对晶体管的理解与其在实际电路中的应用之间的“差距”

电器工程 bjt 晶体管
2022-01-23 04:02:28

他们甚至是如何工作的?我在高中一年,并以电子为主题。我真的很想了解这一点并在大学里学习电子产品。但现在这似乎是一个遥远的梦想,因为我对“晶体管如何工作”及其“在电路中的实际应用”的理解微弱。我在网上阅读了许多指南,完成它们后,我觉得我已经学到了大部分内容,但是当我开始研究 TTL NOT 门(IC 7404)和其他一些(如 7402、7400)时,这是一部分我的课程作业,并且基于晶体管的工作,我什么也没得到!有时将发射器用作输入,有时将其用作输出,我觉得文本中的某些句子(关于 IC 的工作)与我在其他指南中学到的内容相矛盾。我觉得有'

任何人都可以指出一些可以填补这一空白并启发我的文章吗?

更新:我想了解他们在应用电路中的工作。关于“理解深度”,我知道电子和空穴在晶体管工作中的作用。

4个回答

购买这本书Horowitz 和 Hill 的电子艺术(第 2 版)。

它的价格为 20 美元(很划算)。它在新德里,他们有很多。如果您买不起 1050 卢比,请几个朋友一起购买,这是您会找到的关于该主题的最佳书籍。

  • 电子艺术(第二版)
    (ISBN:0521689171)
    Paul Horowitz,Winfield Hill
    书商:BookVistas(印度新德里)
    书商评级:
    可用数量:> 20

警告“在印度也有很多这样的广告。它们的价格通常与我推荐的相同或更多,但并不相同。请注意。这是霍洛维茨和海斯的相关学生手册。如果你买得起其中一个也可以这样做,但首先要获得合适的教科书。此处的工作簿副本为484卢比,包括印度的邮费。

您想了解晶体管如何在半导体级别工作的理论吗?还是只是实际应用的东西?如果是前者,我没有太多可推荐的……这是非常复杂的东西,据说至少需要一些量子力学的知识才能完全理解。但就简单地使用晶体管而言,我发现 Make:Electronics - Learn By Discovery 这本书有一个很好的介绍。

http://www.makershed.com/product_p/9780596153748.htm

除此之外,我将根据自己的经验分享以下几点:将晶体管视为开关,其中两个“腿”(集电极和发射极,或在 MOSFET 的情况下为漏极和源极)之间的电阻可以根据施加到另一条腿(基极,在 MOSFET 的情况下为 OR 门)的信号而变化。人们说晶体管“放大”了一个信号,这会误导一些人的直觉理解。它们将信号放大到基极/栅极,因为基极/栅极控制流过其他两条腿的电流,但首先必须从某个地方提供电源。也就是说,它们不会神奇地制造电流(或电压)。

太棒了...例如,如果您有一个 12VDC 电源,其引线从电源连接到晶体管的集电极,然后从发射极连接到负载,然后接地...较小的信号(例如 5VDC)控制负载的电流。所以,从某种意义上说,你可以说那个较小的信号被放大了。

在其他时候,您并不真正关心任何“放大”感。您只需要打开或关闭某些东西,因此您可以实现二进制逻辑。因此,如果您将“off”视为二进制“0”(或“false”),将“on”视为二进制“1”(或“true”),您可以计算出晶体管如何实现任意位的数字逻辑.

当您开始谈论 7400、7402、7404 等 IC 时,请将它们视为实现某些特定逻辑位的预封装晶体管束,您可以将其用作模块化构建块。例如,您可以用几个晶体管手动连接一个 NAND 门。但是使用 7400 系列 NAND 门更简单,因为它已经为此目的而构建。越来越复杂的 IC 采用越来越多的晶体管来实现更复杂的功能。

晶体管在数字电路中使用时,用作电子开关。通过开关,我们可以创建逻辑门。

看看下面的图表:

由开关制成的逆变器

如果我们称+V DD "ON" 和ground/0 "OFF",那么当开关闭合时,输出为OFF;当开关打开时,输出为ON。如果(就像我们稍后将看到的晶体管一样)我们将闭合开关称为 ON,那么这个电路就是一个逆变器:当输入为 ON 时,输出为 OFF,反之亦然。

如果我们串联添加第二个输入,我们现在有一个 NAND 门:

由开关制成的与非门

众所周知,所有逻辑电路都可以仅使用 NAND 门构建,因此我们现在有能力构建任何逻辑电路。

以下是使用晶体管的等效电路:

由晶体管制成的逆变器 由晶体管制成的与非门

计算机本质上只需要简单的开关,这一事实解释了计算机在晶体管之前是如何存在的——它们可以使用真空管继电器,甚至是普通的物理开关来构建。

事实上,你甚至可以用红石矮人建造一台工作电脑;)

KPL,我完全理解你的沮丧。听起来您遇到的问题是晶体管本身的材料内部发生了什么问题。请记住,单个晶体管只是一个开关,它会根据其“第三”输入上的电压来打开和关闭。那里的电压导致开关闭合。缺少电压会导致开关打开。还有一个晶体管通常是关闭的,只有在存在电压时才打开 - 那是一个非门。所有其他门(AND、OR 等)由多个晶体管组成。如果这个答案太简单了,我很抱歉,但是没有看到您正在研究的内容,我开始接近底部。您可以修改您的问题以缩小令人困惑的范围,我们将看看我们是否可以更直接地解决这个问题。

此外,了解有两种行为不同的类型(NPN 和 PNP)也很重要。自己理清两者之间的区别,这会很有帮助。