Ускорение: определение, типы, единица измерения и пример

Транзистор

Транзистор является электронным прибором, который имеет возможность усиления и контроля электрических сигналов. Он является ключевым элементом в большинстве современных электронных устройств, включая телевизоры, компьютеры, мобильные телефоны и радиоприемники.

Типы транзисторов

Биполярный транзистор (BJT)

 Биполярный транзистор имеет три слоя полупроводникового материала, известных как эмиттер, база и коллектор. Он работает на основе двух типов носителей заряда - электронов и дырок. Биполярные транзисторы могут быть NPN (отрицательно-положительно-отрицательный) или PNP (положительно-отрицательно-положительный).

Полевой транзистор (FET)

Полевой транзистор имеет проводящий канал, который контролируется электрическим полем. Он также имеет три вывода - исток, сток и затвор. Полевые транзисторы могут быть JFET (соединение типа p-n) или MOSFET (металл-оксид-полупроводниковое соединение).

Принцип работы транзистора

Транзистор работает на основе эффекта управления током. Приложение малого входного сигнала к базовому выводу транзистора позволяет управлять большими токами или напряжениями на его выходных выводах. Основной принцип работы транзистора различен для каждого типа:

Биполярный транзистор (BJT)

 В биполярных транзисторах ток между эмиттером и коллектором управляется током базы. При подаче тока базы транзистор может быть включен в режиме насыщения или отсечки, что позволяет контролировать ток коллектора.

Полевой транзистор (FET)

Полевые транзисторы управляются напряжением на затворе. При подаче напряжения на затвор формируется электрическое поле, которое модулирует проводимость канала между истоком и стоком. Это позволяет контролировать ток, протекающий через.

Символы транзисторов

Существует два типа транзисторов, а именно NPN-транзистор и PNP-транзистор. Транзистор, который имеет два блока из полупроводникового материала n-типа и один блок из полупроводникового материала P-типа, известен как NPN-транзистор. Аналогично, если материал имеет один слой материала N-типа и два слоя материала P-типа, то он называется PNP-транзистором. Обозначение NPN и PNP показано на рисунке ниже.

Стрелка в символе указывает направление протекания обычного тока в эмиттере с прямым смещением, приложенным к соединению эмиттер-база. Единственная разница между транзисторами NPN и PNP заключается в направлении тока.

Транзисторные клеммы

Транзистор имеет три вывода, а именно эмиттер, коллектор и базу. Выводы диода подробно описаны ниже.

Эмиттер 

секция, которая питает большую секцию основного носителя заряда, называется эмиттером. Излучатель всегда подключен с прямым смещением относительно базы, так что он подает основную часть носителя заряда на базу. Переход эмиттер-база вводит большое количество основного носителя заряда в базу, поскольку он сильно легирован и имеет умеренный размер.

Коллектор 

секция, которая собирает основную часть основного носителя заряда, подаваемого эмиттером, называется коллектором. Соединение коллектор-основание всегда имеет обратное смещение. Его основная функция заключается в удалении большинства зарядов из места соединения с основанием. Коллекторная секция транзистора легирована умеренно, но больше по размеру, так что она может собирать большую часть носителей заряда, подаваемых эмиттером.

База 

средняя секция транзистора известна как база. База образует две цепи: входную цепь с эмиттером и выходную цепь с коллектором. Схема "эмиттер-база" имеет прямое смещение и обеспечивает низкое сопротивление цепи. Соединение коллектор-база имеет обратное смещение и обеспечивает более высокое сопротивление цепи. База транзистора слегка легирована и очень тонкая, благодаря чему она обеспечивает подачу основного носителя заряда к базе.

Условия работы транзистора

Когда эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный - в обратном, то говорят, что он находится в активной области. Транзистор имеет два перехода, которые могут быть смещены по-разному. Различная рабочая проводимость транзистора показана в таблице ниже.

FR 

В этом случае соединение эмиттер-база подключено с прямым смещением, а соединение коллектор-база подключено с обратным смещением. Транзистор находится в активной области, и ток коллектора зависит от тока эмиттера. Транзистор, который работает в этой области, используется для усиления.

FF 

В этом состоянии оба соединения смещены вперед. Транзистор находится в состоянии насыщения, и ток коллектора становится независимым от тока базы. Транзисторы действуют как замкнутый выключатель.

RR 

Оба тока имеют обратное смещение. Эмиттер не подает основную часть носителя заряда на базу, и ток носителей не собирается коллектором. Таким образом, транзисторы действуют подобно замкнутому выключателю.