전자 회로에서 저항기, 커패시터 및 트랜지스터를 구성하는 방법

이 게시물에서는 올바른 계산을 통해 저항, 커패시터와 같은 전자 부품을 전자 회로와 함께 구성하거나 연결하는 방법을 평가하려고합니다.

친절하게 내 이전 게시물을 읽으십시오. 전압과 전류는 무엇인가 , 아래 설명 된 기본 전자적 사실을보다 효과적으로 파악하기 위해.

저항기 란?

– 전자의 흐름이나 전류에 저항하기 위해 사용되는 전자 부품입니다. 전압이 증가 할 때 전류의 흐름을 제한하여 전자 부품을 보호하는 데 사용되며, LED는 지정된 정격보다 높은 전압에서 작동 할 수 있도록 동일한 이유로 직렬 저항이 필요합니다. 트랜지스터, MOSFET, 트라이 액, SCR과 같은 다른 활성 구성 요소도 동일한 이유로 저항을 통합합니다.

커패시터 란?

관련 공급 지점에 리드를 연결했을 때 일정량의 전하를 저장하거나 단순히인가 된 전압 / 전류를 저장하는 전자 부품으로, 부품은 기본적으로 마이크로 패러 드와 전압의 몇 가지 단위로 평가됩니다. '마이크로 패러 드'는 저장할 수있는 전류의 양을 결정하고 전압은 최대 전압을 적용하거나 저장할 수있는 최대 전압을 정의합니다. 정격 전압이 중요하며 표시를 초과하면 커패시터가 단순히 폭발합니다.

이러한 구성 요소의 저장 능력은 저장된 에너지를 사용할 수 있다는 것을 의미하므로 저장된 전압이 소스 공급 장치의 빈 공간 또는 전압 강하를 채우는 데 사용되는 필터로 사용되어 라인의 배수로를 채우거나 평활화합니다.

저장된 에너지는 저항과 같은 제한 부품을 통해 천천히 방출 될 때도 적용됩니다. 여기서 커패시터가 완전히 충전하거나 완전히 방전하는 데 걸리는 시간은 커패시터 값이 장치의 타이밍 범위를 결정하는 타이머 애플리케이션에 이상적입니다. 따라서 이들은 타이머, 오실레이터 등에 사용됩니다.

또 다른 특징은 커패시터가 완전히 충전되면 더 이상 전류 / 전압을 전달하지 않고 리드를 통과하는 전류 흐름을 중지합니다. 즉, 적용된 전류가 충전 과정에서만 리드를 통과하고 충전이 완료되면 차단됩니다. 프로세스가 완료되었습니다.

이 기능은 특정 활성 구성 요소를 일시적으로 전환하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 트리거링 전압이 커패시터를 통해 트랜지스터의베이스에 적용되면 커패시터가 완전히 충전 된 후 트랜지스터가 전도를 멈출 때까지 특정 시간 동안 만 활성화됩니다. 커패시터를 통해 전원이 공급 될 때 LED로도 똑같은 현상을 목격 할 수 있습니다. 단 몇 초 동안 켜졌다가 꺼집니다.

트랜지스터 란?

세 개의 리드 또는 레그가있는 반도체 부품입니다. 한쪽 다리가 다른 두 다리에인가되는 전압을위한 공통 콘센트가되도록 다리를 배선 할 수 있습니다. 공통 다리는 이미 터라고하고 다른 두 다리는베이스와 컬렉터라고합니다. 베이스는 이미 터를 기준으로 스위칭 트리거를 수신하며 이는 컬렉터에서 이미 터로 전달하기 위해 상대적으로 큰 전압과 전류를 가능하게합니다.

이 배열은 스위치처럼 작동합니다. 따라서 컬렉터에 연결된 모든 부하는 장치 바닥에서 상대적으로 작은 전위로 켜거나 끌 수 있습니다.

베이스와 컬렉터에 적용된 전압은 마침내 이미 터를 통해 공통 대상에 도달합니다. 이미 터는 NPN 유형의 경우 접지에 연결되고 트랜지스터의 PNP 유형의 경우 양극에 연결됩니다. NPN과 PNP는 서로 보완 적이며 정확히 동일한 방식으로 작동하지만 전압과 전류에 반대 방향이나 극성을 사용합니다.

다이오드 란?

참조하시기 바랍니다 이 기사 완전한 정보를 위해.

SCR이란?

트랜지스터에 비유 할 수 있으며 전자 회로의 스위치로도 사용됩니다. 세 개의 리드 또는 다리는 게이트, 양극 및 음극으로 지정됩니다. 음극은 장치의 게이트와 양극에 적용되는 전압의 수신 경로가되는 공통 단자이며, 게이트는 음극의 공통 레그를 가로 질러 양극에 연결된 전력을 전환하는 트리거링 지점입니다.

그러나 트랜지스터와 달리 SCR의 게이트는 더 많은 양의 전압과 전류를 필요로하며, 또한이 장치는 양극과 음극을 통해 AC 스위칭에만 사용할 수 있습니다. 따라서 게이트에서 수신 된 트리거에 대한 응답으로 AC 부하를 전환하는 데 유용하지만 게이트는 작동을 구현하기 위해 순전히 DC 전위가 필요합니다.

실제 회로에서 위의 구성 요소 구현 :

전자 회로에서 저항기, 커패시터 및 트랜지스터를 구성하는 방법 ......?

전자 회로에서 실질적으로 전자 부품을 사용하고 구현하는 것은 전자 애호가가 배우고 숙달하려는 궁극적 인 것입니다. 말처럼 쉽지는 않지만 다음 몇 가지 예는 특정 애플리케이션 회로를 구축하기 위해 저항, 커패시터, 트랜지스터를 설정하는 방법을 이해하는 데 도움이됩니다.

주제가 너무 커서 볼륨을 채울 수 있으므로 트랜지스터, 커패시터, 저항기 및 LED로 구성된 단일 회로 만 논의 할 것입니다.

기본적으로 능동 구성 요소는 전자 회로의 중심을 차지하고 수동 구성 요소는 지원 역할을 수행합니다.

레인 센서 회로를 만들고 싶다고 가정 해 보겠습니다. 트랜지스터가 주된 능동 부품이기 때문에 중심 단계를 취해야합니다. 그래서 우리는 회로도의 중앙에 바로 배치합니다.

트랜지스터의 세 리드는 개방되어 있으며 수동 부품을 통해 필요한 설정이 필요합니다.

위에서 설명한 것처럼 이미 터는 공통 콘센트입니다. NPN 유형의 트랜지스터를 사용하기 때문에 이미 터는 접지로 이동해야하므로 회로의 접지 또는 음극 공급 레일에 연결합니다.

베이스는 주 감지 또는 트리거 입력이므로이 입력은 센서 요소에 연결되어야합니다. 여기서 센서 요소는 한 쌍의 금속 단자입니다.

단자 중 하나는 양극 전원에 연결되고 다른 단자는 트랜지스터의베이스에 연결되어야합니다.

이 센서는 빗물의 존재를 감지하는 데 사용됩니다. 비가 내리는 순간 물방울이 두 터미널을 연결합니다. 물은 저항이 낮기 때문에 단자 양단의 양 전압이 트랜지스터의 바닥으로 누출되기 시작합니다.

이 누설 전압은 트랜지스터의 바닥에 공급되고 과정에서 이미 터를 통해 접지에 도달합니다. 이것이 발생하는 순간, 장치의 속성에 따라 컬렉터와 이미 터 사이의 게이트가 열립니다.

즉, 이제 양의 전압 소스를 컬렉터에 연결하면 이미 터를 통해 즉시 접지에 연결됩니다.

따라서 트랜지스터의 컬렉터를 양극에 연결하지만 부하가 스위칭과 함께 작동하도록 부하를 통해이 작업을 수행합니다. 이것이 바로 우리가 찾고있는 것입니다.

위의 작동을 신속하게 시뮬레이션하면 양의 전원이 센서의 금속 단자를 통해 누출되고베이스에 닿아 최종적으로 접지에 도달하여베이스 회로를 완성하지만이 작업은 즉시 콜렉터 전압을 접지로 끌어옵니다. 이미 터를 통해 여기에서 부저 인 부하를 켭니다. 부저가 울립니다.

이 설정은 기본 설정이지만 많은 수정이 필요하며 다양한 방법으로 수정할 수도 있습니다.

회로도를 살펴보면 물 자체가 저항기 역할을하기 때문에 회로에베이스 저항이 포함되어 있지 않다는 것을 알 수 있지만 센서 단자가 실수로 단락되면 전체 전류가 트랜지스터의베이스로 쏟아져 튀겨집니다. 곧.

따라서 안전상의 이유로 트랜지스터 바닥에 저항을 추가합니다. 그러나 기본 저항 값은 기본 / 이미 터 핀에 입력 할 수있는 트리거링 전류의 양을 결정하므로 컬렉터 전류에 영향을 미칩니다. 반대로,베이스 저항은 컬렉터에서 이미 터로 충분한 전류를 끌어 올려 콜렉터 부하를 완벽하게 전환 할 수 있도록해야합니다.

더 쉬운 계산을 위해 일반적으로 기본 저항 값이 콜렉터 부하 저항보다 40 배 더 크다고 가정 할 수 있습니다.

따라서 우리 회로에서 콜렉터 부하가 부저라고 가정하면 10K에 해당하는 부저의 저항을 측정합니다. 40 곱하기 10K는 기본 저항이 약 400K 여야한다는 것을 의미하지만 방수가 약 50K라는 것을 알 수 있습니다. 따라서이 값을 400K에서 빼면 350K가됩니다. 이것이 우리가 선택해야하는 기본 저항 값입니다.

이제 버저 대신이 회로에 LED를 연결한다고 가정 해 보겠습니다. LED도 취약하고 작동 전압이 지정된 순방향 전압보다 높으면 전류 제한 저항이 필요하기 때문에 LED를 트랜지스터의 컬렉터에 직접 연결할 수 없습니다.

따라서 우리는 LED를 컬렉터 양단에 1K 저항과 직렬로 연결하고 부저를 대체하여 위의 회로를 양극으로 연결합니다.

이제 LED와 직렬로 연결된 저항을 콜렉터 부하 저항으로 간주 할 수 있습니다.

따라서 이제 기본 저항은이 값의 40 배가되어야합니다. 즉, 40K에 해당하지만 방수 자체는 150K입니다. 즉, 기본 저항이 이미 너무 높음을 의미합니다. 즉, 빗물이 센서를 연결하면 트랜지스터가 LED를 밝게 켜는 대신 매우 어둡게 비 춥니 다.

그렇다면이 문제를 어떻게 해결할 수 있을까요?

트랜지스터를 더 민감하게 만들어야하므로 Darlington 구성에서 기존 트랜지스터를 지원하기 위해 다른 트랜지스터를 연결합니다. 이 배열을 사용하면 트랜지스터 쌍이 이전 회로보다 최소 25 배 더 민감 해집니다.

감도가 25 배 더 높다는 것은 콜렉터 저항의 25 + 40 = 65 ~ 75 배가 될 수있는 기본 저항을 선택할 수 있다는 것을 의미합니다. 최대 범위는 약 75에서 10 = 750K입니다. 따라서 이것은 기본의 총 값으로 간주 할 수 있습니다. 저항기.

750K에서 150K 방수를 빼면 600K가됩니다. 이것이 현재 구성에 대해 선택할 수있는 기본 저항 값입니다. 케이스 저항은 두 가지 조건을 충족하는 한 어떤 값이든 될 수 있습니다. 트랜지스터를 가열하지 않고 콜렉터 부하를 만족스럽게 전환하는 데 도움이됩니다. 그게 다입니다.

이제 트랜지스터베이스와 접지에 커패시터를 추가한다고 가정합니다. 위에서 설명한 것처럼 커패시터는 센서 단자의 누설을 통해 비가 시작될 때 초기에 일부 전류를 저장합니다.

이제 비가 그치고 센서 브리지 누출이 끊어진 후에도 트랜지스터는 계속 부저를 울립니다. 어떻게? 커패시터 내부에 저장된 전압은 이제 트랜지스터베이스에 공급하고베이스 스위칭 전압 아래로 방전 될 때까지 계속 켜져 있습니다. 이것은 커패시터가 전자 회로에서 어떻게 작용하는지 보여줍니다.