Agir comme un interrupteur fermé ou ouvert n'est qu'une extension de celui-ci agissant comme un amplificateur à ses limites. Imaginez que vous utilisez vos petits doigts faibles pour appuyer sur des boutons pour contrôler une énorme barrière anti-inondation. Tout ce qui se trouve entre complètement fermé et complètement ouvert étrangle le débit d'eau d'une manière ou d'une autre, mais lorsqu'il est complètement ouvert ou complètement fermé, il agit simplement comme un interrupteur pour bloquer ou passer l'eau.

Lorsqu'il agit comme un interrupteur ouvert (non conducteur), il agit comme un amplificateur amplifiant un signal de zéro. Lorsqu'il agit comme un interrupteur fermé (conducteur), il agit comme un amplificateur essayant d'amplifier le plus grand signal possible. Il amplifie tellement fort qu'il ne peut plus amplifier. De la même manière, vous pouvez ouvrir les vannes anti-inondation, mais cela ne signifie pas que vous pouvez faire passer une quantité infinie d'eau à travers les vannes anti-inondation. Le débit est plafonné par la taille de la vanne d'inondation. Si plus d'eau veut passer à travers la vanne d'inondation qu'en un seul instant que la taille de la vanne d'inondation ne le permet, cela ne peut tout simplement pas (vous ne le voulez pas car cela signifie que l'interrupteur est le goulot d'étranglement qu'un bon interrupteur devrait pas être). Si le débit est inférieur à la taille des vannes d'inondation, le débit n'est pas restreint par la vanne d'inondation et la vanne d'inondation est invisible pour le flux (c'est ce que vous voulez).

Où est la partie amplification? N'oubliez pas que vous ne pouvez pas contrôler toute cette eau directement avec juste votre petit bouton poussant les doigts.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Nous savons que pour un BJT, le courant du collecteur augmente avec l'augmentation du courant de base. Par exemple, une augmentation de 0,01 mA du courant de base a provoqué une augmentation de 10 mA du courant du collecteur.

Maintenant, supposons que vous ayez connecté le collecteur et l'émetteur via un fil de cuivre (c'est-à-dire en court-circuit). Alors le courant à travers 'RL' sera: \ begin {équation} i_L = \ frac {VCC} {R_L} \ end {équation}

C'est la valeur maximale du courant qui peut être passé à travers la résistance si l'émetteur du collecteur & fonctionne comme un court-circuit. Et la condition dans laquelle l'émetteur du collecteur & fonctionne comme un court-circuit est appelée la condition saturation. Et le courant à cette condition est appelé courant de saturation, qui est défini comme: \ begin {équation} i_c (sat) = \ frac {VCC} {R_L}; quand V_ {CE} = 0 \ end {équation}

Mais dans la vraie vie, la tension collecteur-émetteur ne sera jamais nulle. Donc l'équation sera: \ begin {équation} i_c (sat) = \ frac {VCC-V_ {CE}} {R_L} \ end {équation}

Donc, avec l'augmentation du courant de base, le courant du collecteur augmentera jusqu'à ce qu'il atteigne la saturation. Dès que le transistor atteint la saturation, il est complètement passant.

De même, si vous réduisez le courant de base, le courant du collecteur diminuera. Pour un certain courant de base, le courant du collecteur sera presque égal à zéro. Ce point est appelé le cutoff. À ce stade, votre transistor est complètement éteint.

La plage entre la coupure et la saturation peut être utilisée comme amplifier. Parce que dans cette région, le courant du collecteur change avec le courant de base.

Et la condition de coupure et de saturation agit comme un switch.

_{Source de l'image: Courbes de caractéristiques de sortie d'un transistor bipolaire typique à partir de didacticiels électroniques}

Le transistor peut être «activé» ou «désactivé».Mais il a aussi un nombre infini de positions entre «on» et «off».Ce sont ces positions intermédiaires qui lui permettent d'agir comme un amplificateur.

Si vous avez une alimentation + 15V et une alimentation -15V, vous pouvez utiliser deux transistors pour appliquer n'importe quelle tension entre +15 et -15 à un haut-parleur.Le signal qui contrôle tout cela est une tension beaucoup plus basse (entrée ligne, par exemple).

J'espère que cela aura du sens.

Il s'agit également d'un aperçu conceptuel du fonctionnement d'un amplificateur.Il y a beaucoup de détails que j'ai totalement ignorés.Les vrais amplificateurs nécessitent beaucoup plus de transistors (ou de circuits intégrés contenant des transistors).

Un transistor agit comme un amplificateur en fonction de sa caractéristique d'une petite augmentation de son courant de base entraînant une augmentation plus importante de son courant de collecteur.Le rapport entre le courant du collecteur et le courant de base est appelé gain de courant du transistor.

Avec le courant de base à zéro, le courant du collecteur serait nul et le transistor dit «coupé».Lorsque, avec une augmentation du courant de base, le transistor est totalement conducteur et qu'il n'y a plus d'augmentation du courant de collecteur, le transistor est dit «saturé».

Le transistor agit comme un interrupteur lorsqu'il est conduit de «coupure» à «saturation» et vice-versa avec un changement instantané du courant de base.

Un transistor agit comme un interrupteur lorsque vous vous assurez que les entrées sont toujours soit suffisamment basses pour que la sortie soit détectée comme un zéro, soit suffisamment élevées pour être détectées comme un un, mais interdisez tout état "intermédiaire" .

À l'inverse, il agit comme un amplificateur lorsque vous vous assurez que les entrées sont toujours dans cette "plage intermédiaire" où la sortie ne sera normalement pas au niveau (ou même extrêmement proche) d'un rail ou de l'autre.

Par exemple, si nous regardons la fiche technique du vénérable onduleur hexadécimal 7404, nous voyons que le niveau d'entrée maximum pour un 0 logique est de 0,8 volts, et le niveau d'entrée minimum pour un 1 logique est de 2,0 volts.

Ainsi, quelque part entre 0,8 et 2,0 volts, un onduleur agira comme un amplificateur inverseur. Il n'est pas conçu pour la linéarité ou une faible distorsion, donc ce sera probablement un amplificateur assez merdique, mais un amplificateur quand même. Oh, et 0,8 et 2,0 sont les valeurs minimales / maximales qu'il est spécifié de respecter. Il ne peut agir comme un amplificateur que sur une plage encore plus petite que cela.

Oh, en plus d'être un amplificateur de merde, une puce numérique typique aurait un problème de chaleur assez grave si vous essayiez de l'utiliser beaucoup dans la plage linéaire. Lorsqu'ils sont utilisés comme prévu, les transistors dans les portes dissipent relativement peu d'énergie, car ils se sont à peu près complètement activés ou complètement désactivés. Ils ne sont censés se retrouver que dans la plage intermédiaire (où ils se dissiperaient beaucoup plus) pendant une courte période lorsque l'entrée passe de bas en haut ou vice versa. Avec l'entrée "au milieu" pendant très longtemps, il y a de bonnes chances de griller la puce.

TL; DR

Un onduleur est en réalité un amplificateur inverseur, mais il n'est pas conçu pour être utilisé dans la plage où il serait du tout linéaire. Mais si vous le conduisiez dans la bonne plage, ce serait un (vraiment mauvais) amplificateur.

Référence

https://www.futurlec.com/74/IC7404.shtml

En gros ...

Si votre signal d'entrée varie de 0 à 1 volt, et que vous configurez votre amplificateur à transistor pour le multiplier par 5, alors vous obtenez une sortie qui varie de 0 à 5 volts.

Si votre signal d'entrée varie de 0-1 volt, et que vous configurez votre amplificateur à transistor pour le multiplier par 1000 ... mais que vous n'avez qu'une alimentation de 5 volts, alors vous obtenez une sortie qui bascule entre 0 et 5 volts.

Je ne comprends toujours pas how vous pouvez utiliser le même transistor pour exemple pour amplifier un signal audio, ou pour agir comme un interrupteur pour tourner allumer et éteindre le courant d'un moteur

La réponse très directe à votre question («comment») est parce que le physics du transistor peut être conçu de manière à réaliser les deux les choses que vous mentionnez - le transistor n'a pas besoin de changer, parce que les courbes IV (à savoir une vue de niveau supérieur de la physique apparaissant) ont différentes régions de fonctionnement, comme 3 ou 4 d'entre elles. Ensuite, en déterminant ce que l'appareil peut être capable de réaliser dans de telles régions, mais toujours en tenant compte de la physique sous-jacente, vous pouvez essentiellement faire en sorte que le même appareil agisse différemment, puis l'ingénierie. le meilleur d'entre eux. IOW la physique du transistor incarne, si vous le souhaitez, différents caractères d'un même appareil, à condition que vous puissiez les extrapoler.

Veuillez noter que ce n'est pas une chose simple: si vous prenez une résistance, cela ne pourrait pas arriver: peu importe comment vous raisonnez à ce sujet, vous n'obtiendrez jamais ce comportement à cause de la courbe caractéristique d'une résistance sera toujours une ligne droite - qui ne lui permet pas d'amplifier ou de changer quelque chose. Idem pour un capuchon ou une diode.

Parmi les deux, je pense qu'il est plus facile de voir un transistor comme un commutateur par rapport à ses caractéristiques - essentiellement, cela dépend de savoir si le courant passe de 0 à quelque chose de non nul lorsque la tension «d'entrée» varie.Agir comme un amplificateur est cependant un peu plus délicat: comme je le disais ci-dessus, il s'avère que la région convient pour obtenir un appareil qui a les propriétés d'un amplificateur idéal (et remarquez: un amplificateur n'est pas déterminé à partir de son gain) en est un.Nous l'appelons la "région active".Donc, dans ce cas, vous devez également vous assurer que le transistor ne quitte pas la région active, où encore une fois la physique est appropriée pour obtenir ces belles propriétés.

Oui, vous pouvez utiliser différents types de transistors pour amplifier un signal analogique et pour commuter un moteur.Pour les signaux analogiques, vous souhaitez un facteur d'amplification important, par ex.transistor bipolaire.Pour la commutation d'un moteur, vous souhaitez une faible résistance à l'état passant, par ex.power fet.

ce circuit à transistor 2N3604 que vous avez donné peut être utilisé comme amplificateur car sa capacité est de 200 mA, il ne peut donc pas être utilisé comme commutation.et aussi sa valeur de gain est de 300. donc il peut être utilisé comme amplificateuren appliquant des signaux à sa base.

Ma réponse est sous forme de question:

Un boîtier à deux bornes est alimenté par une résistance par une source de tension.Un voltmètre, un ampèremètre et un wattmètre sont connectés (en conséquence, en parallèle, en série et les deux) aux bornes de la boîte.

Le voltmètre indique une tension ... l'ampèremètre indique un courant ... mais le wattmètre indique une puissance nulle.

Comment est-ce possible?Qu'y a-t-il à l'intérieur de la boîte?