ניסויים מעניינים: כמה אפשרויות של טרנזיסטור אפקט השדה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ניסויים מעניינים: כמה אפשרויות של טרנזיסטור אפקט השדה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חובב רדיו מתחיל

ידוע שהתנגדות הכניסה של טרנזיסטור דו-קוטבי תלויה בהתנגדות העומס של המפל, בהתנגדות הנגד במעגל הפולט ובמקדם העברת זרם הבסיס. לפעמים הוא קטן יחסית, מה שמקשה על התאמת הבמה למקור אות הכניסה. בעיה זו נעלמת לחלוטין אם משתמשים בטרנזיסטור אפקט שדה - התנגדות הכניסה שלו מגיעה לעשרות ואף למאות מגה אוהם. כדי להכיר טוב יותר את טרנזיסטור אפקט השדה, בצע את הניסויים המוצעים.

קצת על המאפיינים של טרנזיסטור אפקט השדה. כמו הדו-קוטבי, לשדה יש שלוש אלקטרודות, אך הן נקראות אחרת: שער (בדומה לבסיס), ניקוז (קולט), מקור (פולט). באנלוגיה לטרנזיסטורי אפקט שדה דו-קוטביים, ישנם "מבנים" שונים: עם ערוץ p ו-n-ערוץ. שלא כמו דו קוטביים, ניתן להגדיר אותם בצורה של צומת pn ועם שער מבודד. הניסויים שלנו יעסקו בראשון שבהם.

הבסיס של טרנזיסטור אפקט השדה הוא לוח סיליקון (שער), שבו יש אזור דק הנקרא תעלה (איור 1א). בצד אחד של התעלה נמצא הניקוז, מצד שני - המקור. כאשר הטרנזיסטור החיובי מחובר למקור, והמסופים השליליים של סוללת הכוח GB2 (איור 1, ב) מחוברים לניקוז, זרם חשמלי מופיע בערוץ. לערוץ במקרה זה יש מוליכות מקסימלית.

ניסויים משעשעים: כמה אפשרויות של טרנזיסטור אפקט שדה

כדאי לחבר ספק כוח נוסף - GB1 - למסופי המקור והשער (בתוספת לשער), שכן הערוץ "מצטמצם", מה שגורם לעלייה בהתנגדות במעגל מקור הניקוז. הזרם במעגל זה יורד מיד. על ידי שינוי המתח בין השער למקור, זרם הניקוז מוסדר. יתרה מכך, אין זרם במעגל השער, זרם הניקוז נשלט על ידי שדה חשמלי (לכן הטרנזיסטור נקרא טרנזיסטור אפקט שדה), שנוצר על ידי המתח המופעל על המקור והשער.

האמור לעיל חל על טרנזיסטור עם ערוץ p, אך אם הטרנזיסטור הוא עם ערוץ n, הקוטביות של מתחי האספקה והבקרה מתהפכת (איור 1, ג).

לרוב, אתה יכול למצוא טרנזיסטור אפקט שדה במארז מתכת - ואז, בנוסף לשלוש המסקנות העיקריות, עשוי להיות לו גם מסוף מקרה, אשר, במהלך ההתקנה, מחובר לחוט משותף של המבנה.

אחד הפרמטרים של טרנזיסטור אפקט השדה הוא זרם הניקוז הראשוני (האם מתחיל), כלומר, הזרם במעגל הניקוז במתח אפס בשער הטרנזיסטור (באיור 2, מחוון הנגד המשתנה נמצא בחלק התחתון מיקום בהתאם למעגל) ובמתח אספקה נתון.

אם אתה מזיז בצורה חלקה את מחוון הנגד במעלה המעגל, אז ככל שהמתח בשער הטרנזיסטור עולה, זרם הניקוז יורד (איור 2, ב) ובמתח שנקבע עבור טרנזיסטור נתון, יירד כמעט לאפס. המתח המתאים לרגע זה נקרא מתח הניתוק (UZIots).

ניסויים משעשעים: כמה אפשרויות של טרנזיסטור אפקט שדה

התלות של זרם הניקוז במתח השער די קרובה לקו ישר. אם ניקח עליה שרירותית בזרם הניקוז עליו ונחלק אותו בעלייה המתאימה במתח בין השער למקור, נקבל את הפרמטר השלישי - שיפוע המאפיין (S). קל לקבוע פרמטר זה מבלי להסיר את המאפיינים או לחפש אותו בספרייה. מספיק למדוד את זרם הניקוז הראשוני, ואז לחבר, נניח, תא גלווני במתח של 1,5 וולט בין השער למקור. החסר את זרם הניקוז שנוצר מהראשוני וחלק את השארית במתח התא - תקבל את השיפוע של המאפיין במיליאמפר לוולט.

הידע על התכונות של טרנזיסטור אפקט שדה ישלים את ההיכרות עם מאפייני הפלט שלו (איור 2, ג). הם מוסרים כאשר המתח בין הניקוז למקור משתנה עבור מספר מתחי שער קבועים. קל לראות שעד למתח מסוים בין הניקוז למקור, מאפיין המוצא אינו ליניארי, ואז, בטווח מתח משמעותי, הוא כמעט אופקי.

כמובן, ספק כוח נפרד אינו משמש בעיצובים אמיתיים כדי לספק מתח הטיה לשער. ההטיה נוצרת באופן אוטומטי כאשר נגד קבוע של ההתנגדות הנדרשת כלול במעגל המקור.

ועכשיו תרים מספר טרנזיסטורי אפקט שדה של סדרת KP103 (עם ערוץ p), KP303 (עם ערוץ n) עם מדדי אותיות שונים ותאמן בקביעת הפרמטרים שלהם באמצעות הדיאגרמות שניתנו.

טרנזיסטור אפקט שדה - חיישן מגע. המילה "חיישן" פירושה תחושה, תחושה, תפיסה. לכן, אנו יכולים להניח שבניסוי שלנו, טרנזיסטור אפקט השדה יפעל כאלמנט רגיש המגיב לנגיעה באחת מהיציאות שלו.

בנוסף לטרנזיסטור (איור 3), למשל, כל אחד מסדרת KP103, תזדקק ל-ohmmeter עם כל טווח מדידה. חבר את בדיקות האוהם בכל קוטביות למסופי הניקוז והמקור - המחט של מד האוהם תציג התנגדות קטנה של מעגל הטרנזיסטור הזה.

ניסויים משעשעים: כמה אפשרויות של טרנזיסטור אפקט שדה

לאחר מכן גע בשחרור התריס עם האצבע. מחט האוהממטר תסטה בחדות לכיוון הגברת ההתנגדות. זה קרה מכיוון שהאינדוקציה של זרם חשמלי שינתה את המתח בין השער למקור. התנגדות הערוץ גדלה, אשר תועדה על ידי האוהםמטר.

מבלי להסיר את האצבע מהשער, נסה לגעת במסוף המקור באצבע אחרת. מחט האוהממטר תחזור למצבה המקורי - אחרי הכל, התברר שהשער מחובר דרך ההתנגדות של קטע הזרוע למקור, מה שאומר ששדה הבקרה בין האלקטרודות הללו כמעט נעלם והתעלה הפכה מוליך.

מאפיינים אלה של טרנזיסטורי אפקט שדה משמשים לעתים קרובות במתגי מגע, כפתורים ומתגים.

טרנזיסטור אפקט שדה - מחוון שדה. שנו מעט את הניסוי הקודם - הביאו את הטרנזיסטור עם מסוף השער (או הגוף) קרוב ככל האפשר לשקע החשמל או לחוט של מכשיר חשמלי עובד הכלול בו. ההשפעה תהיה זהה למקרה הקודם - מחט האוהממטר תסטה לכיוון הגברת ההתנגדות. זה מובן - שדה חשמלי נוצר ליד השקע או סביב החוט, אליו הגיב הטרנזיסטור.

ביכולת דומה, טרנזיסטור אפקט שדה משמש כחיישן מכשיר לאיתור חיווט חשמלי נסתר או שבירה של חוט בזר ראש השנה - בשלב זה, עוצמת השדה עולה.

החזק את מחוון הטרנזיסטור ליד חוט החשמל, נסה להפעיל ולכבות את המכשיר. שינוי בשדה החשמלי יתועד על ידי מחט מד אוהם.

טרנזיסטור אפקט שדה - נגד משתנה. לאחר חיבור מעגל התאמת מתח ההטיה בין השער למקור (איור 4), הגדר את מחוון הנגדים למצב התחתון בהתאם לתרשים. מחט האוהם, כמו בניסויים קודמים, תתעד את ההתנגדות המינימלית של מעגל מקור הניקוז.

ניסויים משעשעים: כמה אפשרויות של טרנזיסטור אפקט שדה

על ידי הזזת מחוון הנגד במעלה המעגל, אתה יכול לראות שינוי חלק בקריאות מד האוהם (עלייה בהתנגדות). טרנזיסטור אפקט השדה הפך לנגד משתנה עם מגוון רחב מאוד של שינויי התנגדות, ללא קשר לערך הנגד במעגל השער. הקוטביות של חיבור האוהםמטר לא משנה, אבל הקוטביות של הפעלת התא הגלווני תצטרך להשתנות אם נעשה שימוש בטרנזיסטור n-channel, למשל, בכל אחת מסדרת KP303. טרנזיסטור אפקט שדה - מייצב זרם.

כדי לבצע את הניסוי הזה (איור 5), תזדקק למקור DC עם מתח של 15 ... 18 mA, כן טרנזיסטור אפקט שדה.

ניסויים משעשעים: כמה אפשרויות של טרנזיסטור אפקט שדה

ראשית, הגדר את מחוון הנגדים למצב התחתון על פי התרשים, המתאים לאספקת מתח אספקה מינימלי לטרנזיסטור - כ-5 וולט, כאשר הערכים של הנגדים R2 ו-R3 המצוינים בתרשים . על ידי בחירת הנגד R1 (במידת הצורך), הגדר את הזרם במעגל הניקוז של הטרנזיסטור ל-1,8 ... 2,2 mA. על ידי הזזת מחוון הנגד למעלה במעגל, צפה בשינוי בזרם הניקוז. יכול לקרות שהוא בדרך כלל נשאר זהה או עולה מעט. במילים אחרות, כאשר מתח האספקה משתנה מ-5 ל-15 ... 18 V, הזרם דרך הטרנזיסטור יישמר אוטומטית ברמה נתונה (על ידי הנגד R1). יתרה מכך, הדיוק בשמירה על הזרם תלוי בערך שנקבע בהתחלה - ככל שהוא קטן יותר, הדיוק גבוה יותר. ניתוח של מאפייני תפוקת המניה המוצגים באיור 2 יסייע לאשש מסקנה זו. XNUMX, ב.

מפל כזה נקרא מקור זרם או מחולל זרם. ניתן למצוא אותו במגוון רחב של עיצובים.

מחבר: ב.איבנוב

ראה מאמרים אחרים סעיף חובב רדיו מתחיל.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

משדרי רדיו תת-מימיים קומפקטיים 22.12.2016

תקשורת אלחוטית כבר כבשה את המרחב האווירי, אבל היא כמעט חסרת תועלת בסביבות שבהן האות לא יכול לנוע באין מפריע - כמו מתחת למים או במערות. הסוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים של ההגנה (DARPA) מקווה להתגבר על מגבלה זו.

צוות ה-AMEBA שלו (A Mechanically Based Antenna) עובד על משדרים ניידים בתדר אינפרא-נמוך (1 הרץ עד 3 קילו-הרץ) ובתדר נמוך מאוד (3 קילו-הרץ עד 30 קילו-הרץ) שיכולים לחדור חומרים כמו מים וסלע כדי להעביר מידע בסיסי. צוללנים, למשל, יוכלו לשלוח הודעות טקסט זה לזה, וצוותי חילוץ וחיפוש יוכלו ליצור קשר עם העולם החיצון בזמן שהם נמצאים במנהרות.

הרעיון הבסיסי של משדרי ELF ו-VLF אינו חדש. הם שימשו בצבא במשך עשרות שנים כדי לתקשר עם צוללות ולמשימות אחרות. הקושי במקרה זה הוא להתאים את הכוח האלקטרומגנטי הנדרש לחבילה קומפקטית יחסית. תחנות VLF של תקופת המלחמה הקרה היו ענקיות, עם מגדלי אנטנה בגובה עשרות מטרים. קבוצת AMEBA מהמרת על פריצות דרך בעיצוב, מבודדים, מגנטים והנדסה כדי להפוך משדרים ניידים דומים למציאות.

עבור חילופי אותות, ההנחה היא שימוש באנטנות מכניות מיוחדות עם מגנטים או אלקטרטים. בתהליך השידור האלמנטים ינועו בתדר הנדרש זה ביחס לזה, ויצרו אינדוקציה אלקטרומגנטית ושדה אלקטרומגנטי לסירוגין. עד כמה כל זה יהיה אפשרי, רק הזמן יגיד. DARPA ייפגש עם היוזמים ב-6 בינואר, ומחקר מלא במסגרת הפרויקט אמור להתחיל מאוחר יותר ב-2017. הפרויקט, כמובן, מיועד בעיקר לצרכים צבאיים - כוחות מיוחדים יוכלו ליצור קשר במצבים שבהם יש להם כרגע קשר לדממת רדיו.

עוד חדשות מעניינות:

▪ גלאי דליפות גז אלחוטי של Texas Instruments

▪ Samsung Galaxy Tab 2 עם אנדרואיד 4.0

▪ רובוטים ילמדו לעקוב בצורה מדויקת יותר אחר התרחיש הרצוי

▪ מחשב נשלט על ידי פנטומימאי

▪ מדפסת הזרקת דיו Canon i80

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור האתר מטענים, מצברים, סוללות. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת הנס כריסטיאן אנדרסן. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מהו העיקרון של בידוד תרמי? תשובה מפורטת

▪ מאמר פרקר. תיאור משרה