Андрей Смирнов
Время чтения: ~23 мин.
Просмотров: 0

Особенности работы и схема транзистора дарлингтона

Как считают транзисторы

Тран­зи­сто­ры соеди­не­ны таким хит­рым обра­зом, что, когда на них пода­ёт­ся ток в нуж­ных местах, они выда­ют ток в дру­гих нуж­ных местах. И всё вме­сте про­из­во­дит впе­чат­ле­ние полез­ной для чело­ве­ка мате­ма­ти­че­ской опе­ра­ции.

Пока что не будем думать, как имен­но соеди­не­ны тран­зи­сто­ры. Про­сто посмот­рим на прин­цип.

Допу­стим, нам надо сло­жить чис­ла 4 и 7. Нам, людям, оче­вид­но, что резуль­тат будет 11. Зако­ди­ру­ем эти три чис­ла в дво­ич­ной систе­ме:

Деся­тич­ная  Дво­ич­ная
4 0100
7 0111
11 1011

Теперь пред­ста­вим, что мы собра­ли некую маши­ну, кото­рая полу­чи­ла точ­но такой же резуль­тат: мы с одной сто­ро­ны пода­ли ей ток на вхо­ды, кото­рые соот­вет­ству­ют пер­во­му сла­га­е­мо­му; с дру­гой сто­ро­ны — пода­ли ток на вхо­ды вто­ро­го сла­га­е­мо­го; а на выхо­де под­све­ти­лись выхо­ды, кото­рые соот­вет­ство­ва­ли сум­ме.

Смот­ри­те, что тут про­ис­хо­дит: есть восемь вхо­дов и четы­ре выхо­да. На вхо­ды пода­ет­ся элек­три­че­ство. Это про­сто элек­три­че­ство, оно не зна­ет, что оно обо­зна­ча­ет чис­ла. Но мы, люди, зна­ем, что мы в этом элек­три­че­стве зашиф­ро­ва­ли чис­ла.

Так же на выхо­де: элек­три­че­ство при­шло на какие-то кон­так­ты. Мы как-то на них посмот­ре­ли и уви­де­ли, что эти кон­так­ты соот­вет­ству­ют какому-то чис­лу. Мы дела­ем вывод, что эта про­стей­шая маши­на сло­жи­ла два чис­ла. Хотя на самом деле она про­сто хит­рым обра­зом пере­ме­ша­ла элек­три­че­ство.

Вот про­стей­ший при­мер ком­пью­те­ра, собран­но­го на тран­зи­сто­рах. Он скла­ды­ва­ет два чис­ла от 0 до 15 и состо­ит толь­ко из тран­зи­сто­ров, рези­сто­ров (что­бы не спа­лить) и вся­ких вспо­мо­га­тель­ных дета­лей типа бата­рей­ки, выклю­ча­те­лей и лам­по­чек. Мож­но сра­зу посмот­реть кон­цов­ку, как он рабо­та­ет:

Вот ров­но это, толь­ко в мил­ли­ард раз слож­нее, и про­ис­хо­дит в наших ком­пью­те­рах.

Что мы зна­ем на этом эта­пе:

  1. Тран­зи­сто­ры — это про­сто «кра­ны» для элек­три­че­ства.
  2. Если их хит­рым обра­зом соеди­нить, то они будут сме­ши­вать элек­три­че­ство полез­ным для чело­ве­ка обра­зом.
  3. Все ком­пью­тер­ные вычис­ле­ния осно­ва­ны на том, что­бы пра­виль­но соеди­нить и очень плот­но упа­ко­вать тран­зи­сто­ры.

В сле­ду­ю­щей части раз­бе­рем, как имен­но соеди­не­ны эти тран­зи­сто­ры и что им поз­во­ля­ет так инте­рес­но всё счи­тать.

Кому нужны эти транзисторы? Тем, кто будет управлять миром

В буду­щем оста­нет­ся две про­фес­сии: про­грам­мист и мас­са­жист для его утом­лен­ной шеи. Если у вас силь­ные руки и хоро­шая вынос­ли­вость, про­ли­сты­вай­те. Если нет — вот билет в про­фес­сию буду­ще­го.
Попро­бо­вать

Практика работы составного транзистора

На рис. 3 показаны три варианта построения выходного каскада (эмиттерный повторитель). При подборе транзисторов надо стремится к b1~b2 и b3~b4 . Различие можно компенсировать за счёт подбора пар по равенству коэффициентов усиления СТ b13~b24 (см. табл. 1).

  • Схема на рис. 3а имеет наибольшее входное сопротивление, но это худшая из приведённых схем: требует изоляцию фланцев мощных транзисторов (или раздельные радиаторы) и обеспечивает наименьший размах напряжения, поскольку между базами СТ должно падать ~2 В, в противном случае сильно проявятся искажения типа «ступенька».
  • Схема на рис. 3б досталась в наследство с тех времён, когда ещё не выпускались комплементарные пары мощных транзисторов. Единственный плюс по сравнению с предыдущим вариантом – меньшее падение напряжения ~1,8 В и больше размах без искажений.
  • Схема на рис. 3в наглядно демонстрирует преимущества СТШ: между базами СТ падает минимум напряжения, а мощные транзисторы можно посадить на общий радиатор без изоляционных прокладок.

На рис. 4 показаны два параметрических стабилизатора. Выходное напряжение для варианта с СТД равно:

Поскольку Uбэ гуляет в зависимости от температуры и коллекторного тока, то у схемы с СТД разброс выходного напряжения будет больше, а потому вариант с СТШ предпочтительней.

Рис. 3. Варианты выходных эмиттерных повторителей на СТ

Рис. 4. Применение СТ в качестве регулятора в линейном стабилизаторе

   Обсудить статью ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СОСТАВНОГО ТРАНЗИСТОРА

Составной транзистор

Если составной транзистор подключается после каскада ОЭ, сопротивление источника сигнала Rc соответствует выходному сопротивлению транзистора в схеме с общим эмиттером. Это сопротивление велико и, следовательно, фазовый сдвиг мал. Для схемы, изображенной на рис. 5 — 7, фазовый сдвиг на входе второго каскада будет значительным, так как выходное сопротивление эмиттерного повторителя весьма мало.

Использование составного транзистора увеличивает коэффициент стабилизации на величину коэффициента усиления по току дополнительного транзистора.

Схема составного транзистора показана на рис. 5.26. Он состоит из двух биполярных транзисторов 7 и Т2; первый из них, менее мощный, включен по схеме с общим коллектором, нагрузкой его является цепь базы второго транзистора.

Применение составного транзистора дает возможность согласовать низкоомную нагрузку с высокоомным С-фильтром. Так как ток транзистора Т ъ мал, то величина сопротивления R будет достаточно большой и величину емкости конденсатора Ci можно значительно уменьшить.

Разновидность составного транзистора — схема Шиклаи ( рис. 40, б), выполняемая на комплементарной паре ( п-р — п, VT1 и р-п — р; VT2) транзисторов, обладающая примерно такими же параметрами, как и схема Дарлингтона.

Применение составного транзистора ( рис. 4 — 29, а) в повторителе увеличивает напряжение б б-эл примерно до 1 4 В.

Применение составных транзисторов для схем микромощных повторителей менее эффективно, чем для микромощных усилителей. Хотя повторители на составных транзисторах и позволяют получать заданные входные сопротивления при гменьших, чем в обычных микромощных эмиттерных повторителях, сопротивлениях Ra, максимально возможное входное сопротивление у них оказывается меньшим, чем у обычных эмиттерных повторителей. Это определяется уменьшением эквивалентного сопротивления коллекторного перехода у составного транзистора по сравнению с сопротивлением коллекторного перехода эмиттерного повторителя на одном транзисторе.

Использование составного транзистора увеличивает коэффициент стабилизации на величину коэффициента усиления по току дополнительного транзистора.

Схема Дарлингтона.

Обозначение составного транзистора, выполненного из двух отдельных транзисторов, соединенных по схеме Дарлингтона, указано на рис. 2.1 а. Первый из упомянутых транзисторов включен по схеме эмиттерного повторителя, сигнал с эмиттера первого транзистора поступает на базу второго транзистора. Достоинством этой схемы является исключительно высокий коэффициент усиления. В действительности усиление будет даже несколько большим, так как общий коллекторный ток составного транзистора равен сумме коллекторных токов пары входящих в него транзисторов.

Схема регулятора напряжения 2.

Запирание составного транзистора VT4, VT5 вызывает резкое понижение потенциала его коллектора. При этом в цепи переход эмиттер — база транзистора VT2, резистор R9, конденсатор С2 появляется ток.

Запирание составного транзистора VT4, VT5 вызывает резкое понижение потенциала его коллектора.

Базой составного транзистора является вывод базы транзистора Т, эмиттером — вывод эмиттера транзистора Т, а коллектором — соединенные вместе выводы коллекторов того и другого транзисторов. Составной транзистор эквивалентен транзистору с новыми параметрами. Аналога в схемах с электронными лампами он нг имеет. Состав — составного транзистора является суммой коллек-ной транзистор. Оба транзистора могут быть одного типа, либо транзистор Т может быть относительно более мощным.

Использование составных транзисторов с дополнительной симметрией позволяет при помощи мощного n — p — п п маломощного p — n — р транзисторов получить мощный эквивалентный p — n — р транзистор.

Применение транзистора Дарлингтона

Транзисторы Дарлингтона в основном используются в схемах коммутации и усиления для обеспечения очень высокого усиления постоянного тока. Некоторые из ключевых схем — это переключатели на стороне высокого и низкого уровня, сенсорные усилители и усилители звука. Для светочувствительных устройств используются фотодарлингтон. Давайте посмотрим работу транзистора Дарлингтона на конкретном примере.

Транзистор Дарлингтон (NPN) в качестве переключателя

На рисунке ниже показано управление светодиодом с использованием транзистора Дарлингтона. Переключатель на базе также может быть заменен сенсорным датчиком, так что при касании сенсора будет загораться светодиод. Резистор на 100 кОм действует как защитный резистор для пары транзисторов.

Дарлингтонский Транзистор как Переключатель

Когда переключатель замкнут, на транзистор Дарлингтона подается напряжение более 1,4 В. Это приводит к тому, что пара Дарлингтона становится активной и пропускает ток через нагрузку. Это приводит к тому, что светодиоды начинают светиться очень ярко, даже при изменении сопротивления у базы.

Когда переключатель разомкнут, оба биполярных транзистора находятся в режиме отсечки, и ток через нагрузку равен нулю. Таким образом, светодиод гаснет.

Также возможно использовать пару Дарлингтона для управления индуктивными нагрузками, такими как реле, двигатели. По сравнению с одним транзистором, управление индуктивными нагрузками с помощью пары Дарлингтона является более эффективным, поскольку обеспечивается высокий ток нагрузки при небольшом входном токе базы.

На рисунке ниже показана пара Дарлингтона, которая управляет катушкой реле. При коммутации индуктивной нагрузки необходимо параллельно подключить диод, чтобы защитить цепь от индуцированных токов. Как и в приведенной выше схеме работы светодиодов, катушка реле получает питание при подаче тока базы. Мы также можем использовать двигатель постоянного тока в качестве индуктивной нагрузки вместо катушки реле.

Как проверить транзистор Дарлингтона

Самый простой способ проверки составного транзистора заключается в следующем:

  • Эмиттер подсоединяется к «минусу» источника питания;
  • Коллектор подсоединяется к одному из выводов лампочки, второй её вывод перенаправляется на «плюс» источника питания;
  • Посредством резистора к базе передаётся плюсовое напряжение, лампочка светится;
  • Посредством резистора к базе передаётся минусовое напряжение, лампочка не светится.

Если всё получилось так, как описано, то транзистор исправен.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните накарту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Вентиляция

Откройте окна и двери и проверяйте вытяжку. Возьмите тонкий лист бумаги и приложите его к вентиляционному отверстию. Если прилипает, значит, всё хорошо. Если падает — с вытяжкой проблема.

На некоторых форумах советуют взять на приемку зажигалку или спички, чтобы проверять вентиляцию. Мы так делать не рекомендуем: если вдруг в вентиляционной шахте окажется газ, то открытое пламя спровоцирует взрыв. Маловероятно, но лучше перестраховаться.

Лист бумаги притянуло к решетке вентиляции — значит, вентиляция работает, воздух уходит

Двухуровневый индикатор напряжения

Такое устройство можно использовать. например, для индикации “истощения” батареи питания либо индикации уровня воспроизводимого сигнала в бытовом магнитофоне. Макет индикатора позволит продемонстрировать принцип его работы.

Рис. 5. Схема двухуровневого индикатора напряжения.

В нижнем по схеме положении движка переменного резистора R1 оба транзистора закрыты, светодиоды HL1, HL2 погашены. При перемещении движкарезистора вверх, напряжение на нем увеличивается. Когда оно достигнет напряжения открывания транзистора VТ1 вспыхнет светодиод HL1

Если продолжать перемещать движок. наступит момент, когда вслед за диодом VD1 откроется транзистор VТ2. Вспыхнет и светодиод HL2. Иными словами, малое напряжение на входе индикатора вызывает свечение только светодиода HL1 а большее обоих светодиодов.

Плавно уменьшая входное напряжение переменным резистором, заметим что вначале гаснет светодиод HL2, а затем — HL1. Яркость светодиодов зависит от ограничительных резисторов R3 и R6 при увеличении их сопротивлений яркость падает.

Чтобы подключить индикатор к реальному устройству, нужно отсоединить верхний по схеме вывод переменного резистора от плюсового провода источника питания и подать контролируемое напряжение на крайние выводы этого резистора. Перемещением его движка подбирают порог срабатывания индикатора.

При контроле только напряжения источника питания допустимо установить на месте HL2 светодиод зеленого свечения АЛ307Г.

Вместо эпилога.

Немного замечаний по маломощным биполярным транзисторам ( не зря же я для них режимы предусмотрел?).
Почему-то радиолюбители наибольшее внимание при построении усилителей на транзисторах уделяют ( и то в лучшем случае) подбору идентичных экземпляров для оконечного каскада. Между тем, на входе усилителя чаще всего используют дифференциальные каскады или реже двухтактные

При этом напрочь забывается, что для получения от диф. каскада как и от двухтактного по максимуму всех его замечательных свойств транзисторы в таком каскаде также должны быть подобраны!

Между тем, на входе усилителя чаще всего используют дифференциальные каскады или реже двухтактные. При этом напрочь забывается, что для получения от диф. каскада как и от двухтактного по максимуму всех его замечательных свойств транзисторы в таком каскаде также должны быть подобраны!

Более того, для обеспечения максимально близкого температурного режима корпуса транзисторов дифкаскада лучше склеить между собой (или прижать друг к другу хомутиком), а не разносить по разным сторонам платы. Применение во входном каскаде интегральных транзисторных сборок устраняет эти проблемы, но такие сборки порой стоят дорого или просто не доступны радиолюбителям.

Поэтому подбор маломощных транзисторов входного каскада остаётся актуальной задачей, и предлагаемый прибор для проверки транзисторов может существенно облегчить этот процесс. Тем более, что один из выбранных для измерения режимов — ток  5мА, чаще всего и является током покоя первого каскада. А на каком токе проводит измерения китайский мультиметр???

Удачного творчества!

Главный редактор «РадиоГазеты».

Что делать при отказе?

Давайте разберёмся когда больного необходимо направить для прохождения МСЭ.

  1. При очевидно неблагоприятном прогнозе заболевания, в любой срок, но не позднее 4 месяцев со дня выдачи листка нетрудоспособности.
  2. При благоприятно клинической прогнозе, однако, если длительность временной нетрудоспособности превышает 10 месяцев или 12 при туберкулёзе и больших реконструктивных операциях.
  3. Работающие инвалиды, если произошло ухудшение состояния, для усиления группы и изменения профессиональных рекомендаций.
  4. Направляет на МСЭ лечащий врач поликлиники или больничных учреждений, вне зависимости от специальности. Когда доктор отказывает вам в выдаче формы 088/у-06 обратитесь к заведующей отделением или к заместителю главного врача. Если на уровне поликлиники или больницы не удалось решить этот вопрос, подайте документы в пенсионный фонд или обратитесь в бюро МСЭ лично.

При проведении медико-санитарной экспертизы вам отказали в установлении инвалидности? У вас есть 30 дней для обжалования этого решения в главном бюро МСЭ. Если и на этом этапе вам не присвоили группу, то в течение месяца вы можете обратиться в главное бюро МСЭ.

Трехуровневый индикатор напряжения

Он выдает световые сигналы по принципу меньше нормы — норма — больше нормы. Для этого в индикаторе использованы два светодиода красно го свечения и один — зеленого.

Рис. 6. Трехуровневый индикатор напряжения.

При некотором напряжении на движке переменного резистора R1 (напряжение в норме) оба транзистора закрыты и (работает) только зеленый светодиод HL3. Перемещение движка резистора вверх по схеме приводит к увеличению напряжения (больше нормы) на нем открывается транзистор VТ1.

Светодиод HL3 гаснет, а HL1 зажигается. Если движок перемещать вниз и уменьшать таким образом напряжение на нем (‘меньше нормы”) транзистор VТ1 закроется, а VТ2 откроется. Будет наблюдаться такая картина: вначале погаснет светодиод HL1, затем зажжется и вскоре погаснет HL3 и в заключение вспыхнет HL2.

Из-за низкой чувствительности индикатора получается плавный переход от погасания одного светодиода к зажиганию другого еще не погас полностью например, HL1, а уже зажигается HL3.

Навигация

  • МИКРОСХЕМЫ
  • ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ
  • АКТИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
  • ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
  • ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
  • АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
  • ДИНАМИЧЕСКИЕ ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ
  • ЭЛЕКТРОСТАТЫ
  • РУПОРНЫЕ КОЛОНКИ
  • САБУФЕР
  • ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ ТЕЛЕФОНЫ
  • МИКРОФОНЫ
  • АНАЛОГОВЫЕ КОМПАРАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
  • УСИЛИТЕЛИ
    • Бестрансформаторные двухтактные каскады на транзисторах
    • Влияние ОС на параметры усилителей
    • Выходные каскады усилителей
    • Выходные усилители мощности
    • Двухтактный каскад, работающий в классе А
    • Дифференциальный усилитель
    • Дрейф нуля.
    • КЛАССИФИКАЦИЯ УСИЛИТЕЛЕЙ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ
    • КПД усилителей, работающих в классе А
    • Каскады мощного усиления (входные каскады).
    • Каскады предварительного усиления
    • Каскады предварительного усиления
    • Классификация и основные параметры усилителей
    • Классы AB и В работы двухтактного каскада
    • Классы усиления транзисторных усилительных каскадов
    • Новые режимы работы (классы)
    • ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ
    • ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КАСКАДОВ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ ОДНОТАКТНЫЕ И ДВУХТАКТНЫЕ
    • Обратная связь в усилителях
    • Обратная связь в усилителях и схемы их построения
    • Общие сведения о уси­лителях гармонических и импульсных сигналов
    • Однотактный трансформаторный каскад, работающий в классе А
    • Основные механические показатели усилителей
    • Основные показатели
    • Основные характеристики и параметры усилителей
    • Рабочие режимы усилительных элементов
    • Способы обеспечения рабочего режима транзистора
    • Сравнение схем включения транзисторов
    • Схемы межкаскадной связи.
    • Усилители постоянного тока
    • Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером
    • Усилитель на полевом транзисторе
    • Факторы, влияющие на тепловой режим РЭА
  • ЭЛЕМЕНТЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
  • «THX» Tomlinson Holman eXperiment
  • HI-FI И HIGH-END
  • МИРОВЫЕ ШКОЛЫ ЭЛЕКТРОАКУСТИКИ
  • «СТАРЫЙ ВИНИЛ»
  • ЗВУКОВЫЕ КОМПАКТ-ДИСКИ
  • МАГНИТНАЯ ЗАПИСЬ
  • ЦИФРОВЫЕ МАГНИТОФОНЫ
  • ЦИФРОВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ
  • ЗВУК И КОМПЬЮТЕР
  • MIDI
  • ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ
  • Операционные усилители.
  • ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ
  • КАНАЛЫ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ
  • ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ
  • РАДИОПРИЁМ
  • АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА
  • ЭЛЕКТРОРАДИОМАТЕРИАЛЫ
  • ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ
  • ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ
  • РЕЗИСТОРЫ
  • СТАБИЛИТРОНЫ
  • ВАРИКАПЫ
  • ДИОДЫ
  • ТИРИСТОР
  • ТРАНЗИСТОРЫ
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР
  • ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СЛУХА
  • АКУСТИКА ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
  • КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
  • ВОЗДЕЙСТВИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РАДИОЭЛЕКТРОННУЮ АППАРАТУРУ
  • ТЕХНОЛОГИИ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
  • Карта сайта
  • статьи
  • СИГНАЛЫ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
  • sitemap

Биполярные транзисторы

Биполярные транзисторы (BJT, Bipolar Junction Transistors) имеют три контакта:

  • Коллектор (collector) — на него подаётся высокое напряжение, которым хочется управлять
  • База (base) — через неё подаётся небольшой ток, чтобы разблокировать большой; база заземляется, чтобы заблокировать его
  • Эмиттер (emitter) — через него проходит ток с коллектора и базы, когда транзистор «открыт»

Основной характеристикой биполярного транзистора является показатель hfe
также известный, как gain. Он отражает во сколько раз больший ток по участку коллектор–эмиттер
способен пропустить транзистор по отношению к току база–эмиттер.

Например, если hfe = 100, и через базу проходит 0.1 мА, то транзистор пропустит
через себя как максимум 10 мА. Если в этом случае на участке с большим током находится компонент,
который потребляет, например 8 мА, ему будет предоставлено 8 мА, а у транзистора останется «запас».
Если же имеется компонент, который потребляет 20 мА, ему будут предоставлены только максимальные
10 мА.

Также в документации к каждому транзистору указаны максимально допустимые напряжения и токи на
контактах. Превышение этих величин ведёт к избыточному нагреву
и сокращению службы, а сильное превышение может привести к разрушению.

NPN и PNP

Описанный выше транзистор — это так называемый NPN-транзистор. Называется он так из-за того, что состоит
из трёх слоёв кремния, соединённых в порядке: Negative-Positive-Negative. Где negative — это сплав
кремния, обладающий избытком отрицательных переносчиков заряда (n-doped), а positive —
с избытком положительных (p-doped).

NPN более эффективны и распространены в промышленности.

PNP-транзисторы при обозначении отличаются направлением стрелки. Стрелка всегда указывает от P к N.
PNP-транзисторы отличаются «перевёрнутым» поведением: ток не блокируется, когда база заземлена и блокируется,
когда через неё идёт ток.

Уроки пандемии

Форма продукта тесно связана с его содержанием. Чтобы проработать каждую деталь, сделать ее эргономичной, удобной для пользователя, промышленные дизайнеры проводят различные исследования. Они рассматривают весь спектр схожей продукции, изучают инновационные идеи и материалы, опыт пользования. На форму также влияют изменения в обществе, технологиях, в самой дизайн-индустрии

В мире, который живет на высоких скоростях, дизайнеру особенно важно детально знать и понимать контекст — особенно в мире после пандемии коронавируса. Но мы уже понимаем, чего ждать в будущем, и готовы делиться знаниями

Все ответы есть в подготовленном 2050.ЛАБ исследовании рынка промышленного дизайна, которое будет презентовано на DesignDay 2050.

Прямая трансляция ​DesignDay 2050

Исследование велось по трем направлениям. Во-первых, был подготовлен глобальный срез индустрии промышленного дизайна. Мы описали основные тенденции и обозначили десятилетний прогноз развития отрасли — все с поправкой на изменения, вызванные COVID-19. К примеру, уже очевидно, что уровень конкуренции между промпроизводителями будет расти. Также появился запрос на новые цифровые продукты, связанные с защитой здоровья. Исследование включает в себя и самые свежие кейсы — например, анализ дизайна специальных устройств для бесконтактного открывания дверей. Эти знания — основа для понимания глобальных трендов и роли России на мировой арене индустриального дизайна.

Во второй части исследования мы детально рассмотрели отечественный рынок промдизайна и подробно проанализировали историю развития индустрии в экономическом, политическом и культурном контекстах. Только так можно было понять истоки побед и провалов, определить ключевые кейсы, проанализировать, какой опыт можно использовать в будущем. Например, мы отследили, что прекращение в 1950-х выпуска паровозов стало не просто переходом от одного вида тяги к другому — это привело к изменениям дизайна локомотивов, вокзалов, инфраструктуры в целом.

Курский вокзал в Москве как пример советского модернизма и функционализма 1960-х годов

(Фото: VLADJ55 / Shutterstock)

Эти знания легко экстраполируются на современные изменения. Становится очевидно, что цифровые технологии изменяют не только саму промышленную продукцию. Например, внедрение беспилотного движения на автомобильных или железных дорогах предполагает оборудование машин различными радарами, лидарами, видеокамерами, что влияет как на внешний облик транспортных средств, так и на изменения в инфраструктуре, которая тоже должна быть соответствующе оснащена.

Также мы постарались выявить причины, по которым сошло на нет бурное развитие промдизайна 1960-х, когда даже ГОСТ невозможно было получить без одобрения Всесоюзного научно-исследовательского института технической эстетики (ВНИИТЭ), который отвечал за промдизайн. Важным фактором явилось то, что именно в это время СССР сел на «сырьевую иглу». Но причина эта — далеко не единственная. А в условиях, когда Россия находится в поиске новых точек роста, и предприятия начинают обращаться к инструментам промдизайна, исторические знания приобретают особенную ценность.

Третья часть исследования посвящена процессам, которые уже происходят в дизайн-индустрии. Чтобы понять полную картину, мы поговорили с экспертами из сферы промышленного дизайна, с клиентами и заказчиками. Это помогло выявить проблемы в сфере образования промышленных дизайнеров, узнать рецепты успеха отдельных проектов, обозначить «болевые» точки. Например, одна из них состоит в том, что у промышленных предприятий нет четкого понимания, что такое промдизайн и каковы его возможности. К сожалению, в России нет экосистемы индустриального дизайна: студии, производители, представители органов власти и образовательных учреждений взаимодействуют друг с другом, но не системно, а фрагментарно.

Поэтому Национальный центр промдизайна и инноваций взял на себя миссию по формированию такой экосистемы. Это выгодно всем участникам. Только в диалоге и взаимодействии можно создать востребованные потребителем формы, которые помогут повысить конкурентоспособность российской продукции на мировом рынке. Лучший способ наладить диалог — собрать всех участников процесса вместе. Именно поэтому мы организовали DesignDay 2050. Событие состоится в Международный день промышленного дизайна 29 июня. В рамках мероприятия мы презентуем глобальное исследования трендов индустриального дизайна.

Подписывайтесь на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.

Архивы

АрхивыВыберите месяц Октябрь 2020  (1) Сентябрь 2020  (2) Июль 2020  (2) Июнь 2020  (1) Апрель 2020  (1) Март 2020  (3) Февраль 2020  (2) Декабрь 2019  (2) Октябрь 2019  (3) Сентябрь 2019  (3) Август 2019  (4) Июнь 2019  (4) Февраль 2019  (2) Январь 2019  (2) Декабрь 2018  (2) Ноябрь 2018  (2) Октябрь 2018  (3) Сентябрь 2018  (2) Август 2018  (3) Июль 2018  (2) Апрель 2018  (2) Март 2018  (1) Февраль 2018  (2) Январь 2018  (1) Декабрь 2017  (2) Ноябрь 2017  (2) Октябрь 2017  (2) Сентябрь 2017  (4) Август 2017  (5) Июль 2017  (1) Июнь 2017  (3) Май 2017  (1) Апрель 2017  (6) Февраль 2017  (2) Январь 2017  (2) Декабрь 2016  (3) Октябрь 2016  (1) Сентябрь 2016  (3) Август 2016  (1) Июль 2016  (9) Июнь 2016  (3) Апрель 2016  (5) Март 2016  (1) Февраль 2016  (3) Январь 2016  (3) Декабрь 2015  (3) Ноябрь 2015  (4) Октябрь 2015  (6) Сентябрь 2015  (5) Август 2015  (1) Июль 2015  (1) Июнь 2015  (3) Май 2015  (3) Апрель 2015  (3) Март 2015  (2) Январь 2015  (4) Декабрь 2014  (9) Ноябрь 2014  (4) Октябрь 2014  (4) Сентябрь 2014  (7) Август 2014  (3) Июль 2014  (2) Июнь 2014  (6) Май 2014  (4) Апрель 2014  (2) Март 2014  (2) Февраль 2014  (5) Январь 2014  (4) Декабрь 2013  (7) Ноябрь 2013  (6) Октябрь 2013  (7) Сентябрь 2013  (8) Август 2013  (2) Июль 2013  (1) Июнь 2013  (2) Май 2013  (4) Апрель 2013  (7) Март 2013  (7) Февраль 2013  (7) Январь 2013  (11) Декабрь 2012  (7) Ноябрь 2012  (5) Октябрь 2012  (2) Сентябрь 2012  (10) Август 2012  (14) Июль 2012  (5) Июнь 2012  (21) Май 2012  (13) Апрель 2012  (4) Февраль 2012  (6) Январь 2012  (6) Декабрь 2011  (2) Ноябрь 2011  (9) Октябрь 2011  (14) Сентябрь 2011  (22) Август 2011  (1) Июль 2011  (5)

Транзистор с изоляцией канала от затвора обратносмещенным p-n переходом.

Рис.37. Структура полевого транзистора
с изоляцией канала от затвора p-n
переходом, и его изображение на схемах.

Структура строится следующим образом
(рис.37). В кристалле n проводимости
встраиваются две области p типа. Оставшиеся
участки n области на поверхности
кристалла, а также p области металлизируют
и к металлизации приваривают выводы.
Выводы обозначают: И — исток, источник
основных носителей зарядов, С — сток,
приемник основных носителей зарядов,
З — затвор, управляющий электрод, П —
подложка. В транзисторах данной структуры
обычно подложка соединена с затвором.
Между истоком и стоком расположена
часть кристалла n проводимости называемая
каналом, в данном случае имеем канал
типа n.

Если источник напряжения подключить
минусом к истоку, а плюсом к стоку, то в
канале образуется электрическое поле,
в котором происходит организованное
движение носителей зарядов — электронов,
т.е. образуется электрический ток

Важно
отметить, что этот ток образуется при
напряжении на затворе равном нулю, и
поэтому его называют — начальный ток
стока. Это один из важнейших параметров
полевого транзистора

Для организации управления током стока
необходимо на затвор подавать управляющее
напряжение, обычно это напряжение
подается между истоком и затвором таким
образом, чтобы получить обратное смещение
p-n перехода.

Чтобы управлять потоком основных
носителей (электронов) на затвор будем
подавать отрицательное напряжение
относительно истока, и пока это напряжение
равно нулю помех движению электронов
в канале нет. Если будем увеличивать
его, то затвор будет получать возрастающий
отрицательный заряд, и образующееся
при этом электрическое поле будет
воздействовать на ток в канале уменьшая
его, говорят, что канал сужается.

П

Рис.
38. Переходная характеристика

ри определенном напряжении на
затворе воздействие становится таким,
что ток в канале прекращается, такое
напряжение называют пороговым или
напряжением отсечки — Uзиотс. Описанные
особенности работы возможны только при
отрицательном напряжении на затворе,
т.е. когда имеем обратное смещение p-n
перехода и, следовательно ток затвора
имеет минимальное значение равное
тепловому току.

Если же напряжение на затворе положительно
относительно истока, то p-n переход
получает прямое смещение, что приводит
к резкому возрастанию тока затвора и
нарушается нормальная работа транзистора.
Приведенное описание пояснено рис. 38 и
позволяет сделать вывод о том, что ток
в канале управляется электрическим
полем, образованным напряжением Uзи, и
поэтому транзисторы такого механизма
работы получили второе название —
полевые.

Схема имени меня, Шиклаи и Дарлингтона.

Для объединения вышеприведённых схем в одну добавим немного коммутирующих элементов, источник питания и для большей универсальности расширим диапазон эмиттерных токов. В результате получилась вот такая схема прибора для проверки транзисторов:

Увеличение по клику

При указанных на схеме номиналах расчетный ток эмиттера обеспечивается уже при +4В питающего напряжения, так что это действительно генератор стабильного тока. Ради эксперимента я пару раз подключал транзисторы не той структуры. Ничего не сгорело! Хотя может быть стоило ток побольше задать?  Скажу честно, испытаний на выносливость этого прибора проведено мало, время покажет, но начало мне нравится.

В принципе, питать прибор можно даже от нестабилизированного источника, так как стабилизация тока в схеме осуществляется в очень широком диапазоне питающих напряжений. Но! Бывают транзисторы (особенно отечественные), у которых коэффициент передачи тока базы сильно зависит от напряжения коллектор-эмиттер. Чтобы устранить погрешности измерений из-за нестабильной сети, в схеме предусмотрен стабилизированный источник питания. Кстати, именно из-за таких «кривых» транзисторов следует проводить измерения минимум при трёх разных значения тока.

Итак, схема прибора для проверки транзисторов получилась очень простой, что позволяет без проблем собрать этот прибор самостоятельно, своими руками. Прибор позволяет измерять коэффициент передачи тока базы маломощных и мощных биполярных транзисторов «p-n-p» и «n-p-n» структуры путём измерения тока базы при фиксированном токе эмиттера.

Для маломощных биполярных транзисторов выбраны значения тока эмиттера: 2мА, 5мА, 10мА.
Для мощных биполярных транзисторов измерения проводятся при токах эмиттера: 50мА, 100мА, 500мА.
Ни кто не запрещает проверять транзисторы средней мощности при токах 10мА, 50мА, 100мА. В общем, вариантов масса.
Значения эмиттерных токов можно изменить на своё усмотрение путём пересчёта соответствующего токозадающего резистора по формуле:

R= Uо/Iэ ,

где Uо — опорное напряжение TL431  (2,5В), Iэ — требуемый ток эмиттера испытуемого транзистора.

ВНИМАНИЕ: В природе встречаются микросхемы TL431 с опорным напряжением 1,2В (не помню как отличается маркировка). В этом случае значения всех токозадающих резисторов, указанных на схеме, необходимо пересчитать!

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации