Βασικός ελεγκτής τρανζίστορ: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Σε αυτό το διδακτικό θα σας δείξω πώς να δημιουργήσετε έναν απλό δοκιμαστή τρανζίστορ!

Βήμα 1: Εισαγωγή

Σε αυτό το έργο θα χρησιμοποιήσω ένα από τα αγαπημένα μου IC, το χρονόμετρο 555, για να φτιάξω ένα απλό κύκλωμα δοκιμής τρανζίστορ με μια προσαρμοσμένη τρισδιάστατη θήκη που μπορώ να βάλω στην τσέπη ή στην εργαλειοθήκη μου. Είναι ένα πολύ βασικό κύκλωμα δοκιμής τρανζίστορ, αλλά είναι πολύ γρηγορότερο από τη χρήση ενός πολύμετρου και τη μετάβαση του ενός τερματικού στον άλλο. Αγοράζω συχνά τρανζίστορ σε μεγάλη ποσότητα και πολλά από αυτά έχω διαπιστώσει ότι δεν λειτουργούν, οπότε ελπίζω ότι αυτός ο ελεγκτής θα βοηθήσει στην εξοικονόμηση χρόνου.

Βήμα 2: Φόντο χρονοδιακόπτη 555

Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι ένας φανταστικός χρονοδιακόπτης ακριβείας που μπορεί να λειτουργήσει είτε ως ταλαντωτής (αστάσιμος τρόπος) είτε ως χρονοδιακόπτης (μονόσταθος τρόπος). Σε μονοσταθερή λειτουργία μοιάζει με χρονοδιακόπτη μιας βολής όπου εφαρμόζεται τάση σκανδάλης και η έξοδος των τσιπ πηγαίνει από χαμηλή σε υψηλή με βάση τον χρόνο που έχει οριστεί από ένα εξωτερικό κύκλωμα RC. Σπάνια χρησιμοποιώ το χρονόμετρο 555 σε μονοσταθερή λειτουργία, αλλά είχα πολλές εφαρμογές όπου έχω χρησιμοποιήσει το IC σε αστάθεια. Σε αυτήν τη λειτουργία, το 555 λειτουργεί ως γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων, της οποίας η κυματομορφή μπορεί να ρυθμιστεί από δύο εξωτερικά κυκλώματα RC.

Αν κοιτάξετε την παραπάνω εικόνα, μπορείτε να αρχίσετε να βλέπετε από πού πήρε το όνομά του το χρονόμετρο 555, τις τρεις αντιστάσεις 5k σε σειρά. Αυτές οι αντιστάσεις λειτουργούν ως διαχωριστής τάσης τριών βημάτων μεταξύ +Vcc και Ground. Οι έξοδοι από κάθε διαιρέτη αντιπροσωπεύουν 2/3 Vcc και 1/3 Vcc τα οποία στη συνέχεια τροφοδοτούνται σε δύο συγκριτές. Ένας συγκριτής είναι αρκετά απλός, κοιτάζει τους ακροδέκτες του + και - και αν + είναι μεγαλύτερος από την - είσοδο, οδηγεί την έξοδο υψηλή ή χαμηλή. Αυτά τροφοδοτούνται στις εισόδους Set και Reset στο flip-flop. Το flip-flop κοιτάζει τις τιμές S και R και παράγει είτε υψηλό είτε χαμηλό με βάση τις καταστάσεις τάσης στις εισόδους. Χρησιμοποιώντας εξωτερικά κυκλώματα RC μπορούμε να ελέγξουμε τη συχνότητα του πείρου εξόδου.

Βήμα 3: Συστατικά

1. 555 IC χρονοδιακόπτη

2. Πυκνωτής 100 και 0,01 uF

3. Ποτενσιόμετρο 10k με παξιμάδι και κάλυμμα

4. Αντίσταση 1Κ (2)

5. Αντίσταση 2,5Κ

6. Αντίσταση 100 Ohm

7. Μπαταρία 9V

8. LED

9. Συγκολλητικό σίδερο

10. Τρισδιάστατος εκτυπωτής και νήμα

Βήμα 4: Ηλεκτρικό σχηματικό

Σε αυτό το κύκλωμα θα χρησιμοποιήσω το χρονόμετρο 555 σε μια πολύ βασική αστάθεια.

Ο χρονοδιακόπτης 555 παραπάνω λειτουργεί με τον ακόλουθο τρόπο.

1. Όταν εφαρμόζεται για πρώτη φορά η ισχύς, ο πυκνωτής C1 αρχικά δεν είναι φορτισμένος. Αυτό σημαίνει ότι το 0V βρίσκεται στον ακροδέκτη 2, αναγκάζοντας το συγκριτικό του να είναι ψηλά. Αυτό με τη σειρά του θέτει Q- χαμηλό και επειδή υπάρχει ένας μετατροπέας στην έξοδο, ορίζει τον πείρο 3 ψηλά που ενεργοποιεί ένα τρανζίστορ NPN. Για το PNP θα χρησιμοποιήσει τον αντίθετο κύκλο.

2. Με Q-low, το τρανζίστορ NPN που είναι εσωτερικό του 555 είναι απενεργοποιημένο, το οποίο επιτρέπει στον πυκνωτή C1 να φορτίζει προς Vcc μέσω R2 και R1.

3. Μόλις ο πυκνωτής φτάσει τα 2/3 Vcc, ο συγκριτής ανεβαίνει ψηλά και επαναφέρει το flip-flop. Το Q- πηγαίνει ψηλά και η έξοδος χαμηλώνει ενεργοποιώντας ένα τρανζίστορ PNP.

4. Τα 555 χρονόμετρα NPN τρανζίστορ ενεργοποιούν και αποφορτίζουν τον πυκνωτή μέσω R2 και R1.

5. Όταν ο πυκνωτής φτάσει το 1/3 Vcc Q- μειώνεται και η έξοδος είναι ενεργοποιημένη, επαναφέροντας τον κύκλο.

Iθελα να κάνω το κύκλωμα να λειτουργεί τόσο για τρανζίστορ PNP όσο και για NPN, κάτι που κάνει αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιώντας τις αντίθετες εξόδους από το χρονόμετρο 555.

Ο χρόνος ενεργοποίησης/απενεργοποίησης καθορίζεται από τα ακόλουθα:

Χρόνος χαμηλός =.693 (R2+R1)

Χρόνος Υψηλός =.693 (R3+R2+R1)*(C1)

Ο κύκλος εργασίας θα δοθεί από:

Κύκλος καθήκοντος = Time High/ Time High + Time Low

Ρυθμίζοντας το ποτενσιόμετρο 10k, θα μπορώ να ελέγξω την ταχύτητα του κύκλου λειτουργίας. Είναι εύκολο να δούμε πώς μια τόσο απλή και κοινή ic μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές.

Βήμα 5: Δημιουργία κυκλώματος

Προτείνω να χτίσετε το κύκλωμα πρώτα σε ένα breadboard για να επαληθεύσετε ότι λειτουργεί. Αφού δοκιμάσετε το κύκλωμα σε ένα breadboard, αρχίστε να κολλάτε όλα τα εξαρτήματα σε έναν πίνακα perf.

Βήμα 6: Σχεδιασμός και εκτύπωση 3D

Δεδομένου ότι ήθελα αυτός ο απλός ελεγκτής να είναι αρκετά ανθεκτικός για να ρίξει μια εργαλειοθήκη, σχεδίασα ένα προσαρμοσμένο περίβλημα με 3D εκτύπωση.

Iθελα ο ελεγκτής να είναι φορητός, έτσι έφτιαξα μια απλή θήκη για μπαταρία 9V. Έκανα επίσης τρύπες για το κουμπί On/Off, ποτενσιόμετρο, LED και για τις συνδέσεις τρανζίστορ.

Μετά τη μέτρηση της πλακέτας perf και της μπαταρίας 9V, αποφάσισα να κάνω τη θήκη 100 x 60 x 25 mm.

Μπορείτε να κατεβάσετε τα αρχεία από το thingiverse εδώ.

Βήμα 7: Συναρμολογήστε και δοκιμάστε το

Αφού συγκολλήσετε το χαρτόνι σας και εκτυπώσετε το περίβλημα, ήρθε η ώρα να συγκεντρώσετε τα πάντα μαζί και να το δοκιμάσετε!

Θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε/συνδέσετε τον διακόπτη on/off, το ποτενσιόμετρο, τις συνδέσεις τρανζίστορ και το LED.

Μόλις εγκατασταθούν/συνδεθούν όλα, ενεργοποιήστε την τροφοδοσία, τοποθετήστε ένα τρανζίστορ και εάν λειτουργεί σωστά, η λυχνία LED θα αναβοσβήνει. Μπορείτε να ρυθμίσετε το ποτενσιόμετρο για να αυξήσετε την ταχύτητα της εξόδου 555 χρονοδιακόπτη. Αυτό το κύκλωμα δεν είναι σε καμία περίπτωση ένας ολοκληρωμένος ελεγκτής, αλλά θα λειτουργήσει ως γρήγορος έλεγχος για να διαπιστωθεί εάν το τρανζίστορ είναι τελείως σπασμένο.

Ευχαριστώ για την ανάγνωση!