Ang itinuturo na ito ay magtuturo sa iyo kung paano gumawa ng isang mahusay na boltahe pinagmulan gamit ang ilang mga resistors, isang boltahe pinagmulan, at isang transistor. Kailangan lang ng kaunting kaalaman sa elektronika!
Mga Kagamitan:
Hakbang 1: Pagganyak
Sa madaling salita, maaari naming isipin ang isang Boltahe (o mas partikular, potensyal na pagkakaiba) bilang pinagkukunan ng enerhiya sa isang circuit. Anuman ang iyong pag-load ay maaaring (iPhone, speaker, atbp.), Kakailanganin mong magbigay ng boltahe para sa ito upang gumana.
Sabihing mayroon kang pinagmulan ng boltahe, ngunit hindi ito adjustable at ang iyong pag-load ay nangangailangan ng isang mas maliit na boltahe. Ang pinakasimpleng paraan upang malunasan ito ay sa isang set ng dalawang resistors, na kung saan ay gumawa ng isang boltahe divider. Kung alam mo kung paano gumagana ang boltahe dibaydes, malalaman mo kung paano gumagana ang isang malaking bahagi ng mga electronic circuits!
Hakbang 2: Paano Gumagana ang isang Voltage Divider - isang Halimbawa
Ang boltahe divider ay gumagana sa pamamagitan ng outputting isang maliit na bahagi ng input boltahe. Ang fraction na ito ay tinutukoy ng ugnayan sa pagitan ng dalawang resistors. Mga Batas ni Kirchoff sabihin sa amin na, sa isang circuit na binubuo ng ilang mga input boltahe Vin at dalawang resistors R1 at R2, ang boltahe na na-dissipated sa R2 ay magiging
Vin * R2 / (R1 + R2) .
Kung isabit namin ang aming load kahanay sa R2, maaari naming bigyan ito ng anumang boltahe (mas mababa kaysa Vin) na may mahusay na pagpili ng R1 at R2 halaga.
Halimbawa, kung ang Vin ay 15 Volts at R1 at R2 ay parehong 100 ohms (tulad ng nakalakip na file boltahe-divider.pdf ), Vout = 15 * (100) / (200) = 7.5 V. Sa gayon maaari kaming makakuha ng isang output ng 7.5 Volts mula sa isang nakapirming 15 bolta pinagmulan!
Hakbang 3: Mga Problema Sa Mga Dibaynga sa Boltahe Bilang Mga Pagmumulan ng Boltahe (o isang Panimula sa Sag)
Ang thevenin resistance (na kung saan maaari naming isipin bilang ang panloob na pagtutol ng isang source boltahe) ng boltahe divider ay
R1R2 / (R1 + R2) .
Kahit na ito ay madaling sapat na upang bumuo lamang ng isang boltahe divider at gamitin ito bilang isang source boltahe, tumakbo kami sa isang malaking problema. Ang aktwal na boltahe sa kabila ng pag-load ay lumalabas na sa halip ay nakasalalay sa paglaban ng pag-load.
Ang pagpapakandili ng boltahe sa mga resulta ng paglaban ng load sag, na kung saan ay hindi kanais-nais para sa isang boltahe pinagmulan. Sa isip, magkakaroon kami ng isang tapat na boltahe sa kabila ng pag-load, kahit na ang paglaban nito. Gayunpaman, kapag naka-hook up kami ng isang load, dapat naming isaalang-alang ang load paglaban at R2 kahanay. Upang idagdag ang mga resistances na ito, sundin mo lamang ang equation
1 / Req = 1 / R2 + 1 / R3 ,
kung saan ang 1 / R3 ay ang paglaban ng pag-load. Ito ay nagbibigay-daan sa amin upang idagdag ang paglaban ng dalawang magkasama, dahil ito ay ang katumbas na pagtutol ng mga dalawang resistors na bumubuo sa aktwal na boltahe divider. Sa dalawa sa pag-iisip, hinahayaan na makita ang isang halimbawa ng kung magkano ang isang boltahe divider ay maaaring sag sagutan ng isang maliit na load.
Let's say kami ay may parehong risistor tulad ng dati. Gayunpaman, oras na ito ay idaragdag namin sa isang 10 oum load. Sa halip na ang pangalawang risistor sa boltahe divider na sumasalamin sa 100 ohms, kailangan naming kadahilanan sa parallel risistor at gamitin ang Req bilang aming pagtutol.
Sa isang 10 oum at isang 100 oum na risistor kahanay, ang katumbas na pagtutol ay 9.09 ohms (1/10 + 1/100 = .11, 1 / .11 = 9.09). Kapag ginamit ito bilang pangalawang risistor sa boltahe divider, nakakuha kami ng boltahe divider na naglalabas ng 9.09 / 109.09 * 15 = 1.25 V, makabuluhang mas mababa sa 7.5 volts na gusto namin!
Ang gusto nating huli ay a matigas boltahe pinagmulan, o isa na hindi baguhin boltahe output kahit na kung ano ang load paglaban.
Hakbang 4: Ang Mga Transistors Ayusin ang Ating Problema - ang Tagapagpatupad ng Emitter
Ito ay lumiliko out na ang isang mahusay na solusyon sa problemang ito ay isang espesyal na circuit na tinatawag na isang emitter follower. Ang emitter follower ay binubuo ng mga voltages ng input (na maaaring o hindi maaaring dumating mula sa parehong source) sa base at kolektor ng tinatawag naming a transistor, na may output boltahe (at ang aming pag-load, kalaunan) sa transistor's emitter.
Mayroong dalawang pangunahing alituntunin ng hinlalaki upang malaman kapag nagtatrabaho sa transistors.
1. Ang boltahe ng emitter ay palaging ang base boltahe ay minus isang 0.6 V drop (na kung saan ay para sa diode na nag-uugnay sa base sa emitter.
2. Ang kasalukuyang mula sa emitter ay palaging katumbas ng kasalukuyang mula sa kolektor, na TUNGKOL 100 beses na mas malaki kaysa sa kasalukuyang mula sa base. ( Mayroong ilang mga limitasyon sa ito: kung ang source kolektor ay hindi maaaring maglagay ng sapat na boltahe upang panatilihin ang kasalukuyang sa antas na iyon, ang iyong pagkarga ay hindi makakakuha ng boltahe na sinusubukan mong ibigay ito. Gayundin, ang boltahe mula sa kolektor ay dapat palaging magiging tungkol sa 0.2 V mas mataas kaysa sa boltahe mula sa base. Kung hindi, ang transistor ay masira.)
Sa unang sulyap, ang emitter follower ay parang isang walang silbi na circuit. Ang aming output boltahe ay lamang ang aming input boltahe, minus ang 0.6 Volts mawawala namin ang pagpunta sa pamamagitan ng transistor.
Gayunpaman, ang emitter follower ay maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang sa mga tuntunin ng "stiffening" ang aming boltahe pinagmulan (ibig sabihin, pagbabawas sag). Sa isip, ang panloob na pagtutol ng boltahe ng pinagmulan ay minimal, at ang aming paglaban sa paglaban ay pinakamalaki. Maaari naming isipin ang mga ito bilang boltahe pinagkukunan "gustuhin" na naglo-load na may isang malaking pagtutol at naglo-load "gustuhin" boltahe pinagkukunan na may mababang panloob na pagtutol.
Ang kadahilanan ng ~ 100 pagkakaiba sa kasalukuyang sa pagitan ng emitter at ang base ay nangangahulugan na ang paglaban ng aming boltahe pinagmulan (na sa aming kaso ay isang bagay na tinatawag na Thevenin paglaban ng aming boltahe divider) hitsura ~ 100 beses na mas maliit sa aming load, na tumutulong sa out sa aming sag na isyu!
Suriin muli ang aming nakaraang halimbawa, ngunit ngayon gamit ang aming emitter follower boltahe pinagmulan. Pagkatapos ng Vout = Vin * (Rload) / (Rload + Rth / 100) = 15 * (10) / (10 + 50/100) = 15 * (10) / (10.5) = 14.28 V.
Hakbang 5: Isang Darn Good Voltage Source (o hindi bababa sa isang ano ba ng isang Lot Better)
Ang circuit na ipinapakita dito ay isa na ay naghahatid ng isang matigas 5V kasalukuyang na sag sagutan lamang 5% sa maximum na kasalukuyang pagpunta sa pamamagitan ng load, na kung saan ay 25 MA. Ang mga ito sa pangkalahatan ay mahusay na mga numero para sa karamihan ng mga circuits na ikaw ay powering at ang mga numero ay maaaring mabago nang naaayon upang magkasya ang iyong mga pangangailangan. Ang ikalawang risistor mula sa emitter ay magpapanatili ng pag-load mula sa pamumulaklak. Upang panatilihin ang ikalawang risistor mula sa nakakaapekto sa iyong disenyo, nais mong panatilihin ang paglaban na mas mataas kaysa sa paglaban ng pag-load (tingnan ang magkakatulad na equation ng paglaban kung ito ay walang kahulugan).
