Anfängerfrage zur NPN-Verstärkerschaltung

dies ist mein erster Beitrag hier. Ich tauche einfach ein und lerne hoffentlich etwas. Ich bin relativ neu in der Elektronik und muss mich mit der Terminologie usw. auseinandersetzen. Bitte korrigieren Sie mich, wenn ich Dinge falsch beschreibe, ich möchte lernen. Danke allen im Voraus fürs Lesen/Antworten.

Hier ist eine Schaltung, die ich mir anschaue: NPN-VerstärkerschaltungIch habe sie auf einem Steckbrett aufgebaut und tatsächlich funktioniert sie…. Die Beschreibung in der Broschüre, die ich hier habe, lautet:

Aktueller Gewinn

 Schließen Sie einen zweiten Widerstand von 470 kΩ parallel zum vorhandenen Basiswiderstand an. Dadurch steigt der Basisstrom und auch der Kollektorstrom wird größer. Der Transistor ist nun vollständig durchgeschaltet, dh ein noch größerer Basisstrom kann den Kollektorstrom nicht mehr erhöhen. Wenn Sie einen 22-kΩ-Widerstand parallel schalten, wird die rote LED nicht heller. Der Transistor arbeitet nun wie ein Schalter. Zwischen Kollektor und Emitter gibt es nur einen sehr geringen Spannungsabfall von ca. 0,1 V. Der Kollektorstrom ist bereits durch den Verbraucher begrenzt und kann nicht mehr ansteigen. Zwischen Basis und Emitter liegt eine Spannung von etwa 0,6 V, die sich bei Stromänderung nur geringfügig ändert. Die LEDs dienen zur Anzeige der Ströme. Die rote LED leuchtet hell, die grüne kaum. Nur in einem komplett abgedunkelten Raum ist der Basisstrom als schwaches Leuchten der grünen LED zu erkennen. Die Differenz ist ein Hinweis auf die große Stromverstärkung.“

OK. Im Allgemeinen verstehe ich es. Aber ich habe einige Fragen.

Ich verstehe, dass der Widerstand im Lastkreis kleiner ist und infolgedessen den Strom nicht stark verlangsamt, sodass möglicherweise eine höhere Strommenge durch den Stromkreis fließen könnte (wenn ausreichend Strom an die Basis angelegt wird, um Elektronen zu ermöglichen). bewegen sich vom Emitter zum Kollektor -> 1. Habe ich Recht, wenn ich sage, dass sich Elektronen vom Emitter zum Kollektor bewegen, wenn der Basisstrom ausreichend angelegt wird?)Ich verstehe, dass bis zu einem bestimmten Punkt die an den Basiskollektor angelegte Strommenge die Menge der Elektronen, die vom Emitter zum Kollektor gelangen dürfen, schrittweise erhöht und daher die LED in dieser Schaltung zunehmend heller wird. Es ist gemäß der obigen Beschreibung "verstärkt" - obwohl ich das Wort "verstärkt" verwirrend finde, scheint es eher so, als ob ein Tor oder eine Tür leicht geöffnet wird, wodurch ein größeres Maß an Strom durchgelassen wird - für mich, wenn ich den Begriff verwende amplify scheint irgendwie irreführend, ->2. obwohl es vielleicht nur mein begrenztes Verständnis an diesem Punkt ist, das diese Verwirrung verursacht?

Vielleicht muss ich nur meine Denkweise ändern … eine grobe Analogie wäre, meine Hand über das Ende eines vertikalen Rohrs voller Wasser zu halten, ich halte meine Hand über das Rohr und stoppe den Wasserfluss am Ende, dann lege ich allmählich einen Teil des Rohrs frei, indem ich meine Hand leicht zur Seite schiebe, und das Wasser beginnt aus dem Rohr zu kommen, aber nicht mit voller Geschwindigkeit - so könnte man in Bezug auf den NPN-Schaltkreis oben sagen dass ich, indem ich meine Hand allmählich zur Seite bewege, den Wasserfluss allmählich „verstärke“, indem ich meine Hand allmählich vom Rohr wegbewege (und daher den Wasserfluss aus dem Rohr erhöhe). ->3. Ist es nur ein einfacher Fall, es so wahrzunehmen, oder liege ich falsch?

Eine andere Sache, die ich verwirrend finde, ist der Versuch, den Strom- / Elektronenfluss innerhalb einer NPN-Schaltung wie dieser zu visualisieren, indem der Elektronenfluss (von - nach +) und nicht der herkömmliche Fluss verstanden wird. Es ist mein elementares Verständnis an dieser Stelle, ->4. Was passiert jedoch aus Sicht des Elektronenflusses, wenn ich den Steuerkreis schließe und Basisstrom anlege? ->5. Durch das Schließen dieses Regelkreises beginnen die Elektronen tatsächlich, sich zuerst vom Emitter zur Basis zu bewegen? Entschuldigung, wenn dies eine lächerliche Frage zu sein scheint, ich scheine hier an etwas festzuhängen und muss darüber hinwegkommen, bevor ich mehr auf einer tieferen Ebene begreife.

Es ist mir wichtig, Schaltungen aus der Sicht des Elektronenflusses wahrzunehmen. Für manche mag es nicht wichtig sein, und vielleicht muss ich es auf lange Sicht nicht aus dieser Perspektive verstehen, aber ich muss zumindest zuerst ein ausreichend tiefes Verständnis des Schaltungsverhaltens aus dieser Perspektive erreichen, bevor ich es zulasse gehen und zu anderen, vielleicht wichtigeren Dingen übergehen.

->6. Schließlich verstehe ich diesen Aspekt der Beschreibung nicht: „Zwischen Kollektor und Emitter gibt es nur einen sehr geringen Spannungsabfall von etwa 0,1 V. Der Kollektorstrom ist bereits durch den Verbraucher begrenzt und kann nicht mehr ansteigen. Zwischen Basis und Emitter liegt eine Spannung von etwa 0,6 V, die sich bei Stromänderung nur geringfügig ändert.“

Könnte mir das bitte jemand näher erläutern?

Ich habe meine Fragen nummeriert und hervorgehoben, um es hoffentlich etwas einfacher zu machen, auf meine Verwirrung zu antworten.

Jede mögliche Unterstützung würde sehr geschätzt. vielen Dank.

-Mike

Junge, da ist eine Menge Text und Fragen drin. So wie unsere Website funktioniert, wäre es wahrscheinlich besser, sie in einzelne Fragen aufzuteilen. So bekommst du bessere Antworten. Warum extrahieren Sie also nicht die erste Frage und den Kontext und beginnen damit? Oh, und bevor ich es vergesse: Willkommen auf unserer Seite!!

Antworten (2)

Bipolar Junction Transistors (BJT) haben 3 primäre Betriebsmodi:

  1. Aus: Es fließt kein nennenswerter Strom vom Kollektor zum Emitter
  2. Gesättigt: Der Transistor verhält sich wie eine Diode (weshalb bei Sättigung ein fester Spannungsabfall über dem Kollektor/Emitter-Paar auftritt)
  3. Linear: Hier verhält sich der Transistor wie ein Stromverstärker. Der Strom, der vom Kollektor zum Emitter fließt, ist proportional zum Strom, der von der Basis zum Emitter fließt. Beachten Sie, dass in diesem Bereich der Spannungsabfall über dem Kollektor/Emitter-Paar NICHT annähernd konstant, sondern linear ist.

In den Fällen 2 und 3 fließt Strom vom Kollektor zum Emitter.

Sie können den BJT sättigen, indem Sie eine kleinere Last (dh einen höheren Widerstand) anbringen, als die lineare Grenze zulässt. Denken Sie an ein Rohr mit einem Ventil. Wenn etwas das Rohr stromaufwärts verstopft, wird an einem bestimmten Punkt, egal wie weit Sie das Ventil öffnen, keine Flüssigkeit mehr durch das Ventil fließen.

Ja, die Elektronen bewegen sich buchstäblich, um den Strom zu erzeugen, obwohl dies für die meisten elektrotechnischen Analysen nicht direkt verwendet wird.

Bei den meisten EE-Analysen berücksichtigen wir die Bewegungen geladener Teilchen nicht direkt, sondern verlassen uns vollständig auf das abstrakte Konzept des Stroms. Dies ist eine Annäherung an die Realität, stellt sich aber in den meisten Fällen als bemerkenswert gut heraus.

Ironischerweise berücksichtigen wir in meiner täglichen Arbeit mit Plasmaphysik die Bewegung geladener Teilchen, anstatt uns auf abstrakte Strömungen zu verlassen, da die Analyse unterschiedlich ist, je nachdem, welche Arten sich bewegen und wo/wie schnell sie sich bewegen.

Hallo Welt, sehr geschätzt!

Ein Verstärker erzeugt niemals Leistung, er begrenzt sie immer. Die Menge, die es begrenzt ist, ist das "Türöffnen und -schließen". Wir nennen es einen Verstärker, weil die Menge an Elektronen, die durch die Tür gelassen wird, viel größer ist als die Anzahl der Elektronen, die die Tür steuern , also ist es das Steuersignal , das verstärkt wird oder verstärkt zu werden scheint.

Beispielsweise steuert das kleine Signal von Millivolt und Milliampere, das in den Signaleingang eines Audioverstärkers eintritt, eine Ausgabe von mehreren zehn Volt und mehreren Ampere am Lautsprecher.

Anfängerfrage zur NPN-Verstärkerschaltung
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