Kolektor wzmacniacza (pin oznaczony jako „C”) znajduje się w rzeczywistości ZA tranzystorem (przy użyciu ramki odniesienia pytającego, co jest nieco mylące). Podstawa (B) jest wejściem, a aktywny tranzystor stwarza sytuację, w której prąd na kolektorze jest wielokrotnie większy niż w bazie. Tak więc prąd bazy jest wejściem, a prąd kolektora jest wyjściem.

W tym przypadku zamknięcie obwodu u podstawy palcem powoduje powstanie małego prądu przez podstawę. Tranzystor działa tak, aby wytworzyć prąd wielokrotnie większy niż u podstawy, zapalając diodę LED.

Dlaczego? Włączę mechanizm, ale tym się zajmują tranzystory.

Rysunek pochodzi z http://media.tumblr.com/tumblr_luy74c89IH1qf00w4.png, ale prawdopodobnie pochodzi z Horowitz and Hill, The Art of Electronics. „Tranzystor” patrzy na prąd w bazie i dostosowuje prąd na kolektorze tak, aby był wielokrotnością prądu bazowego. Oczywiście wszystko to ma związek z właściwościami połączeń krzemowych, ale to trochę wykracza poza zakres twojego pytania.

Prąd w Emiterze jest sumą prądów podstawy i kolektora.

To naprawdę jest nadmierne uproszczenie, ale trafia w sedno twojego pytania.

Patrzysz na pętlę prądu, więc po i przed nie mają większego znaczenia. Poza małym prądem bazowym, prąd w ścieżce czerwonej i niebieskiej jest taki sam.

Twoja koncepcja przed i po w elektronice nie ma zastosowania. Musisz zrozumieć kilka podstaw, zanim będziesz mógł to zrozumieć, ale to byłoby zbyt wiele, aby spróbować uczyć tutaj odpowiedzi.

Myślałem, że prąd musi przejść przez tranzystor, aby zwiększyć.

To podkreśla niebezpieczne nieporozumienie. Obecne to przepływ obciążenia. Ładunek, podobnie jak energia, nie jest nigdy tworzony ani niszczony. Dlatego nigdy nie znajdziesz urządzenia, w którym całkowity prąd wpływający do urządzenia nie jest równy całkowitemu prądowi wypływającemu. Mówiąc bardziej formalnie, nazywa się to obecne prawo Kirchhoffa.

Ma to sens. Czy jest jakieś urządzenie, które można umieścić w wężu, aby wypływająca woda była większa niż woda wpływająca? Jeśli tak, byłaby to nieskończona maszyna wodna. Podobnie nie ma nieskończonej maszyny do ładowania.

W twoim obwodzie prąd przepływa przez podstawę i kolektor, a wychodzi przez emiter. Prąd emitera jest dokładnie równy prądowi bazowemu plus prąd kolektora. Ze względu na wzmocnienie tranzystora prąd bazowy jest znacznie mniejszy niż prąd kolektora o współczynnik 100 lub więcej - parametr ten nosi nazwę \ $ h_ {FE} \ $ w arkuszu danych.

Ponieważ Prąd emitera jest sumą prądu bazowego i kolektora, a zatem jest również znacznie większy niż prąd bazowy, jest doskonale uzasadnione (i często użyteczne) podłączenie elementów do emitera tranzystora, aby wykorzystać wzmocnienie tranzystora. Zobacz Dlaczego warto sterować diodami LED wspólnym emiterem?

Co więcej, twoje użycie „przed” i „po” sugeruje, że myślisz, że możesz zacząć od zacisku + akumulator, następnie kieruj się do terminala -, stosując pewne liniowe rozumowanie przyczynowo-skutkowe. Nie możesz. W każdym razie to nie ma sensu. Nazywamy je obwodami , ponieważ są po prostu tym:

cir · cuit (sûrkt) n.1.a. Zamknięta, zwykle okrągła linia biegnąca wokół obiektu lub obszaru.

Prąd przepływa przez baterię tak jak wszystko inne. Ładunek elektryczny porusza się po kręgu . Okrąg nie ma początku ani końca, więc nie możesz mieć „przed” ani „po”.

Nie potrzebujesz niczego tak złożonego jak obwód tranzystorowy, aby to zilustrować; tylko dioda LED i rezystor będą działać. Spróbuj tego:

^{zasymuluj ten obwód - schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Czy istnieje różnica funkcjonalna między tymi obwodami? Jeśli naprawdę chcesz dostać się do łańcucha przyczynowo-skutkowego, musisz pomyśleć z prędkością światła i przeczytać Skąd prąd wie, ile płynie, zanim zobaczysz rezystor?

Być może będzie trochę łatwiej, jeśli pomyślisz o obwodzie jako o takim rysunku:

^{Symuluj ten obwód - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

Twój palec działa jak rezystor (w dużej mierze nieprzewidywalny rezystor zmienny), łącząc dodatni zacisk V2 z podstawą tranzystor. Dzięki temu niewielki prąd przepływa przez część bazową / emiterową tranzystora (zarówno emiter, jak i ujemny zacisk akumulatora są uziemione, więc są również połączone ze sobą). Tranzystor następnie mnoży ten prąd przez pewien (mniej lub bardziej) stały współczynnik i umożliwia proporcjonalny przepływ prądu między emiterem a kolektorem. Ponieważ ten obwód zawiera również diodę LED, prąd przepływa przez nią i emituje światło.

Twój schemat jest w zasadzie taki sam, z wyjątkiem tego, że połączyli V1 i V2 w jeden zasilacz. Potrzebujesz po prostu + 9V w dwóch miejscach, więc łączy oba te miejsca z tym samym zasilaczem. Reszta obwodów tak naprawdę nie obchodzi, skąd pochodzi ta moc, ani czy ten sam zasilacz jest używany po stronie „wejściowej” i „wyjściowej” obwodu.

W innych słowami, obwód wejściowy jest w zasadzie bazą / emiterem, a wyjściem jest kolektor / emiter. Dlatego nazywa się to wspólnym obwodem emitera - emiter jest współdzielony (wspólny) między wejściem i wyjściem. Istnieją również wspólne obwody bazowe i wspólne kolektory, chociaż wspólny emiter jest (nie jest zamierzony) o wiele bardziej powszechny.

Wymień tranzystor na zwykły przełącznik, więc masz tylko baterię, diodę LED, przełącznik i rezystor ograniczający prąd.

Zwróć uwagę, że kiedy zamykasz przełącznik, prąd płynie po obu „stronach” przełącznika. „Dlaczego przełącznik steruje prądem„ przed ”nim, a także„ po ”? Bo tak musi być: prąd w prostej zamkniętej pętli musi być wszędzie taki sam. Zamknięcie przełącznika nie powoduje, że przełącznik „wytwarza” prąd. Pozwala przełącznikowi przekazać prąd.

Wracając do tranzystora. Czy ty widzisz? Tranzystor działa jako wzmacniacz, ale tak naprawdę nie „wzmacnia” prądu. Prąd w ścieżce C-E musi być taki sam po obu stronach tranzystora, ponieważ tranzystor nie ma w nim nic, co zwiększy przepływ elektronów. Tranzystor po prostu pozwala na zmiany małego prądu (w tym przypadku na ścieżce baza-emiter), aby kontrolować przepływ większego prądu (na ścieżce kolektor-emiter).

Dioda rzeczywiście byłaby jaśniejsza, gdybyś ją założyła po, bo na tranzystorze przed nim będzie prąd hfe * Ib, a po tranzystorze będzie miał (hfe + 1) Ib. Prawdopodobnie nie zauważysz Dzieje się tak, ponieważ hfe 100 lub więcej w większości przypadków i 1% dodatkowy prąd nie spowoduje widocznie więcej światła. Jeśli masz tranzystor z hfe powiedzmy 5, to zauważysz go, ale w takim przypadku nie będziesz w stanie go włączyć palcem, ponieważ „1” pochodzi z palca. Hfe Ib musi skądś pochodzić i pochodzi sprzed tranzystora z „baterii” 9V.

Prąd elektryczny jest jak prąd wody, musi skądś pochodzić, jeśli jest prąd ZA tranzystorem, to tam musi być prąd PRZED tranzystorem!

Tranzystor może służyć do wzmacniania prądu, napięcia lub obu. We wskazanym obwodzie służy do wzmocnienia obu. Gdy emiter jest używany jako „wyjście”, napięcie wyjściowe będzie się zmieniać prawie 1: 1 wraz z napięciem wejściowym. W niektórych obwodach takie zachowanie napięcia 1: 1 jest bardzo pożądane, ponieważ charakterystyka elementu nie wpływa znacząco na dokładność wzmocnienia jedności. Aby tranzystor skalował napięcie wyjściowe w górę lub w dół, konieczne jest jednak użycie kolektora jako „wyjścia”.

We wskazanym obwodzie napięcie bazowe pozostanie na poziomie około 0,7 V, więc Napięcie na palcu pozostanie na poziomie około 8,3 wolta niezależnie od napięcia na diodzie LED lub jej rezystorze ograniczającym prąd (więc napięcie wejściowe prawie się nie zmienia, podczas gdy napięcie wyjściowe zmienia się znacznie - wzmacniając w ten sposób napięcie). Gdyby dioda LED i tranzystor były na kolektorze, to każdy spadek napięcia przez diodę LED lub jej rezystor zmniejszałby napięcie, które mogłoby przepływać przez palec.

Zwróć uwagę, że obwód, jak pokazano, jest nieco „niebezpieczny”, ponieważ Zwarcie styków palcowych mogłoby przepuścić prawie nieograniczoną ilość prądu przez tranzystor. Dodanie rezystora o średniej wartości (przy użyciu tej samej wartości co rezystor LED może być wygodne) w szeregu ze stykiem palca po stronie podstawy i / lub zasilania uczyniłoby to bezpieczniejszym.

Zauważ, że po dotknięciu, które jest ledwo wystarczające do włączenia tranzystora, zachowanie obwodu będzie bardzo wrażliwe na charakterystykę tranzystora zwaną „beta”, która może się znacznie różnić w zależności od tranzystora. Zasadniczo oznacza to, że niektóre tranzystory mogą wzmacniać prąd palca 50-krotnie, podczas gdy inne tranzystory mogą wzmacniać go 200-krotnie. W przypadku tego konkretnego zastosowania może to nie mieć znaczenia, ale niektóre aplikacje wymagają bardziej przewidywalnego poziomu wzmocnienie. Dodanie rezystora o małej wartości do bazy spowodowałoby, że tranzystor przepływałby prąd, który byłby proporcjonalny do wielkości, o jaką napięcie bazowe przekracza 0,7; podłączenie szeregowej kombinacji diody i rezystora spowoduje, że napięcie bazowe przekroczy 0,7 o wielkość, która byłaby proporcjonalna do prądu palca. Wzmocnienie tranzystora byłoby wtedy ograniczone do stosunku dwóch tranzystorów [np. 560-omowy rezystor od podstawy do masy przez diodę i 56-omowy rezystor od kolektora do masy ograniczyłyby wzmocnienie prądu do współczynnika w przybliżeniu 10: 1].