Was ist ein Transistor-Array?
Ein Transistor-Array ist ein Bauteil mit mehreren Transistoren in einem Gehäuse. Transistoren sind Halbleiterelemente, die zum Schalten verwendet werden, und Array ist ein englisches Wort, das eine Anordnung bedeutet.
Der Vorteil dieses Bauteils besteht darin, dass es mehrere Ausgangsrelais und andere Geräte auf einer kleinen Fläche steuern kann. Würde man sie einzeln montieren, müsste die Leiterplattenfläche groß und das Leiterplattenmuster lang sein. Dies kann zu Fehlfunktionen aufgrund von Rauschen usw. führen. Die Verwendung von Transistor-Arrays ist wirtschaftlicher und funktioneller, da sie kleiner, leichter und störungsresistenter sind.
Anwendungen von Transistor-Arrays
Transistor-Arrays werden häufig in Mikrocontrollern verwendet. Mikrocontroller sind Steuerplatinen, die häufig in Haushaltsgeräten wie z. B. Waschmaschinen verwendet werden und aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken sind.
Bis zur Einführung von Transistor-Arrays wurden mehrere Transistoren als ein einziges Bauteil montiert. Dies war kein Problem, aber nach der Einführung des Transistor-Arrays wurden Platz- und Kosteneinsparungen erzielt. Außerdem entfiel die Entflechtung der Leiterbahnen, der Entwicklungsaufwand wurde verringert und die Störfestigkeit verbessert. Heute sind Transistor-Arrays unverzichtbare elektronische Bauteile auf Steuerplatinen.
Funktionsweise des Transistor-Arrays
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei einem Transistor-Array um ein elektronisches Bauteil, das aus mehreren Transistoren in einem einzigen Gehäuse besteht. Transistoren sind Halbleiterelemente: Sie bestehen aus drei Schichten von P- und N-Halbleitern und sind als PNP- und NPN-Transistoren erhältlich.
Normalerweise verhalten sich beide in einem Schaltkreis als Isolatoren, aber wenn eine Spannung an die mittlere Schicht angelegt wird, werden die Schichten an beiden Enden zu Leitern. Auf diese Weise funktionieren Transistoren.
Transistoren werden vor allem als Ausgangsbuchsen für Mikrocontroller verwendet. Vor den 2000er Jahren wurden bipolare Transistoren häufig in Transistor-Arrays verwendet. Der Grund dafür ist, dass Bipolartransistoren große Ströme leiten können und sehr störungsresistent sind. Transistor-Arrays, die aus mehreren dieser Transistoren in einer Reihe bestanden, waren der Mainstream.
Heute sind Hochgeschwindigkeits-MOSFETs mit geringen Verlusten die Regel. Die meisten Transistor-Arrays sind durch MOSFET-Arrays ersetzt worden.
Weitere Informationen zu Transistor-Arrays
1. Interne Schaltungen von Transistor-Arrays
Es gibt verschiedene Arten von Transistor-Arrays, je nachdem, welche Transistoren darin verwendet werden.
- DMOS-FETs
Können große Ströme steuern und haben bei niedrigen Strömen geringe Verluste. - Einzelner bipolarer Transistor
Geringe Verluste bei niedrigen Strömen, kann aber keine großen Ströme steuern. - Darlington-Bipolartransistor
Kann große Ströme steuern, aber bei niedrigen Strömen treten Verluste auf.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, ob die Eingangslogik hochaktiv ist (Strom fließt, wenn ein hoher Pegel an der Eingangsklemme anliegt) oder niedrigaktiv (Strom fließt, wenn ein niedriger Pegel an der Eingangsklemme anliegt). Die Typen werden auch danach unterschieden, ob sie über eine eingebaute Klemmdiode verfügen, die für die Ansteuerung von Relais usw. erforderlich ist oder nicht.
2. Transistor-Arrays vom Typ Source und Sink
Es gibt zwei Arten von Transistor-Arrays, den Source-Typ und den Sink-Typ, abhängig von der Art des Ausgangsstroms. Der Source-Typ schaltet die Kontakte an der positiven Polseite zur Last ein und aus. Diese Betriebsart ermöglicht es dem Transistor-Arrays, den Strom zur Last hin zu entladen.
Im Gegensatz dazu schaltet der Sink-Typ die Kontakte auf der Masseseite in Bezug auf die Last ein und aus. Das Transistor-Array befindet sich in der Betriebsart, Stromaufnahme von der Last.
3. Verdrahtung von ungenutzten Anschlüssen in einem Transistor-Array
Das Verfahren für ungenutzte Kanäle in einem Transistor-Array ist z. B. im Datenblatt des zu verwendenden Transistor-Arrays beschrieben. Je nach Produkt heißt es dort, dass insbesondere die Eingangspins unbeschaltet bleiben können, während andere Produkte angeben, dass die Eingangspins geerdet werden sollten.