Transistor sebagai Saklar

BAGIAN DAN BAHAN

• Dua baterai 6 volt
• Satu transistor NPN—disarankan model 2N2222 atau 2N3403 (Katalog Radio Shack # 276-1617 adalah paket lima belas transistor NPN yang ideal untuk eksperimen ini dan lainnya)
• Satu resistor 100 kΩ
• Satu resistor 560
• Satu dioda pemancar cahaya (katalog Radio Shack # 276-026 atau yang setara)

Nilai resistor tidak penting untuk percobaan ini. Dioda pemancar cahaya (LED) tertentu juga tidak dipilih.

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 3, bab 4:“Transistor Sambungan Bipolar”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Amplifikasi arus transistor sambungan bipolar

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Kabel merah yang ditunjukkan pada diagram (kabel yang diakhiri dengan panah, terhubung ke salah satu ujung resistor 100 kΩ) dimaksudkan untuk tetap longgar, sehingga Anda dapat menyentuhnya sebentar ke titik lain di sirkuit. resistor) dimaksudkan untuk tetap longgar, sehingga Anda dapat menyentuhnya sebentar ke titik lain di sirkuit.

Jika Anda menyentuh ujung kabel yang kendor ke titik mana pun di sirkuit yang lebih positif daripadanya, seperti sisi positif sumber daya DC, LED akan menyala. Dibutuhkan 20 mA untuk menerangi LED standar sepenuhnya, jadi perilaku ini akan menarik bagi Anda karena resistor 100 kΩ tempat kabel longgar dipasang membatasi arus yang melaluinya ke nilai yang jauh lebih rendah daripada 20 mA.

Paling banyak, tegangan total 12 volt pada hambatan 100 kΩ menghasilkan arus hanya 0,12 mA, atau 120 A! Sambungan yang dibuat dengan menyentuh kabel ke titik positif dalam rangkaian menghantarkan arus jauh lebih sedikit daripada 1 mA, namun melalui tindakan penguatan transistor, dapat mengendalikan arus yang jauh lebih besar melalui LED.

Coba gunakan ammeter untuk menyambungkan kabel yang kendor ke sisi positif sumber listrik, seperti ini:

Anda mungkin harus memilih rentang arus paling sensitif pada meteran untuk mengukur aliran kecil ini. Setelah mengukur pengendalian this arus, coba ukur arus LED (terkontrol saat ini) dan bandingkan besarnya.

Jangan heran jika Anda menemukan rasio lebih dari 200 (arus terkontrol 200 kali lebih besar dari arus pengontrol)! Seperti yang Anda lihat, transistor bertindak sebagai semacam sakelar yang dikendalikan secara elektrik, menyalakan dan mematikan arus ke LED atas perintah sinyal arus yang jauh lebih kecil yang disalurkan melalui terminal dasarnya.

Untuk mengilustrasikan lebih lanjut betapa kecilnya arus pengontrol, lepaskan kabel longgar dari rangkaian dan coba "menjembatani" ujung resistor 100 kΩ yang tidak terhubung ke kutub positif sumber daya dengan dua jari di satu tangan. Anda mungkin perlu membasahi ujung jari tersebut untuk memaksimalkan konduktivitas:

Cobalah memvariasikan tekanan kontak jari-jari Anda dengan dua titik ini di sirkuit untuk memvariasikan jumlah hambatan di jalur arus pengontrol. Dapatkah Anda memvariasikan kecerahan LED dengan melakukannya? Apa yang ditunjukkan oleh ini tentang kemampuan transistor untuk bertindak lebih dari sekadar sakelar; yaitu sebagai variabel

SIMULASI KOMPUTER

Skema dengan nomor simpul SPICE:

Netlist (buat file teks yang berisi teks berikut, kata demi kata):

Transistor sebagai saklar v1 1 0 r1 1 2 100k r2 1 3 560 d1 3 4 mod2 q1 4 2 0 mod1 .model mod1 npn bf=200 .model mod2 d is=1e-28 .dc v1 12 12 1 . cetak dc v(2,0) v(4,0) v(1,2) v(1,3) v(3,4) .end 

Dalam simulasi ini, tegangan jatuh pada resistor 560 v(1,3) ternyata 10,26 volt, menunjukkan arus LED 18,32 mA menurut Hukum Ohm (I=E/R). R₁ drop tegangan (tegangan antara node 1 dan 2) berakhir menjadi 11,15 volt, yang pada 100 kΩ memberikan arus hanya 111,5 A. Jelas, arus yang sangat kecil memberikan kendali atas arus yang jauh lebih besar di sirkuit ini.

Jika Anda bertanya-tanya, adalah=1e-28 parameter di .model dioda garis ada untuk membuat dioda bertindak lebih seperti LED dengan penurunan tegangan maju yang lebih tinggi.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Transistor Persimpangan Bipolar sebagai Sakelar Lembar Kerja