystorów.

Powodzenia w dalszych eksperymentach

[Leander 54]

18 godzin temu, marek1707 napisał:

pewnie napięcie jej zdechło (spadek na rezystancji wewnętrznej) do 3.5V? Bo raczej niemożliwe jest napięcie 9V było na LED, prawda?

Pewnie masz rację, ale nie jest to dla mnie oczywiste (zwłaszcza że sąsiedni obwód, fragment rezystor i dioda przy tranzystorze mają w tym czasie spadek ok. 9V). Czy dioda nie jest w stanie przetrzymać krótkotrwałego impulsowego potraktowania za dużym napięciem? W kursie jest animacja, na której dioda się pali dostając za duże napięcie w sposób ciągły. Czy po takim krótkim przekroczeniu ona wraca do swojego stanu "mniej więcej" pierwotnego, czy jest to z wyraźną szkodą dla jej trwałości?

 

18 godzin temu, marek1707 napisał:

Wniosek: wyjście tego przerzutnika w stanie wysokim jest strasznie słabe (ma rezystancję wewnętrzną 10k) i nie powinieneś go obciążać niczym "odsysającym" prąd z węzła kolektora do masy, bo to ten prąd będzie musiał przejść opornik kolektorowy 10k

Nie wiem, czy dobrze rozumiem to sformułowanie. "Wyjście jest słabe" - mówisz o tym, co oznaczyłem R6? Mówiąc o odsysaniu prądu z kolektora do masy masz na myśli to, że R6 i (dalej) T5 zabierają prąd od tranzystora T1 (gdy jest nasycony, bo gdy jest zatkany, to mu chyba nie przeszkadza ten R6)?

Ogólnie - jest to dość trudne dla mnie. Rozumiem, że ten cały multiwibrator był pewnym przykładem przy okazji, że jest rzeczą trochę "ponad" standard kursu i w sumie zakładam, że praktyczne zrozumienie go przyjdzie może wraz z praktycznym wykorzystaniem (o ile u mnie takie kiedykolwiek nastąpi). Zatem na razie staram się na poziomie teoretycznym załapać tyle, ile się da.

 

Podpiąłem sobie jeszcze równolegle do LED5 i R5 kondensator, żeby ładniej gasło :).

Edytowano Grudzień 27, 2020 przez Leander

[nostis 1]

Niestety próbowałem samodzielnie połączyć układ, bez sugerowania się już złożonym i niestety przez to spaliły mi się te dwie diody, w tym jedna niebieska xD

[Gieneq 1342]

@nostis witam na forum  

No cóż, kiedyś trzeba coś spalić żeby później już nie palić  teraz wiesz czego nie robić.

[MAGNET 1]

Nie wiem czy ktoś miał podobny problem (nie wertowałem ośmiu kart, więc jeśli się powtórzyło to przepraszam), ale w moim przypadku zapalały się obydwie diody, niezależnie od tego co bym nie zrobił. Okazało się, że obydwa kondensatory były naładowane. Wystarczyło, że przytknąłem je na chwilę do rezystora i cały układ zaczął działać.

Piszę to tylko dlatego, że ktoś może mieć ten sam problem i liczę, że ta odpowiedź będzie rozwiązaniem

[Blazej30 0]

Witam mam taki problem i nie wiem co robię źle. Po złożeniu układu obie diody cały czas świecą a jak zewrze masę to tylko przygasa jedna z diod  co może być przyczyną ?

[Gieneq 1342]

@Blazej30 witaj na naszym forum  

4 godziny temu, Blazej30 napisał:

przygasa jedna z diod  co może być przyczyną ?

A jak odłączysz wraca do poprzedniego stanu?

Najlepiej dorzuć zdjęcie układu.

[Blazej30 0]

A jak odłączysz wraca do poprzedniego stanu?@Gieneq

Tak wraca.