Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 4 Hoofdstuk 2 Paragraaf 2.5 & 2.6 Blz 117 t/m 121

Weet je dat de Transistorversterker is ontwikkel door William Shockley, John Bardeen en Walter Brattain? Deze wetenschappers waren op zoek naar een vervanging voor de vacuümbuizen die in de eerste computers werden gebruikt. Vlak voor de Kerstmis van 1947 maakte het drietal de eerste transistor. Deze transistor verbruikte minder energie en was veel kleiner. In 1956 kregen de heren de Nobelprijs voor hun uitvinding. Lees hieronder alles over de basistoepassing en behuizing van een transistor.

Voordat je verder leest!

Voordat je verder leest kijk eerst eens naar de volgende artikelen die ook over de transistor gaan:

Verschillende Klasse instellingen Transistor

Werking Transistor en het Transistoreffect

Karakteristieken Transistor

Fundamentele Schakelingen Transistor

Basistoepassing van de transistor

Hieronder worden de basistoepassingen van de transistor besproken. Hierbij staan duidelijke afbeeldingen die de tekst ondersteunen.

Basistoepassing 1: De bipolaire transistor als schakelaar

Hierbij wordt de transistor als schakelaar gebruikt. De transistor schakelt hierbij een belasting in en uit. Een belasting kan zijn een lampje, LED, elektromotortje of een solenoide (elektrische schakelaar, Relais). Het vermogen dat de transistor kan schakelen is uiteraard afhankelijk van het type en de instelling van de transistorschakeling.

Een ideale schakelaar heeft de volgende eigenschappen:
-weerstand in doorlaat is nul OHM;
-weerstand in sper oneindig;
-schakeltijd nul;
-stuurvermogen nul;
-afmetingen klein;
-lange levensduur;
-hoge betrouwbaarheid.

De ideale schakelaar? Zie onderstaande afbeelding.

De bipolaire transistor als schakelaar een van de basistoepassing
De bipolaire transistor als schakelaar

Basistoepassing 2: De bipolaire transistor als versterker

Transistor als versterker geschakeld  in een bassistoepassing
Transistor als versterker geschakeld

Hier wordt de transistor gebruikt om een signaal te versterken. Een veel voorkomende toepassing is het versterken van geluid. De transistor staat ingesteld in een gelijkstroomcircuit. Dat wil zeggen de transistor wordt gevoed door gelijkspanning uit een batterij.

In het voorbeeld hierboven is de voedingsspanning 9 volt. Dit noemt men de gelijkstroominstelling. Aan de ingang van de transistor wordt een kleine wisselspanning aangeboden. In het schema is dit Ui. Deze wisselspanning wordt opgewekt door bijvoorbeeld een microfoon of het signaal van een CD-speler die aangesloten is op de ingang van een versterker.

Deze Ui komt boven op de Ui. Dit noemt men superponeren. Dit heeft als gevolg dat de basisstroom zal variëren waardoor ook de uitgangstroom aan de collector zal variëren. De wisselspanning die aan de ingang is ingevoerd komt er aan de uitgang versterkt uit.

Dit uitgangssignaal wordt meestal gebruikt om een luidspreker aan te sturen. De functie die de condensator (C) heeft in de schakeling is om de gelijkspanning in de schakeling te houden en de wisselspanning door te laten.

Basistoepassing 3: De bipolaire transistor als weerstandaanpassing

De transistor in een schakeling kan opgevat worden als vierpool: men kan er twee ingangs- en twee uitgangsklemmen aan onderscheiden. Daarbij beschouw je de basis-emitteraansluitingen als ingang en de collector-emitteraansluitingen als uitgang.

De basis-emitteringang bestaat uit een diode in doorlaatrichting, waardoor de ingangsweerstand laag is. Een diode in doorlaatrichting heeft een weersand van 10 tot 500 Ω. Deze is afhankelijk van Ube. De waarde van Ube is gelijk aan 0,6 volt bij een siliciumdiode.

De collector-basisuitgang bestaat uit een diode in sperrichting. Hierdoor is de uitgangsweerstand hoog. (100 K Ω tot 1 M Ω). Deze is afhankelijk van de basisstroom Ib.

Aangesloten spanningsbronnen als bassistoepassing
Aangesloten spanningsbronnen

De behuizing van een Transistor

Elke Transistor is voorzien van een behuizing. Dat wil zeggen ter bescherming van de halfgeleider heeft men een standaardomhulling bedacht waarin de transistor is geplaatst. Deze behuizing wordt volgens een internationale standaard gefabriceerd.

Omdat in de collector van de transistor het meeste vermogen gedissipeerd (gebruikt) word, vormt de collector het grootste gebied dat meestal verbonden is met de metalen of kunststoffen behuizing. De aansluitpunten van een transistor zijn afhankelijk van de type transistor omhulling.

TO= transistor Outline. Daarom geeft de fabrikant bij elk transistortype ook de behuizing aan, te weten TO gevolg door een getal.

De Europese pro-elektroncode

Voorbeeld betekenis type BC107-codering

De eerste letter B betekent (volgens de Europese Pro-elektroncode) dat het halfgeleiderelement uit silicium vervaardigd is. De tweede letter C betekent dat we te maken hebben met een kleinsignaaltransistor voor audiotoepassingen met een thermische weerstand groter dan 15°C/W.

Dat wil zeggen dat de temperatuur van de transistor per watt gedissipeerd vermogen minimaal 15°C toeneemt. Het serienummer 107 na BC geeft bij benadering een indicatie over de productiedatum van het onderdeel. Het serienummer geeft niet direct nuttige informatie over het halfgeleiderelement.

Verschillende behuizingen van transistors die voorkomen in een basistoepassing

In afbeelding 2.17 is de behuizing van een BC 107 weergegeven. Het betreft hier een metalen behuizing waarin de transistor geplaatst is. Afbeelding 2.18 geeft een kunststofbehuizing weer. Het nadeel van een kunststofbehuizing is de koeling. Metaal geleidt warmte beter, zodat de transistor de gedissipeerde warmte beter af kan voeren naar de omgeving..

Verschillende behuizingen van de transistors die een basistoepassing hebben

JEDEC-code

De JEDEC-code is een andere standaard van coderen van halfgeleiders. Bij de Amerikaanse JEDEC-code gebruikt men een code die begint met een cijfer gevolgd door de letter N. En de letter N wordt weer gevolgd door een serienummer. Als laatste volgt een letter die de versterkingsfactor aangeeft. Meestal is dit de letter A. Voorbeelden:

  • 1N1007 is een diode;
  • 2N3055 is een transistor.

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 4 Hoofdstuk 2 Paragraaf 2.5 & 2.6 Blz 117 t/m 121

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.