Transistors als schakelaars gebruiken? Zo werkt het!

Transistors als schakelaars gebruiken? Zo werkt het! Leer hoe transistors elektrische signalen omzetten om apparaten te sturen. Eenvoudig uitgelegd voor beginners.

Transistors als schakelaars gebruiken? Zo werkt het!

Transistors zijn een van de basiscomponenten in de wereld van elektronica en worden vaak gebruikt als schakelaars. In dit artikel leggen we uit hoe transistors werken en hoe ze in schakelingen toegepast kunnen worden.

Wat is een transistor?

Een transistor is een halfgeleiderapparaat dat kan fungeren als een schakelaar of versterker. De twee meest voorkomende typen transistors zijn de bipolaire junctie transistor (BJT) en de veldeffecttransistor (FET). Voor schakeltoepassingen gebruiken we meestal de BJT of MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor).

Hoe werkt een transistor?

• Een BJT heeft drie terminals: de collector, de basis en de emitter. Door een kleine stroom aan de basis aan te leggen, kan een veel grotere stroom tussen collector en emitter schakelen.
• Een MOSFET heeft ook drie terminals: de drain, de gate en de source. Door een spanning aan de gate aan te leggen, kan de stroom tussen drain en source gecontroleerd worden.

Transistor als schakelaar

In schakelingen kunnen we een transistor in de aan of uit toestand zetten, vergelijkbaar met een mechanische schakelaar.

1. Aan-toestand: In deze toestand geleidt de transistor stroom. Voor een BJT betekent dit dat de basis-emitter junctie in de forward-bias modus is, oftewel V_BE > 0.7V (voor een NPN-transistor). Voor een MOSFET betekent dit dat V_GS (gate-source spanning) groter is dan de drempelspanning (V_th).
2. Uit-toestand: In deze toestand geleidt de transistor geen stroom. Voor een BJT betekent dit dat V_BE < 0.7V. Voor een MOSFET betekent dit dat V_GS < V_th.

Toepassingen van transistors als schakelaars

• Digitale schakelingen: Transistors worden als basiscomponenten in logische poorten en microprocessors gebruikt.
• Stroomregeling: Transistors fungeren als schakelaars in voedingen, bijvoorbeeld in schakelende voedingen (SMPS).
• Relais-aansturing: Een transistor kan gebruikt worden om een elektromagnetisch relais te schakelen, waarmee hogere spanningen of stromen geschakeld kunnen worden.

Conclusie

Transistors zijn veelzijdige componenten die op vele manieren als schakelaar kunnen worden gebruikt. Hun vermogen om snel tussen de aan- en uit-toestand te schakelen maakt ze essentieel in zowel eenvoudige als complexe elektronische systemen. Met de basiskennis over hoe ze werken, kunt u beginnen met het ontwerpen van uw eigen schakelingen!

Summary