Транзистор был изобретен Уильямом Шокли в 1947. Транзистор представляет собой трехконечное полупроводниковое устройство, которое может использоваться для переключения приложений, усиления слабых сигналов и в количествах тысяч и миллионов транзисторов, соединенных между собой и встроенных в крошечную интегральную схему / чип, что делает память компьютера.

Типы биполярных транзисторов

Что такое транзистор?
Транзистор представляет собой полупроводниковое устройство, которое может функционировать как усилитель сигнала или твердотельный переключатель. Транзистор можно рассматривать как два pn-перехода, которые помещаются спина к спине.

Структура имеет два PN-перехода с очень малой базой между двумя периферийными зонами для коллектора и излучателя. Существуют три основные классификации транзисторов, каждая из которых имеет свои собственные символы, характеристики, параметры проектирования и приложения.

Биполярный переходный транзистор
BJT считаются устройствами с токовым управлением и имеют относительно низкий входной импеданс. Они доступны в виде типов NPN или PNP. Обозначение описывает полярность полупроводникового материала, используемого для изготовления транзистора.

Указанное в символе транзистора направление стрелки указывает направление тока через него. Таким образом, в типе NPN ток выходит из терминала эмиттера. В то время как в PNP ток поступает в эмиттер.

Полевые транзисторы
FET, называются устройствами, управляемыми напряжением, которые имеют высокий входной импеданс. Полевые транзисторы далее подразделяются на две группы: транзисторы полевого транзистора (JFET) и полевые транзисторы с полевым эффектом на основе оксидов металлов (MOSFET).

Полевые транзисторы

Металлический оксидный полупроводниковый полевой транзистор (MOSFET)
Подобно JFET выше, кроме входного напряжения емкостной, связанной с транзистором. Устройство имеет низкую мощность, но его легко повредить статическим разрядом.

MOSFET (nMOS и pMOS)

Биполярный транзистор с изоляцией (IGBT)
IGBT - это новейшая разработка транзисторов. Это гибридное устройство, которое сочетает в себе характеристики как BJT с емкостной связью, так и устройство NMOS / PMOS с высокоимпедансным входом.

Биполярный транзистор с изоляцией (IGBT)

Как работает транзистор - транзистор с биполярным соединением?
В этой статье мы обсудим работу биполярного транзистора. BJT - это трехпроводное устройство с эмиттером, коллектором и базовым лидерством. В принципе, BJT - это устройство, управляемое током. Внутри BJT существуют два PN-перехода.

Между излучателем и базовой областью существует один PN-переход, между сборщиком и базой находится второй. Небольшое количество эмиттера-источника тока (базовый ток, измеренный в микро-усилителях) может управлять достаточно большим токовым током через устройство от эмиттера к коллектору (ток коллектора, измеренный в миллиамперах).

Биполярные транзисторы доступны в бесплатном виде в отношении его полярностей. NPN имеет излучатель и коллектор полупроводникового материала N-типа, а основным материалом является полупроводниковый материал P-типа. В PNP эти полярности здесь просто меняются, эмиттер и коллектор являются полупроводниковым материалом P-типа, а основой являются материалы N-типа.

Функции транзисторов NPN и PNP практически одинаковы, но полярности источника питания обращаются вспять для каждого типа. Единственное существенное различие между этими двумя типами заключается в том, что транзистор NPN имеет более высокую частотную характеристику, чем PNP-транзистор (поскольку поток электрона быстрее потока дырок). Поэтому в высокочастотных применениях используются NPN-транзисторы.

В обычной работе BJT соединение базового эмиттера смещается вперед, а соединение базового коллектора обратное смещение. Когда ток протекает через соединение базового эмиттера, ток также протекает в коллекторной цепи. Это больше и пропорционально таковой в базовой схеме.

Чтобы объяснить, как это происходит, берется пример транзистора NPN. Те же принципы используются для pnp-транзистора, за исключением того, что носитель тока представляет собой дырки, а не электроны, и напряжения меняются на противоположные.

Эксплуатация BJT
Излучатель устройства NPN изготовлен из материала n-типа, поэтому основными носителями являются электроны. Когда переход базового эмиттера смещен вперед, электроны движутся из области n-типа к области p-типа, а отверстия перемещаются в область n-типа.

Когда они достигают друг друга, они объединяются, позволяя течению течь через соединение. Когда соединение обращено смещенными, отверстия и электроны удаляются от соединения, теперь область истощения образуется между этими двумя областями и отсутствует ток.

Когда ток течет между основанием и эмиттером, электроны покидают излучатель и втекают в основание, что показано на приведенной выше диаграмме. Как правило, электроны будут объединяться, когда они достигнут области истощения.

Цепь смещения транзисторов BJT NPN

Однако уровень легирования в этой области очень низок, а база также очень тонкая. Это означает, что большинство электронов могут перемещаться по этой области без рекомбинации с отверстиями. В результате электроны дрейфуют к коллектору (из-за положительного потенциала коллектора).

Таким образом, они могут проходить через то, что фактически является обратным смещенным соединением, и ток течет в коллекторной цепи.

Обнаружено, что ток коллектора значительно выше, чем основной ток, и поскольку доля электронов, объединяющихся с отверстиями, остается неизменной, ток коллектора всегда пропорционален току базы.

Отношение основания к току коллектора задается греческим символом β. Обычно отношение β может быть между 50 и 500 для малого транзистора сигнала.

Это означает, что ток коллектора будет находиться между 50 и 500 раз больше, чем ток базовой области. Для высокомощных транзисторов значение β, вероятно, будет меньше, при этом цифры 20 не будут необычными.

Транзисторные приложения

1. Наиболее распространенные применения транзисторов включают аналоговые и цифровые переключатели, регуляторы мощности, мультивибраторы, различные генераторы сигналов, усилители сигналов и контроллеры оборудования.

2. Транзисторы являются основными строительными блоками интегральных схем и самой современной электроникой.

3. Основным применением транзистора является то, что микропроцессоры снова и снова содержат более миллиарда транзисторов в каждом чипе.

Может вам понравится:

http://fmuser.net/search.asp?page=1&keys=Transistor&searchtype=

http://fmuser.net/search.asp?keys=MOSFET&Submit=Search

Как использовать генераторы сигналов для Хэм Радио

Предыдущая:Сравнение проприетарных RF и Bluetooth

Далее:Разница между передатчиком и приемником