'Kesenjangan' antara pemahaman tentang transistor dan aplikasi mereka di sirkuit nyata

Bagaimana mereka bekerja? Saya di tahun sekolah menengah atas dan memiliki elektronik sebagai subjek. Saya benar-benar tertarik untuk memahami ini dan mengambil barang elektronik di kampus juga. Tapi sekarang ini sepertinya mimpi yang jauh dengan pemahaman saya yang lemah tentang 'bagaimana transistor bekerja' dan 'aplikasi aktual mereka di sirkuit'. Saya sudah membaca banyak panduan online dan setelah menyelesaikannya, saya merasa seperti saya telah belajar sebagian besar tetapi ketika saya mulai belajar tentang gerbang TTL NOT (IC 7404) dan beberapa lainnya, (seperti 7402, 7400) yang merupakan bagian kursus saya, dan yang didasarkan pada kerja transistor, saya tidak mendapatkan apa-apa! Kadang-kadang emitor digunakan sebagai input, kadang-kadang, digunakan sebagai output dan saya merasakan beberapa kalimat dalam teks (tentang cara kerja IC) bertentangan dengan apa yang saya pelajari dalam panduan lain. Saya merasa ada '

Adakah yang bisa tolong tunjukkan beberapa artikel yang akan mengisi celah ini dan mencerahkan saya?

Pembaruan: Saya ingin belajar tentang cara kerjanya di sirkuit aplikasi. Tentang 'kedalaman pemahaman', saya tahu apa peran elektron dan lubang dalam kerja transistor.

Beli buku ini The Art of Electronics oleh Horowitz and Hill (edisi kedua).

Harganya $ US20 (yang murah). Itu di New Delhi dan mereka memiliki beberapa dari mereka. Jika Anda tidak mampu membeli 1050 Rupee, dapatkan beberapa teman untuk membelinya bersama, Ini adalah buku terbaik tentang masalah yang akan Anda temukan.

• Seni Elektronik (Edisi Kedua)
  (ISBN: 0521689171)
  Paul Horowitz, Winfield Hill
  Penjual Buku: BookVistas (New Delhi, DEL, India)
  Penjual Buku Nilai:
  Jumlah Yang Tersedia:> 20

PERINGATAN "Ada banyak yang juga diiklankan di India. Harganya biasanya sama atau lebih seperti yang saya rekomendasikan dan tidak sama. Berhati-hatilah. Ini buku pedoman siswa yang terkait oleh Horowitz dan Hayes. Jika Anda mampu membeli salah satu dari ini BAIK melakukannya tetapi dapatkan buku teks yang tepat terlebih dahulu. Salinan buku kerja di sini untuk Rs484 termasuk ongkos kirim di India.

Apakah Anda ingin teori tentang cara kerja transistor di tingkat semikonduktor? Atau hanya aplikasi praktis? Jika yang pertama, saya tidak punya banyak untuk merekomendasikan di sana ... itu hal yang sangat rumit, dan seharusnya memerlukan setidaknya beberapa pengetahuan tentang Mekanika Quantum untuk sepenuhnya memahami. Tetapi dalam hal hanya menggunakan transistor, saya menemukan buku Make: Electronics - Learn By Discovery memiliki pengantar yang bagus.

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

Di luar itu, saya hanya akan membagikan poin-poin ini dari pengalaman saya sendiri: Pikirkan transistor sebagai saklar, di mana perlawanan antara dua "kaki" (kolektor dan penghasil emisi, ATAU tiriskan dan sumber dalam kasus MOSFET) dapat divariasikan berdasarkan sinyal yang diterapkan pada kaki lainnya (alas, atau gerbang dalam kasus MOSFET). Orang mengatakan transistor "memperkuat" sinyal, dan itu menyesatkan pemahaman intuitif beberapa orang. Mereka memperkuat sinyal ke basis / gerbang dalam arti bahwa basis / gerbang mengontrol arus yang mengalir melalui dua kaki lainnya, tetapi harus ada daya yang disuplai dari suatu tempat di tempat pertama. Artinya, mereka tidak secara ajaib menghasilkan arus (atau voltase).

Soooo ... jika Anda memiliki, misalnya, catu daya 12VDC, dengan timah dari catu daya, ke kolektor transistor, dan kemudian timah dari emitor ke beban, dan kemudian ke tanah ... sinyal yang lebih kecil (at, katakanlah, 5VDC) mengontrol arus ke beban. Jadi, dalam arti tertentu, Anda dapat mengatakan bahwa sinyal yang lebih kecil telah diperkuat.

Di lain waktu, Anda tidak terlalu peduli dengan "amplifikasi". Anda hanya ingin sesuatu untuk menghidupkan atau mematikan, sehingga Anda dapat menerapkan logika biner. Jadi jika Anda menganggap "off" sebagai biner "0" (atau "false") dan "on" sebagai biner "1" (atau "true"), Anda dapat mengetahui bagaimana transistor dapat mengimplementasikan bit logika digital sembarang. .

Ketika Anda mulai berbicara tentang IC seperti 7400, 7402, 7404, dll., Anggap mereka hanya kumpulan paket transistor yang menerapkan beberapa logika, yang dapat Anda gunakan sebagai blok bangunan modular. Anda dapat memasang gerbang NAND, misalnya, dengan tangan dengan sepasang transistor. Tetapi menggunakan gerbang NAND seri 7400 lebih sederhana karena sudah dibangun untuk tujuan itu. IC yang semakin canggih menampilkan lebih banyak transistor untuk mengimplementasikan fungsi yang lebih kompleks.

Transisters, ketika digunakan dalam sirkuit digital, berfungsi sebagai sakelar elektronik. Dan dengan sakelar, kita dapat membuat gerbang logika.

Lihatlah diagram berikut:

Jika kita memanggil + V _DD "ON" dan ground / 0 "OFF", maka ketika sakelar ditutup, outputnya MATI; dan ketika sakelar terbuka, outputnya AKTIF. Jika (seperti dengan transistor, seperti yang akan kita lihat dalam satu menit) kita sebut saklar tertutup ON, maka rangkaian ini adalah inverter: ketika input ON, output OFF, dan sebaliknya.

Jika kami menambahkan input kedua secara seri, kami sekarang memiliki gerbang NAND:

Karena diketahui bahwa semua sirkuit logis dapat dibangun hanya dengan menggunakan gerbang NAND , kami sekarang memiliki kemampuan untuk membangun sirkuit logika apa pun.

Berikut adalah apa yang akan terlihat dari rangkaian setara menggunakan transistor:

Fakta bahwa komputer pada dasarnya tidak memerlukan apa-apa selain saklar sederhana menjelaskan bagaimana komputer ada sebelum transistor - mereka dapat dibangun menggunakan tabung vakum , atau relay , atau bahkan saklar fisik normal.

Bahkan, Anda bahkan dapat membangun komputer yang berfungsi dari redstone atau kurcaci ;)

KPL, saya benar-benar mengerti frustrasi Anda. Kedengarannya masalah yang Anda hadapi adalah pertanyaan tentang apa yang terjadi di dalam bahan transistor itu sendiri. Ingatlah bahwa satu transistor hanyalah sebuah saklar yang menyala dan mati sebagai respons terhadap adanya tegangan pada input "ketiga" -nya. Tegangan di sana menyebabkan saklar menutup. Kurangnya tegangan menyebabkan sakelar terbuka. Ada juga transistor yang biasanya tertutup dan hanya terbuka ketika ada tegangan - itu adalah gerbang NOT. Semua gerbang lainnya (DAN, ATAU, dll.) Dibangun dari beberapa transistor. Saya menghargai jika jawaban ini terlalu sederhana tetapi tanpa melihat apa yang Anda pelajari, saya mulai mendekati bagian bawah. Anda dapat merevisi pertanyaan Anda untuk mempersempit area yang membingungkan dan kami akan melihat apakah kami dapat mengatasinya secara langsung.

Juga, sangat penting untuk memahami bahwa ada dua jenis (NPN dan PNP) yang berperilaku berbeda. Luruskan sendiri perbedaan antara keduanya dan itu bisa sangat membantu.

Meskipun mereka terlihat sederhana, dan merupakan blok bangunan dasar untuk hampir semua sirkuit elektronik, teori dan penggunaan transistor bisa menjadi sangat kompleks.
Namun, begitu Anda memahami beberapa aturan dasar, Anda bisa melupakan poin yang lebih baik untuk sebagian besar sirkuit.
Saya akan menyarankan mengambil " Seni Elektronik " (cukup tua tapi klasik) dan bekerja perlahan-lahan melalui beberapa bab pertama, yang dikhususkan untuk teori transistor, berbagai jenis transistor dan aplikasi mereka. Itu ditulis dengan sangat baik dan memberikan banyak contoh yang baik.
Ada banyak hal di web, perlu diketahui bahwa seiring dengan hal-hal baik ada banyak hal yang tidak begitu baik. Ketika Anda memulai, adalah baik untuk memiliki keyakinan bahwa Anda dapat mempercayai apa yang Anda baca.
Dari materi online All About Circuits terlihat cukup baik dari jumlah kecil yang saya lihat.
Saya akan merekomendasikan Anda mendapatkan beberapa buku bagus, papan tempat memotong roti / stripboard, beberapa transistor NPN / PNP dan mulai bereksperimen.
SPICE dapat digunakan untuk mensimulasikan rangkaian, LTSpice adalah alat gratis yang bagus. Namun, berhati-hatilah untuk mengandalkan banyak hal, cobalah untuk mengerjakan teorinya sendiri dan benar-benar membangun sirkuit.

Saya berasumsi Anda tidak mencoba mempelajari konsep logika digital dan sirkuit transistor pada saat yang sama. Setelah Anda mempelajari masing-masing secara terpisah, akan sangat membantu untuk mengetahui bahwa output digital '0' atau '1' dicapai oleh dua transistor yang bertindak secara terkoordinasi seperti ketika satu "on" yang lain "off". Hal ini memungkinkan output menjadi "didorong oleh" pasokan 5V ketika transistor atas dihidupkan "saat" transistor bawah "mati", atau memungkinkan output "ditarik" ke ground oleh transistor bawah dalam kasus yang berlawanan. Bagian yang lebih kompleks dari rangkaian diperlukan untuk memastikan transistor keluaran dihidupkan dan dimatikan secepat mungkin tanpa tumpang tindih "on" atau "off" kali.

Jika Anda memiliki akses ke beberapa komponen elektronik dan peralatan uji dasar, saya akan merekomendasikan membangun sirkuit '04 pada halaman empat lembar data ini http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls04.pdf . Berikut ini penjelasan lebih lanjut berdasarkan pada sirkuit '04 dari halaman di atas.

Transistor tunggal di tengah rangkaian memberi makan tahap keluaran dua transistor digunakan untuk memastikan bahwa dua transistor output selalu dihidupkan atau dimatikan berlawanan satu sama lain. Ketika transistor tengah "mati", transistor keluaran bawah dimatikan ", sedangkan transistor atas dihidupkan" aktif "sehingga menghasilkan keluaran logika '1'. Sebaliknya terjadi ketika transistor tengah "aktif", tetapi agak sulit untuk melihat alasannya. Pada dasarnya, ketika transistor tengah "aktif", kedua basis output transistor dihubungkan bersama dan berada pada level yang cukup tinggi untuk menghidupkan transistor bawah, tetapi tidak cukup tinggi untuk mengaktifkan transistor atas, karena tegangan ekstra tetes dioda output dan transistor bawah. Outputnya kemudian pada logika '0'.

Bagian tersulit dari rangkaian adalah transistor input yang Anda gambarkan sebagai "Kadang-kadang emitor digunakan sebagai input". Dalam hal ini, jika tidak ada yang terhubung ke input (atau jika 5V diterapkan ke input), transistor input akan "mati" dan seluruh simpul input transistor akan berada pada level VCC (5v), menyebabkan transistor tengah untuk mengaktifkan "on," transistor atas untuk mematikan ", dan transistor bawah untuk mengaktifkan" on "menghasilkan output yang memiliki jalur impedansi rendah ke ground atau level logika '0'.

Jika input terhubung ke ground, input transistor akan menyala "karena" arus melalui resistor 4k yang terhubung ke basisnya. Ini menarik dasar dari transistor tengah ke tanah, menyebabkan transistor tengah untuk mematikan, transistor atas untuk mematikan, menghasilkan keluaran yang memiliki jalur impedansi rendah ke VCC atau tingkat logika '1'.