Skocz do zawartości
Komentator

Kurs elektroniki - #7 - tranzystory w praktyce

Pomocna odpowiedź

(edytowany)

Witam!

Mam pytanie dotyczące tej sytuacji przedstawionej na początku tego kursu (Uszkodzenie wyjścia Arduino przez pobranie zbyt dużego prądu).

Chciałbym się zapytać dlaczego Arduino uległoby uszkodzeniu?

 obraz.thumb.png.4958dcbeff06ff0362550439af0dd2c6.png

Jak rozumiem uległby uszkodzeniu ponieważ natężanie prądu będzie zbyt duże ze względu na to że rezystancja odbiornika będzie zbyt mała?

Jeśli tak to zrozumiałe, ale z drugiej strony w tym artykule https://forbot.pl/blog/leksykon/rezystor-sciagajacy-rezystor-pull-down, mamy taki schemat:

obraz.thumb.png.8e7398d6a89ecf13815b67bd9f8921f4.png

I tutaj wyjście przy wciśniętym przycisku jest połączone bezpośrednio do VCC, czyli rezystancja jest bardzo mała i natężenie będzie bardzo duże.

I tu mam dylemat, dlaczego w pierwszym przypadku nastąpi uszkodzenie, a w drugim już nie?

obraz.png

Edytowano przez pawlok1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Na  pierwszym zdjęciu maszyna pobiera duży prąd (w późniejszej części animacji), całość jest zasilana z Arduino. Na drugim zdjęciu nic nie pobiera prądu z Arduino. Po wciśnięciu przycisku do Arduino zostaje wysłany sygnał ze stanem wysokim (nie jest pobierany żaden prąd z Arduino).

A tak po za tym to według mnie oba obrazki są źle zrobione. Powinno być jeszcze połączenie do masy Arduino.

 

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@jas123 Dzięki za odpowiedź.

Później także zauważyłem taką różnicę, że w pieszym przypadku jest przedstawione połączenie urządzenia z wyjściem Arduino, a drugi przypadek dotyczy wejścia (zmyliła mnie strzałka przy VCC).

Wcześniej sytuacje wyobraziłem sobie w ten sposób:

obraz.thumb.png.60bbd24141421df9615b5c73dece7edf.png

 Co już wiem, że jest błędnym myśleniem, po jeśli 5v wchodzi do Adruino, to musi się zgadzać jedynie napięcie, ponieważ natężenie pobierze takie jakie jest mu potrzebne.

Ale z drugiej strony na takim np obrazku:

obraz.thumb.png.82c53e76df582e764df6f88a7b4ae615.png

Wejścia są połączone szeregowo z opornikami.

Czy to jest niepotrzebne w takich przypadkach?

Czy urządzenie nie powinno pobrać tyle prądu ile jest mu potrzebne?

obraz.png

obraz.png

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

@pawlok1 to co masz na tych schematach tu już inna sprawa - jedynie R5 realizuje podobne zadanie co na ilustracji z kursu. Pozostałe rezystory służą wymuszeniu stanu wysokiego na wyprowadzeniach. Nie jest to żadna forma zasilania, bo i prąd płynący przez 10k jest znikomy. Taki rezystor podciąga pin do zasilania.

Jeżeli chcesz wiedzieć jak tam wygląda sytuacja to poszukaj jak zbudowane są wyjścia/wejścia w mikrokontrolerach. Sprawdź temat np. totem-pole output.

Edytowano przez Gieneq
  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Witam,

Dopiero zaczynam przygodę z elektroniką i nie wiem czy coś pominąłem w tym artykule ale skoro mamy tranzystory NPN czyli  Kolektor - N, Baza - P i Emiter -N to dlaczego w pierwszym przykładzie  Baza i Kolektor wpięte są do + a tylko emiter do -?

Pozdrawiam

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

Pewnie proste spostrzeżenie, ale i tak chciałem się nim podzielić - po zmianie tranzystora PNP/NPN wystarczy odwrócić diodę i zamienić plus z minusem na płytce stykowej ;).

PS. Pomiary wyszły takie same.

PS2. Ciesze się, że się zdecydowałem na ten kurs chociaż początkowo chciałem się skupić tylko na R-Pi bo okazuje się, że "zapalenie" diody daje sporo satysfakcji 😉

3 godziny temu, Dafiisan napisał:

to dlaczego w pierwszym przykładzie  Baza i Kolektor wpięte są do + a tylko emiter do -?

Ponieważ tranzystor NPN jest sterowany przy pomocy podania plusa na bazie. Chyba równie dobrze plus na bazie mógłby pochodzić z innego źródła, a nie tego samego - jak w kursie jednej baterii.

Edytowano przez szakal11

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
14 godzin temu, szakal11 napisał:

Ponieważ tranzystor NPN jest sterowany przy pomocy podania plusa na bazie. Chyba równie dobrze plus na bazie mógłby pochodzić z innego źródła, a nie tego samego - jak w kursie jednej baterii.

Pewnie! Często właśnie o to chodzi w jakiś wzmacniaczach itp gdzie w skrócie na wejście podajesz sygnał o niewielkiej amplitudzie a uzyskujesz wzmocniony.

Możesz np. wysterować silnik zasilany z lipola przy pomocy Arduino zasilanego z osobnej baterii albo regulatora.

Trzeba tylko pamiętać aby wszystkie źródła napięcia miały wspólną masę.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Dnia 24.05.2020 o 16:33, szakal11 napisał:

Ponieważ tranzystor NPN jest sterowany przy pomocy podania plusa na bazie. Chyba równie dobrze plus na bazie mógłby pochodzić z innego źródła, a nie tego samego - jak w kursie jednej baterii.

Dzięki wielkie za odpowiedź. Jednak wciąż nie dokońca rozumiem.  Poniżej pokazana jest budowa tranzystora. Wynika z tego (dla przykładu NPN), że tylko baza powinna mieć + a reszta minus i odwrotnie dla PNP.

kurs_elektroniki_tranzystory_budowa.thumb.png.3c18bc9f087c7e7fd5e3522662f1a7d3.png

Natomiast w przykładzie poniżej, używając NPN Basa ma + i kolektor ma + , jedynie emiter jest na - . jeden obraz kłóci się z drugim, chyba, że czegoś z kursu nie zrozumiałem?kurs_elektorniki_tranzystor_npn_pomiary.thumb.png.8cd126db571b992f7624e4c19fc527fe.png

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Stan kolektora zmienia się w zależności od stanu bazy . Kiedy na bazie jest stan niski kolektor nie przewodzi. Gdy na bazie jest stan wysoki , kolektor zwiera się do emitera. Czyli się odblokowuje i zaczyna przewodzić.Kolektor w tranzystorach NPN to masa zasilania . Uwaga! Nie jest to dokładny opis działania tranzystora, tylko najprostsze wytłumaczenie.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Dafiisan tak się trochę zastanawiam o czym myślisz 😄 chyba sugerujesz się tym, że jest jakieś niebieskie N i czerwone P i że te niebieskie N to niby taki minus, a te P to taki plus?

Jeżeli tak myślisz to nie jest to dobra droga.

Tranzystor NPN to taki zawór (np hydrauliczny zawór gdzie przepływ regulujesz ciśnieniem). I teraz na bazę wpływa jakiś prąd (jest on mały, rzędu mikro-miliamperów). Do kolektora podłączasz zasilanie, do emitera masę i w tym układzie (nazywanym wspólnym emiterem) obciążenie czyli jakiś np. rezystor jest na kolektorze, a emiter stoi na masie - jest wspólny z sygnałem sterującym podanym na bazę.

I teraz płynie prąd na bazę i jest możliwość przepływu prądu z kolektora do emitera (bo tak jest skonstruowany tranzystor). Jaki jest ten prąd kolektora? Wynika to z kilku czynników:

  1. Wydajność tego podaje prąd na kolektor - jak podłączysz super nową baterię to popłynie tyle ile tranzystor przepuści, jak dasz jednak rezystor w szereg z baterią to popłynie tyle ile pozwoli rezystor.
  2. To jaki wpływa prąd sterujący - tak natężenie prądu steruje natężeniem prądu kolektora. Jak spojrzysz w dokumentacje jest tam pewnie wykres tego przy jakim napięci jaki prąd popłynie przez kolektor przy jakimś tam prądzie bazy. Tu też ujawnia się tajemniczy współczynnik betta (który nie jest stały) i oznacza wzmocnienie. Czyli podajesz na bazę 2 mA, jakiś BC546 ma max prąd 500mA, BC337 ma 800mA to jeżeli wzmocnienie mają np. 250 to na wyjściu jeżeli żródło prądu przy kolektorze na to pozwoli to będziesz mieć tam 2 mA * 250 = 500 mA.

W PNP jest inna sytuacja - baza reaguje na minus - czyli jak podłączysz coś co ściągnie prąd do masy to zadziała - podkreślam prąd z bazy ma płynąć do masy. Tym razem zamieniamy wyprowadzenia - kolektor idzie do minusa, emiter do plusa i obciążenie wędruje razem z kolektorem. W notach katalogowych często występuje tam znak - układ zaś jest nieobrócony.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Gieneq i jas123 - dzięki za wyjaśnienie. oznaczenie NPN i PNP było dla mnie trochę mylące ale teraz już rozumiem .

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Witam

Starałem się odzwierciedlić schemat z użyciem kolektora NPN i wygląda to tak jak na zdjęciu.

tranzystorNPN.thumb.jpg.601b377103cc0dbed2c2bbd9833a244a.jpg

Pomiar wykonywałem w identycznych miejscach jak w kursie na ilustracjach, natomiast nie rozumiem dlaczego UCE wyszło mi tylko 9mV oraz co dziwniejsze wartości prądów wyszły zupełnie odwrotnie - IC = 0,69mA, IB = 7,81mA.

Dodatkowo składałem układ przy użyciu tranzystora BC556B z zestawu (czyli jeśli dobrze znalazłem w sieci - PNP). W sumie pytanie również dotyczy NPN - dlaczego nawet jeśli zamienię miejscami emiter z kolektorem to dioda nadal świeci = układ działa?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
9 godzin temu, cone napisał:

W sumie pytanie również dotyczy NPN - dlaczego nawet jeśli zamienię miejscami emiter z kolektorem to dioda nadal świeci = układ działa?

@cone jest to związane z tzw. konfiguracjami pracy tranzystora. To gdzie i jak wepniemy "obciążenie" wpływa na działanie układu. Zmieniają się wtedy pewne parametry, których nie widać podczas takich testów z diodą. Temat ten jest po prostu trochę bardziej zawiły i nie jest niezbędny początkującym podczas pierwszych eksperymentów z tranzystorami. Stąd świadomie pominęliśmy to zagadnienie i zaproponowaliśmy konkretne podłączenie, którego najlepiej trzymać się w tego typu układach. Jeśli chcesz doczytać więcej na ten temat to zerknij np. do porównania, które jest na Wikipedii: https://pl.wikipedia.org/wiki/Tranzystor_bipolarny

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Cześć, mam pytanie. Na załączonym obrazku są dwa źródła napięcia, z czego każde ma swój określony prąd; czy ten układ działa w taki sposób, że istotny jest jedynie wzmocniony prąd bazy i neguje on prąd, który wypływa ze źrodła po prawej stronie układu, czy może te prądy się sumują?

Załóżmy, że zasilanie po obu stronach to 9V, rezystor przy bazie 1000ohm, więc z jednej strony prąd 9mA wzmocniony 200 razy do 180mA (powiedzmy, ze ten drugi rezystor ma 10R) płynie kolektorem przez emiter. Co z drugim źródłem zasilania, które 12V/10R ma prąd 1,2A?  I druga kwestia, do którego minusa płynie prąd, gdy wychodzi z emitera?  Im więcej czytam o tranzystorze, tym mniej wiem, więc przepraszam za kłopot, z góry dziękuję i liczę na odpowiedź obraz.thumb.png.b3d8aeda693e29a9230e167e0cfa90d0.png

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@selfczek witam na forum 🙂 

Pierwsza sprawa to musisz znać warunki pracy tranzystora, bo informacja że jest jakaś betta (wzmocnienie) to nie wystarczy. W dokumentacji są wykresy, bo betta się zmienia.

Ale weźmy największa jaką się da (bo teoretyczny prąd będzie maksymalny) i sprawdźmy prąd kolektora. Czyli masz te 9mA no i wyszło z tego 180mA kolektora (tu uwaga, jak dasz na bazę 0,5A to nie wyjdzie z tego 50A - jest pewna granica podana w dokumentacji). Ale masz tam opornik 10R na kolektorze czyli zapas prądu jest ogromny i popłynie tylko tyle prądu ile pozwoli tranzystor.

Jeżeli dasz rezystor o większym oporze do kolektora to zmniejszysz prąd płynący przez kolektor, ale też uda Ci się osiągnąć ten sam efekt jeżeli na bazę podasz mniejszy prąd.

Co się dzieje z dwoma obiegami prądu? Spotykają się na tranzystorze i wypływają z emitera na masę.

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Gość
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...