11. Транзистор-ключ
Зачем в проекте
В аудиотракте транзисторов нет (их работу делает ОУ), но сервисная обвязка — футсвитч, реле, индикация, управление питанием — это ключи. Плюс мостик к пониманию, из чего сделан сам ОУ.
Суть
Современный дефолт — N-канальный logic-level MOSFET: напряжение затвор-исток выше порога (у logic-level порог ≤2 В — открывается напрямую от ножки МК 3,3 В) открывает канал сток-исток почти как провод (миллиомы у IRLZ44N). Тока затвор не потребляет (родня правилу ① ОУ!). Биполярный (BC547) — старший родственник: управляется ТОКОМ базы, ток коллектора = ток базы × h21э; знать его нужно, потому что внутри многих ИМС — он.
Разобранный пример (числа проекта)
Ключ реле от STM32G031 (сервисная плата): реле 5 В / 70 мА.
- Транзистор: IRLZ44N — порог 1–2 В < наших 3,3 В ✓, ток 47 А ≫ 70 мА ✓ (запас ×600 — «дуракоустойчивость» и есть запас).
- Обвязка-ритуал (всегда одинаковая): 100 Ом последовательно в затвор (гасит звон фронтов), 100 кОм затвор-исток (ключ закрыт, пока МК спит/перезагружается).
- Диод 1N4148 параллельно катушке реле катодом к «+»: при выключении катушка выбрасывает пик самоиндукции (та же физика, что пик пьезо!) — диод его съедает. Три пункта — и схема не сгорит ни от какой ошибки прошивки.
Типичные ошибки: взять MOSFET с порогом 4 В (не logic-level) и удивляться «полуоткрытому» греющемуся ключу; забыть резистор затвор-исток — ключ дребезжит при старте МК; управлять затвором 2N7000 длинным проводом без 100 Ом — звон и наводки (а сам 2N7000 ещё и хрупок к статике — учебный контраст к IRLZ44N).
Мини-проверка
- Чем logic-level MOSFET отличается и почему это важно при 3,3 В? 2) Назови три элемента обвязки-ритуала и роль каждого. 3) Что общего у выброса катушки реле и пика пьезодатчика?
Где стреляет в модуле: раздел F BOM, сервисная плата G031; карточка 11