Elektronik Devrelerde Dirençler, Kapasitörler ve Transistörler Nasıl Yapılandırılır

Bu yazıda, dirençler, kapasitörler gibi elektronik devreleri doğru hesaplayarak nasıl yapılandıracağımızı veya bağlayacağımızı değerlendirmeye çalışıyoruz.

Lütfen ilgili önceki yazımı okuyun voltaj ve akım nedir aşağıda açıklanan temel elektronik gerçekleri daha etkin bir şekilde kavrayabilmek için.

Direnç nedir

- Elektron akışına veya akıma direnmek için kullanılan elektronik bir bileşendir. Voltaj yükseldiğinde akım akışını kısıtlayarak elektronik bileşenleri korumak için kullanılır.LED'ler, belirtilen değerden daha yüksek voltajlarda çalıştırılabilmeleri için aynı nedenle seri olarak dirençler gerektirir. Transistörler, mosfetler, triyaklar, SCR'ler gibi diğer aktif bileşenler de aynı nedenlerle dirençler içerir.

Kondansatör nedir

Uçları ilgili besleme noktalarına bağlandığında, belirli bir miktarda elektrik yükünü veya basitçe uygulanan voltajı / akımı depolayan elektronik bir bileşendir. Bileşen temelde birkaç birim, mikrofarad ve voltaj ile derecelendirilmiştir. 'Mikrofarad' depolayabileceği akım miktarına karar verir ve voltaj, ona ne kadar maksimum voltaj uygulanabileceğini veya içinde depolanabileceğini tanımlar. Voltaj değeri kritiktir, eğer işareti aşarsa, kapasitör basitçe patlayacaktır.

Bu bileşenlerin depolama kabiliyeti, depolanan enerjinin kullanılabilir hale gelmesi anlamına gelir, bu nedenle bunlar, depolanan voltajın kaynak beslemedeki boşlukları veya voltaj çökmelerini doldurmak için kullanıldığı, böylece hattaki hendekleri dolduran veya düzleştiren filtreler olarak kullanılır.

Depolanan enerji, direnç gibi kısıtlayıcı bir bileşen yoluyla yavaşça serbest bırakıldığında da uygulanabilir hale gelir. Burada, kapasitörün tam şarj veya deşarj için harcadığı zaman, kapasitör değerinin ünitenin zamanlama aralığına karar verdiği zamanlayıcı uygulamaları için ideal hale gelir. Bu nedenle bunlar zamanlayıcılarda, osilatörlerde vb. Kullanılır.

Diğer bir özellik ise, bir kapasitör tam olarak şarj edildiğinde, daha fazla akımı / voltajı geçmeyi reddeder ve akımın uçları boyunca akışını durdurur, yani uygulanan akım yalnızca şarj sırasında uçlarından geçer ve şarj olduğunda bloke edilir. işlem tamamlandı.

Bu özellik, belirli bir aktif bileşenin anlık olarak değiştirilmesini sağlamak için kullanılır. Örneğin, bir kondansatör aracılığıyla bir transistörün tabanına bir tetikleme voltajı uygulanırsa, kondansatör tam olarak şarj oluncaya kadar, yalnızca belirli bir zaman diliminde etkinleştirilir ve ardından transistör iletimi durdurur. Aynı şey, bir kapasitörden güç aldığında bir saniyenin bir kısmı boyunca yanan ve ardından kapanan bir LED ile de görülebilir.

Transistör nedir

Üç ucu veya bacağı olan yarı iletken bir bileşendir. Bacaklar, bir bacak diğer iki bacağa uygulanan voltajlar için ortak bir çıkış olacak şekilde kablolanabilir, ortak ayağa verici, diğer iki ayak ise taban ve kolektör olarak adlandırılır. Taban, yayıcıya göre anahtarlama tetiğini alır ve bu, kollektörden yayıcıya geçiş için nispeten büyük voltaj ve akım sağlar.

Bu düzenleme, bir anahtar gibi çalışmasını sağlar. Bu nedenle, kollektöre bağlı herhangi bir yük, cihazın tabanında nispeten küçük potansiyellerle AÇIK veya KAPALI konuma getirilebilir.

Tabanda ve kollektörde uygulanan voltajlar nihayet yayıcı aracılığıyla ortak hedefe ulaşır. Verici, NPN tipi için toprağa ve PNP tipi transistör için pozitife bağlanır. NPN ve PNP birbirini tamamlar ve tam olarak aynı şekilde çalışır, ancak gerilim ve akımlarla zıt yönleri veya kutupları kullanarak çalışır.

Diyot nedir:

Lütfen bakın Bu makale tam bilgi için.

SCR nedir:

Bir transistör ile oldukça karşılaştırılabilir ve elektronik devrelerde anahtar olarak da kullanılır. Üç uç veya bacak, geçit, anot ve katot olarak belirtilir. Katot, kapıda ve cihazın anotunda uygulanan voltajlar için alıcı yol haline gelen ortak terminaldir. Kapı, katodun ortak ayağı boyunca anoda bağlı olan gücü anahtarlayan tetikleme noktasıdır.

Bununla birlikte, transistörlerden farklı olarak, bir SCR'nin kapısı daha yüksek miktarda voltaj ve akım gerektirir ve ayrıca cihaz, anot ve katodu boyunca yalnızca AC'yi anahtarlamak için kullanılabilir. Bu nedenle, kapısında alınan tetikleyicilere yanıt olarak AC yüklerini anahtarlamak için kullanışlı hale gelir, ancak kapının işlemleri uygulamak için tamamen bir DC potansiyeline ihtiyacı olacaktır.

Yukarıdaki bileşenleri pratik bir devrede uygulamak:

Elektronik Devrelerdeki Dirençler, Kondansatörler ve Transistörler Nasıl Yapılandırılır ......?

Elektronik parçaların elektronik devrelerde pratik olarak kullanılması ve uygulanması, herhangi bir elektronik hobisinin öğrenmek ve ustalaşmak istediği nihai şeydir. Söylemesi yapmaktan daha kolay olsa da, aşağıdaki birkaç örnek, dirençlerin, kapasitörlerin, transistörlerin belirli bir uygulama devresini oluşturmak için nasıl ayarlanabileceğini anlamanıza yardımcı olacaktır:

Konu çok büyük olabileceğinden ve hacimleri doldurabileceğinden, sadece transistör, kapasitör, dirençler ve LED'den oluşan tek bir devreyi tartışacağız.

Temelde bir aktif bileşen, bir elektronik devrede merkez aşamayı alırken, pasif bileşenler destekleyici rolü üstlenir.

Diyelim ki bir yağmur sensörü devresi yapmak istiyoruz. Transistör ana aktif bileşen olduğundan, merkez aşamayı alması gerekir. Bu yüzden onu şematiğin tam merkezine yerleştiriyoruz.

Transistörlerin üç ucu açıktır ve pasif parçalar aracılığıyla gerekli kuruluma ihtiyaç duyar.

Yukarıda açıklandığı gibi, yayıcı ortak çıkıştır. NPN tipi bir transistör kullandığımız için, emitör toprağa gitmelidir, bu yüzden onu toprağa veya devrenin negatif besleme rayına bağlarız.

Baz, ana algılama veya tetikleme girişidir, bu nedenle bu girişin sensör elemanına bağlanması gerekir. Buradaki sensör elemanı bir çift metal terminaldir.

Terminallerden biri pozitif beslemeye bağlanır ve diğer terminalin transistörün tabanına bağlanması gerekir.

Sensör, yağmur suyunun varlığını tespit etmek için kullanılır. Yağmur başladığı anda su damlacıkları iki terminal arasında köprü görevi görür. Su düşük bir dirence sahip olduğu için, pozitif voltajı terminallerinden transistörün tabanına sızdırmaya başlar.

Bu sızıntı voltajı, transistörün tabanını besler ve bu sırada emitör aracılığıyla zemine ulaşır. Cihazın özelliğine göre bu meydana geldiği anda kollektör ile emitör arasındaki kapıları açar.

Şimdi kollektöre pozitif bir voltaj kaynağı bağlarsak, yayıcısı aracılığıyla hemen toprağa bağlanacağı anlamına gelir.

Bu nedenle transistörün kollektörünü pozitife bağlarız, ancak bunu yük aracılığıyla yaparız, böylece yük anahtarlama ile çalışır ve tam da aradığımız şey budur.

Yukarıdaki işlemi hızlı bir şekilde simüle ettiğimizde, pozitif beslemenin sensörün metal terminallerinden sızdığını, tabana dokunduğunu ve sonunda temel devresini tamamlayarak toprağa ulaşmak için yoluna devam ettiğini, ancak bu işlemin kollektör voltajını anında toprağa çektiğini görüyoruz. Verici aracılığıyla, burada sesli uyarı olan yükü AÇIK konuma getirin. Sesli uyarı çalar.

Bu kurulum temel kurulumdur, ancak birçok düzeltmeye ihtiyaç duyar ve ayrıca birçok farklı şekilde değiştirilebilir.

Şemaya baktığımızda, devrenin bir temel direnç içermediğini görüyoruz çünkü suyun kendisi bir direnç görevi görüyor, ancak sensör terminalleri yanlışlıkla kısa devre yaparsa ne olur, tüm akım transistörün tabanına atılır ve kızartılır. anında.

Bu nedenle güvenlik nedenleriyle transistörün tabanına bir direnç ekliyoruz. Bununla birlikte, temel direnç değeri, taban / yayıcı pimlerine ne kadar tetikleme akımının girebileceğine karar verir ve bu nedenle de kolektör akımını etkiler. Tersine, taban direnci, kollektörden emitöre yeterli akımın çekilmesine izin verecek ve kolektör yükünün mükemmel şekilde değiştirilmesine izin verecek şekilde olmalıdır.

Daha kolay hesaplamalar için, pratik bir kural olarak, taban direnç değerinin kolektör yük direncinden 40 kat daha fazla olduğunu varsayabiliriz.

Bu yüzden devremizde kollektör yükünün bir zil olduğunu varsayarak, 10K demek olan zil direncini ölçüyoruz. 40 kere 10K, temel direncin 400K civarında olması gerektiği anlamına gelir, ancak su direncinin 50K civarında olduğunu buluruz, bu yüzden bu değeri 400K'dan çıkararak 350K elde ederiz, bu seçmemiz gereken temel direnç değeri.

Şimdi bu devreye bir zil yerine bir LED bağlamak istediğimizi varsayalım. LED'i doğrudan transistörün kolektörüne bağlayamayız çünkü LED'ler de savunmasızdır ve çalışma voltajı belirtilen ileri voltajdan yüksekse bir akım sınırlama direnci gerektirecektir.

Bu nedenle, kollektör boyunca 1K dirençli ve yukarıdaki devrenin pozitif olan bir LED'i, sesli uyarıyı değiştirerek seri olarak bağlarız.

Artık LED ile seri olarak direnç, kolektör yük direnci olarak düşünülebilir.

Yani şimdi temel direnç bu değerin 40 katı olmalı, ki bu 40K'ya eşittir, ancak su direncinin kendisi 150K'dır, yani taban direncinin zaten çok yüksek olduğu anlamına gelir, yani yağmur suyu sensörü köprülediğinde, transistör bunu yapamayacaktır. LED'i parlak bir şekilde AÇIK konuma getirin, bunun yerine çok loş bir şekilde aydınlatacaktır.

Peki bu sorunu nasıl çözebiliriz?

Transistörü daha hassas hale getirmemiz gerekiyor, bu yüzden Darlington konfigürasyonunda mevcut olana yardımcı olmak için başka bir transistör bağladık. Bu düzenleme ile transistör çifti, önceki devreden en az 25 kat daha hassas, oldukça hassas hale gelir.

25 kat daha fazla hassasiyet, kolektör direncinin 25 + 40 = 65 ila 75 katı olabilecek bir taban direnci seçebileceğimiz anlamına gelir, maksimum aralığı yaklaşık 75 ila 10 = 750K elde ederiz, böylece bu, tabanın toplam değeri olarak alınabilir. direnç.

750K'dan 150K su direncini düşürdüğümüzde, 600K elde ederiz, böylece mevcut konfigürasyon için seçebileceğimiz temel direnç değeri budur. İki koşulu karşıladığı sürece kasa direncinin herhangi bir değer olabileceğini unutmayın: transistörü ısıtmıyor ve kolektör yükünü tatmin edici bir şekilde değiştirmeye yardımcı oluyor. Bu kadar.

Şimdi, transistörün tabanına ve toprağa bir kapasitör eklediğimizi varsayalım. Yukarıda açıklandığı gibi kapasitör, başlangıçta sensör terminallerindeki sızıntılardan yağmur başladığında bir miktar akım depolayacaktır.

Şimdi yağmur durduktan ve sensör köprüsü sızıntısının bağlantısı kesildikten sonra, transistör hala zil çalmaya devam ediyor… nasıl? Kapasitörün içinde depolanan gerilim artık transistör tabanını besler ve temel anahtarlama geriliminin altına düşene kadar AÇIK durumda tutar. Bu, bir kapasitörün bir elektronik devrede nasıl hizmet edebileceğini gösterir.