Виды транзисторов их свойства и назначение. Транзисторы: виды, характеристики и применение в электронике — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое транзистор и как он работает. Какие бывают основные виды транзисторов. Чем отличаются биполярные и полевые транзисторы. Каковы основные характеристики и параметры транзисторов. Где применяются различные типы транзисторов в электронике.

Содержание

История создания и развития транзисторов

Транзистор — это полупроводниковый прибор, который произвел настоящую революцию в электронике. Его изобретение в 1947 году позволило заменить громоздкие и недолговечные электронные лампы на компактные твердотельные устройства.

Первый работающий транзистор был создан учеными Уильямом Шокли, Джоном Бардином и Уолтером Браттейном в лаборатории Bell Labs. За это изобретение в 1956 году они были удостоены Нобелевской премии по физике.

Основные этапы развития транзисторов:

1947 г. — создан первый точечный германиевый транзистор
1954 г. — начато массовое производство германиевых транзисторов
1954 г. — разработан первый кремниевый транзистор
1960 г. — созданы первые полевые транзисторы

1962 г. — разработаны первые интегральные схемы на основе транзисторов
1970-е гг. — начало эры микропроцессоров на транзисторах

Сегодня транзисторы являются основой всей современной электроники — от простейших радиоприемников до мощных суперкомпьютеров. Их миниатюризация позволила создавать все более сложные и производительные электронные устройства.

Принцип работы и устройство транзистора

Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя электродами, который может усиливать и переключать электрические сигналы. Его работа основана на управлении потоком носителей заряда в полупроводнике.

Основные части транзистора:

Эмиттер — область, эмитирующая (испускающая) носители заряда
База — тонкий слой полупроводника между эмиттером и коллектором
Коллектор — область, собирающая носители заряда

Принцип работы транзистора заключается в том, что небольшой ток, протекающий через базу, управляет значительно большим током между эмиттером и коллектором. Это позволяет усиливать слабые электрические сигналы.

За счет своей структуры транзистор обладает двумя важными свойствами:

Усиление тока — небольшое изменение тока базы вызывает значительное изменение тока коллектора
Односторонняя проводимость — ток может протекать только от эмиттера к коллектору

Эти свойства и позволяют использовать транзисторы в качестве усилителей и переключателей в электронных схемах.

Основные виды транзисторов

Существует два основных типа транзисторов:

Биполярные транзисторы

В биполярных транзисторах используются носители заряда обоих знаков — электроны и дырки. Они имеют три области с чередующимся типом проводимости:

n-p-n транзисторы
p-n-p транзисторы

Биполярные транзисторы управляются током базы и широко применяются в аналоговых схемах.

Полевые транзисторы

В полевых транзисторах используются носители только одного знака. Они управляются электрическим полем и имеют высокое входное сопротивление. Основные виды:

Транзисторы с управляющим p-n переходом
МОП-транзисторы с изолированным затвором

Полевые транзисторы нашли широкое применение в цифровых интегральных схемах.

Характеристики и параметры транзисторов

Основные характеристики транзисторов:

Входные характеристики — зависимость входного тока от входного напряжения
Выходные характеристики — зависимость выходного тока от выходного напряжения
Передаточные характеристики — зависимость выходного тока от входного тока или напряжения

Ключевые параметры транзисторов:

Коэффициент усиления по току — отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению входного тока
Крутизна характеристики — отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению входного напряжения
Входное и выходное сопротивление
Предельная частота усиления
Максимально допустимые токи и напряжения

Знание этих характеристик и параметров необходимо для правильного выбора и применения транзисторов в электронных схемах.

Применение различных типов транзисторов

Транзисторы нашли чрезвычайно широкое применение в электронике. Основные области их использования:

Биполярные транзисторы

Усилители аналоговых сигналов
Генераторы сигналов
Стабилизаторы напряжения
Ключевые и импульсные схемы

Полевые транзисторы

Входные каскады усилителей
Аналоговые ключи
Преобразователи напряжение-ток
Цифровые логические элементы

Мощные транзисторы

Выходные каскады усилителей
Регуляторы и преобразователи напряжения
Управление электродвигателями

Современная микроэлектроника целиком построена на транзисторах в составе интегральных схем. Миллиарды транзисторов содержатся в процессорах, памяти и других микросхемах.

Преимущества и недостатки транзисторов

Основные преимущества транзисторов:

Малые размеры и вес
Низкое энергопотребление
Высокая надежность и долговечность
Возможность работы при низких напряжениях
Широкий диапазон рабочих частот
Низкая стоимость при массовом производстве

Недостатки транзисторов:

Чувствительность к перегреву
Зависимость параметров от температуры
Чувствительность к статическому электричеству
Сложность расчета и настройки схем

Несмотря на отдельные недостатки, преимущества транзисторов обеспечили им доминирующее положение в современной электронике. Их развитие продолжается, открывая новые возможности для совершенствования электронных устройств.

Перспективы развития транзисторных технологий

Основные направления развития транзисторных технологий:

Дальнейшая миниатюризация транзисторов (переход к нанометровым размерам)
Повышение быстродействия и снижение энергопотребления
Разработка новых материалов для транзисторов (графен, углеродные нанотрубки)
Создание трехмерных структур транзисторов
Развитие оптических и квантовых транзисторов

Прогресс в области транзисторных технологий позволит создавать все более мощные и энергоэффективные электронные устройства. Это откроет новые возможности в таких областях как искусственный интеллект, интернет вещей, робототехника.

Хотя фундаментальные принципы работы транзисторов остаются неизменными, их совершенствование продолжает играть ключевую роль в развитии электроники и информационных технологий.

Виды транзисторов и область их применения. Общие сведения

Здравствуйте, дорогие читатели. В данной статье рассмотрим виды транзисторов и область их применения. И так…

Транзистор, это радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, способный от небольшого входного сигнала управлять значительным током в выходной цепи. Это позволяет использовать его для усиления, генерирования, коммутации и преобразования электрических сигналов. В настоящее время транзистор является основой схемотехники подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем.

Виды транзисторов

О том что такое транзистор, читайте в статье «Что означает слово транзистор? Назначение и устройство.» Здесь лишь отметим, в большинстве применений транзисторы заменили собой вакуумные лампы, свершилась настоящая кремниевая революция в создании интегральных микросхем. Так, сегодня в аналоговой технике чаще используют биполярные транзисторы, а в цифровой технике — преимущественно полевые.

Устройство и принцип действия полевых и биполярных транзисторов — это так же темы отдельных статей, поэтому останавливаться на данных тонкостях не будем, а рассмотрим предмет с чисто практической точки зрения на конкретных примерах.

Полевые и биполярные транзисторы

По технологии изготовления транзисторы подразделяются на два типа: полевые и биполярные. Биполярные в свою очередь делятся по проводимости на n-p-n – транзисторы обратной проводимости, и p-n-p – транзисторы прямой проводимости. Полевые транзисторы бывают, соответственно, с каналом n-типа и p-типа. Затвор полевого транзистора может быть изолированным (IGBT-транзисторы) или в виде p-n-перехода. IGBT-транзисторы бывают со встроенным каналом или с индуцированным каналом.

Виды транзисторов, p–n–p и n–p–n проводимость

Области применения транзисторов определяются их характеристиками, а работать транзисторы могут в двух режимах: в ключевом или в усилительном. В первом случае транзистор в процессе работы или полностью открыт или полностью закрыт, что позволяет управлять питанием значительных нагрузок, используя малый ток для управления. А в усилительном, или по-другому — в динамическом режиме, используется свойство транзистора изменять выходной сигнал при малом изменении входного, управляющего сигнала. Далее рассмотрим примеры различных транзисторов.

2N3055 – биполярный n-p-n-транзистор в корпусе ТО-3

Популярен в качестве элемента выходных каскадов высококачественных звуковых усилителей, где он работает в динамическом режиме. Как правило, используется совместно с комплементарным p-n-p собратом MJ2955. Данный транзистор может работать и в ключевом режиме, например в трансформаторных НЧ инверторах 12 на 220 вольт 50 Гц, пара 2n3055 управляет двухтактным преобразователем.

Примечательно, что напряжение коллектор-эмиттер для данного транзистора в процессе работы может достигать 70 вольт, а ток 15 ампер. Корпус ТО-3 позволяет удобно закрепить его на радиатор в случае необходимости. Статический коэффициент передачи тока — от 15 до 70, этого достаточно для эффективного управления даже мощными нагрузками, при том, что база транзистора выдерживает ток до 7 ампер. Данный транзистор может работать на частотах до 3 МГц.

КТ315 — легенда среди отечественных биполярных транзисторов малой мощности

Данный транзистор n-p-n – типа впервые увидел свет 1967 году, и по сей день пользуется популярностью в радиолюбительской среде. Комплементарной парой к нему является КТ361. Идеален для динамических и ключевых режимов в схемах малой мощности.

При максимально допустимом напряжении коллектор-эмиттер 60 вольт, этот высокочастотный транзистор способен пропускать через себя ток до 100 мА, а граничная частота у него не менее 250 МГц. Коэффициент передачи тока достигает 350, при том, что ток базы ограничен 50 мА.

Изначально транзистор выпускался только в пластмассовом корпусе KT-13, 7 мм в ширину и 6 мм высотой, но в последнее время можно его встретить и в корпусе ТО-92.

КП501 — полевой n-канальный транзистор малой мощности с изолированным затвором

Имеет обогащенный n-канал, сопротивление которого составляет от 10 до 15 Ом, в зависимости от модификации (А,Б,В). Предназначен данный транзистор, как его позиционирует производитель, для использования в аппаратуре связи, в телефонных аппаратах и другой радиоэлектронной аппаратуре.

Этот транзистор можно назвать сигнальным. Небольшой корпус ТО-92, максимальное напряжение сток-исток — до 240 вольт, максимальный ток стока — до 180 мА. Емкость затвора менее 100 пф. Особенно примечательно то, что пороговое напряжение затвора составляет от 1 до 3 вольт, что позволяет реализовать управление с очень-очень малыми затратами. Идеален в качестве преобразователя уровней сигналов.

irf3205 – n-канальный полевой транзистор, изготовленный по технологии HEXFET

Популярен в качестве силового ключа для повышающих высокочастотных инверторов, например автомобильных. Посредством параллельного включения нескольких корпусов представляется возможность построения преобразователей, рассчитанных на значительные токи.

Максимальный ток для одного такого транзистора достигает 75А (ограничение вносит конструкция корпуса ТО-220), а максимальное напряжение сток-исток составляет 55 вольт. Сопротивление канала при этом всего 8 мОм. Емкость затвора в 3250 пф требует применения мощного драйвера для управления на высоких частотах, но сегодня это не является проблемой.

FGA25N120ANTD мощный биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT-транзистор)

Способен выдержать напряжение сток-исток 1200 вольт, максимальный ток стока составляет 50 ампер. Особенность изготовления современных IGBT-транзисторов такого уровня позволяет отнести их к классу высоковольтных.

Область применения — силовые преобразователи инверторного типа, такие как индукционные нагреватели, сварочные аппараты и другие высокочастотные преобразователи, рассчитанные на питание высоким напряжением. Идеален для мощных мостовых и полумостовых резонансных преобразователей, а также для работы в условиях жесткого переключения, имеется встроенный высокоскоростной диод.

Видео, виды транзисторов

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Транзисторы: виды, особенности, сферы применения

Предыдущая статья Следующая статья

25. 09.2019

В начале ХХ века был обнародован принцип работы полупроводников. Немного позже эти приборы были применены в производстве различной техники (преимущественно радио). Именно в радиотехнике на смену вакуумным лампам пришли транзисторы. Стоит более детально разобраться в их устройстве, видах и особенностях использования.

Основная характеристика

Под словом «транзистор» понимают термин, который образовался от двух слов английского происхождения – «transfer» и «resistor». Первое составное слово – transfer – имеет перевод «передача», а второе – resistor – понимается как «сопротивление». Поэтому можно сказать, что транзистор – это устройство, которое передает электрический ток с определенным уровнем сопротивления.

При изобретении полупроводникового прибора было предложено несколько альтернативных вариантов названий от разных изобретателей:

стандартный полупроводниковый триод;
триод кристаллического вида;
лотатрон.

Но прижилось именно известное сегодня название. Этот термин был предложен Джоном Пирсом – это инженер, писатель. Вместе со своим другом и соратником по деятельности Уильямом Шокли они проводили исследования и наблюдения. В этих исследованиях также участвовали Уолтер Браттейн и Джон Бардин, а проводились они в лаборатории Bell Labs. Их трудом стал первый в истории пригодный к работе биполярный точечный транзистор – открытие случилось в декабре 1947 года. А для широкого круга презентация изобретения и самого термина состоялась 23 декабря того же 1947 года. Труды команды ученых не прошли зря – в 1956 году состоялось вручение изобретателям Нобелевской премии по физике.

Но не только эти имена достойны быть упомянуты на страницах истории изобретения транзисторных приборов. В 1958 году компанией Texas Instruments был запущен в массовое производство первый в мире кремниевый транзистор. Через год Жан Эрни сконструировал кремниевый транзистор, который имел планарную конструкцию. После этого открытия разработанная им технология стала основной в производстве транзисторных приборов.

Относительно принципа функционирования транзистора полевого типа, то на него был получен патент еще в 1928 году ученым из Германии Юлием Эдгаром Лилиенфельдом. А сама полевая конструкция транзистора была предложена и запатентована также немцем, физиком Оскаром Хайлом, это состоялось 1934 году. А изготовили такое устройство только в 90-х годах ХХ столетия. В основу этого производства была положена металл-оксид-полупроводниковая технология (сокращенно МОП-технология). Транзистор, изготовленный по данной технологии – это то устройство, которое используется практически во всех отраслях – от сложной спецтехники до компьютеров.

Транзисторы: виды и основные отличия

Существует два основных типа транзисторов:

Полевые, которые бывают двух видов по разновидности канала: n-тип и p-тип.
Биполярные, среди которых различают виды n-p-n (то есть с обратной проводимостью) или p-n-p (характеризуются прямой проводимостью).

Принципы работы, отличия и конкретные особенности можно разобрать только на примерах. Поэтому стоит ознакомиться со следующей информацией:

Биполярный транзистор n-p-n (обратной) полярности, изготовленный в корпусе ТО-3 (2N3055). Используется как элемент для изготовления выходного каскада для мощных усилителей звука. В такой технике он работает в динамическом режиме. Благодаря корпусу ТО-3 этот прибор можно удобно и достаточно просто закрепить. Транзистор этого типа может успешно функционировать при частоте до 3 МГц.
Транзистор биполярного вида n-p-n-типа (то есть обратной полярности), который имеет маркировку КТ315. Устанавливается обычно в паре с КТ361, производится с 1967 года. Может работать в динамическом или ключевом режиме, однако характеризуется малой мощностью.
Транзистор полевой с каналом n-типа и изолированным затвором (КП501). Характеризуется малой мощностью. Может обеспечить сопротивление 10-15 Ом. Различаются модификации А, Б и В, которые и определяют уровень сопротивления. Чаще всего используется в аппаратуре для связи, телефонах и радиотехнике. Поэтому за ним закрепилось другое название – сигнальный. Выпускается в корпусе типа ТО-92. Основная его задача состоит в усилении поступающего сигнала.
Полевой транзистор n-канальный, который изготавливается в соответствии с технологией HEXFET (irf3205). Чаще всего используется как силовой ключ при изготовлении высокочастотного инвертора (к примеру, в автомобилестроении). Выпускается в различного типа корпусах, что обусловлено разными показателями тока.
Биполярный транзистор или IGBT-транзистор с изолированным затвором (GA25N120ANTD). Характеризуется высокой мощностью (поэтому его называют высоковольтным) и изготавливается в корпусе типа ТО-3Р. Чаще всего применяют в изготовлении преобразователей инверторного типа (например, сварочные аппараты или нагреватели).

Рассмотренные виды транзисторных приборов – это только небольшая часть подобных устройств, которые часто используются в разной технике. Транзисторы производятся в разных корпусах и разных моделей. Кроме того, один и тот же вид изготавливается в разных корпусах, что значительно расширяет модельный ряд и применение транзисторов.

Стоит заметить, что типы корпусов транзисторов отечественных и иностранного производства отличаются. Это следует учитывать при покупке этих деталей и использовании их в ремонте техники.

Особенности цифровых транзисторов

Впервые транзисторы для цифровых устройств были изготовлены фирмой ROHM. Основное применение этих приборов состоит в следующих сферах:

аудиоаппаратура;
видеотехника;
микроконтролерная техника.

По своей конструкции представляют биполярный транзистор и один-пара резисторов (один из пары может заменяться стабилитроном). Узнать параметры цифрового транзистора можно по маркировке, которая есть на корпусе. Ассортимент очень широк, разнообразны и цены на них. Все зависит от типа транзистора и компании-производителя.

Советы по подбору транзисторов

Если вы затрудняетесь, как подобрать транзистор, то стоит ознакомиться со следующими советами:

Помните, что главный параметр такого устройства – это мощность. Есть такие понятия, как структурная, максимальная и рассеиваемая мощность. Также стоит учесть напряжение в открытом и закрытом состоянии.
При положительном напряжении между блоком питания и коллектором необходим транзистор n-p-n-типа. Соответственно при отрицательном значении данного параметра используется p-n-p-тип.
При максимальном токе нужно выбирать полупроводниковый транзистор с показателями, минимум в полтора раза превышающими максимум.
Перед покупкой определенного вида транзисторного прибора стоит заранее поинтересоваться его характеристиками и сферой применения.

Итоги

Если вы хотите понять, для чего нужен транзистор, представьте его отдельным элементом системы или цепочки. Без него не будет исходной совокупности и потеряются все ее свойства.

Если бы этого изобретения не было, человечество не смогло бы создать все технические устройства, которые уже давно вошли в нашу жизнь. Транзисторы – это незаменимый компонент мобильных телефонов, радиотехники, транспорта и многого другого, чем мы пользуемся практически каждый день. Все эти приборы – бытовые и специальные – не были бы изобретены. Вероятнее всего, мы по сей день пользовались бы ламповыми приемниками и телевизорами.

Благодаря транзисторам человечество сделало столь большой скачок в технике и приборостроении. С их помощью мы облегчили свою жизнь и сделали возможности технологии практически безграничными.

Транзистор является уникальным и универсальным устройством, которое может одновременно являться и выключателем, и усилителем. За счет контроля потока электронов данные функции становятся возможными, то есть электрический ток при использовании транзисторов полностью контролируемый. Это дает большие возможности для производства и введения новых изобретений в нашу жизнь. Поэтому разумно считать транзистор – независимо от вида – самым весомым и значимым открытием науки, которое принесло огромную пользу человечеству.

Возврат к списку

Обратная связь

6.6. Основные свойства, характеристики и типы биполярных транзисторов

К транзисторам относят полупроводниковые приборы с тремя электродами, которые служат для усиления или переключения сигналов. Для изготовления транзисторов наиболее часто используют кремний и германий. В соответствии с этим различают кремниевые и германиевые транзисторы.

К классу широко распространенных биполярных транзисторов относят полупроводниковые приборы с двумя или несколькими взаимодействующими электрическими p-n-переходами и тремя или более выводами, усилительные свойства которых обусловлены явлениями инжекции и экстракции носителей заряда.

Инжекцией называется введение (нагнетание) носителей заряда через p-n-переход в область полупроводника, где они являются неосновными носителями за счет снижения потенциального барьера (прямое включение перехода).

Экстракцией называют процесс «отсоса» неосновных носителей заряда при обратном включении напряжения.

В зависимости от типа электропроводности наружных слоев различают транзисторы p-n-p-типа и n-p-n-типа. Упрощенная схема p-n-p-транзистора показана на рис.6.30.

Рис.6.30. Структура p-n-p-транзистора

На рис.6.31 показано условное обозначение p-n-p и n-p-n-транзистора.

Рис.6.31. Условное обозначение транзисторов

При подключении транзистора к одному переходу прикладывается прямое, к другому обратное напряжение.

Переход, к которому при нормальном включении приложено прямое напряжение, называют эмиттерным, а его соответствующий вывод – эмиттером (э). Переход к которому при нормальном включении приложено обратное напряжение, называют коллекторным, а вывод – коллектором (к). Средний слой называют базой (б).

Допустимо обратное включение переходов, его называют инверсным включением. При инверсном включении параметры транзистора сильно изменяются.

На рис.6.32 показана схема движения носителей зарядов в нормально включённом транзисторе.

Рис.6.32. Схема движения носителей зарядов в транзисторах

При таком включении эмиттерный переход смещается в прямом направлении, коллекторный – в обратном.

Толщина базы конструктивно выполняется во много раз меньше диффузной длины, поэтому неосновные носители в базе не успевают рекомбинировать. Т.е., если дырки попадают в базу, они ее просто «проскакивают».

При смещении эмиттера в прямом направлении дырки из эмиттера переходят в базу, а электроны из базы в эмиттер, причем из-за высокого сопротивления базы в ней преобладает дырочный ток. Дырки, попавшие в базу, создают вблизи p-n-перехода электрический заряд, который компенсируется электронами, приходящими из внешнего источника U_эб. Приток электронов в базу из внешней цепи создает электрический ток I^′_б, который направлен из базы.

Инжектированные в базу носители заряда и носители заряда, компенсирующие их заряд, движутся вглубь базы к коллектору, проходят базу вследствие малости ее толщины и попав в ускоряющее поле вблизи коллекторного перехода, втягиваются в коллектор. Электроны, ушедшие через коллекторный переход, уходят через базовый вывод, создавая ток I^′′_б. Дырки в базе являются неосновным носителем и поэтому свободно проходят через запертый коллекторный p-n-переход в область коллектора.

Поскольку дырки дают только часть тока эмиттера, то ток коллектора меньше тока эмиттера и определяется формулой

I_k=I_э,

где <1 – коэффициент передачи эмиттерного тока с учетом обратного, неуправляемого тока базы I_кб, общий ток коллектора определяется соотношением

I_k=I_э+ I_кб(6. 4)

Изменение напряжения, приложенного к эмиттерному переходу будет менять ток I_э, а следовательно и I_k.

Таким образом для изменения тока коллектора по определенному закону необходимо по этому же закону изменять ток эмиттера путем использования напряжения U_эб. Одной из важных характеристик транзистора является его коэффициент усиления по току, определяемый соотношением =I_k/I_б.

В зависимости от того, какой электрод транзистора является общим для входного и выходного сигнала, различают 3 схемы включения транзистора (рис.6.33). На рисунке 6.33 приведены схемы включения транзистора p-n-p типа: а) – с общей базой; б) – с общим эмиттером; в) – с общим коллектором.

Рис.6.33. Варианты схем включения транзистора

На этих рисунках источники постоянного напряжения и резисторы обеспечивают режимы работы транзисторов по постоянному току. Для расчетов схем, содержащих транзисторы, используют их входные и выходные характеристики. На рис.6.34 приведена передаточная характеристика транзистора n-p-n-типа, а на рис.6.35 – семейство его выходных характеристик для фиксированных значений напряжений U_бэ.

Рис.6.34. Передаточная характеристика.

Рис.6.35. Семейство выходных характеристик.

Часто графики выходных характеристик строят для фиксированных токов базы (i_б=0, i_б=i_б1, i_б2…).

Особенностью транзистора является то, что его коллекторный ток мало изменяется после достижения U_кэ определенного значения. Напряжение, при котором на выходной характеристике появляется изгиб, называется напряжением насыщения. Другой особенностью транзистора является то, что при малых изменениях входного напряжения, его выходной ток изменяется в достаточно широких пределах, что хорошо иллюстрируется рисунком 6. 24. Передаточная характеристика транзистора, как и диода, описывается экспоненциальной зависимостью вида

(6.5)

Изменение коллекторного тока в зависимости от U_бэ характеризуется крутизной S.

(6.6)

Эта величина может быть рассчитана с использованием выражения (6.5)

, (6.7)

т.е. крутизна пропорциональна коллекторному току и практически не зависит от индивидуальных свойств транзистора.

Зависимость коллекторного тока от напряжения коллектор-эмиттер характеризуется дифференциальным входным сопротивлением.

Для инженерных расчетов принимают:

r_кэ=U_э/I_к,

где U_э — коэффициент пропорциональности, называемый напряжением Эрми. Типовое значение U_э находится в пределах 80…200 В для n-p-n транзисторов и 40…150 В для p-n-p транзисторов.

С определённой степенью точности выходное сопротивление транзистора может быть определено по его выходным характеристикам из соотношения при фиксированном токе базы (или напряженииU_бэ).

Входная цепь транзистора характеризуется дифференциальным входным сопротивлением

Это сопротивление можно определить по входной характеристике I_б=f (U_бэ), типовой график которой приведен на рисунке 6.36. С определённой степенью точности можно считать, что .

Рис.6.36. Входная характеристика транзистора

Режим работы транзистора, при котором токи коллектора соизмеримы с обратным током коллектора I_ко, называют режимом отсечки, а область выходных характеристик вблизи оси напряжений, называют областью отсечки. В этой области оба перехода смещены в обратном направлении.

В активном режиме, в котором транзисторы обычно работают в качестве усилителей, протекающие токи приводят к выделению тепла в коллекторном переходе, на котором мощность определяется в соответствии с выражением

P_k=I_k^.U_кб

Чтобы транзистор не перегревался, должно выполняться неравенство

P_k P_kmax,

где P_kmax – максимально допустимая мощность.

В активном режиме эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный в обратном.

Если оба перехода смещены в прямом направлении, то такой режим называется режимом насыщения.

Для нормальной работы транзистора должны одновременно соблюдаться 3 условия:

P_k P_{k
max}

I_k I_{k
max}

U_кэ U_{кэ
max},

где I_к_max и U_кэ_max – максимально допустимые параметры по коллекторному току и напряжению коллектор-эмиттер.

На рис.6.37 для выходных характеристик транзистора показаны режимы работы транзистора и область его безопасной работы

Рис.6.37. Режимы работы транзистора

Для часто используемой схемы с общим эмиттером с учетом выражения 6.4, а также с учетом того, что

I_э=I_к+I_б

справедливо соотношение

I_к=(I_к+I_б)+I_ко,

откуда

(6.8)

В последнем выражении коэффициент

называется статическим коэффициентом передачи базового тока. Типовые значения

Если ввести обозначение то выражение (6.8) преобразуется в выражение

(6.9)

Это выражение в первом приближении описывает выходные характеристики работы транзистора без учета наклона характеристик.

С учетом наклонов последнее выражение преобразуется в выражение вида:

где .

При расчете электронных схем, содержащих транзистор, используют их эквивалентные схемы и соответствующие математические модели. В настоящее время известно несколько вариантов таких моделей.

Один из них – вариант модели Эберса-Молла представлен на рис.6.38.

Рис.6.38. Математическая модель по Эберсу-Моллу

В этой схеме ₁ – статический коэффициент передачи коллекторного тока в область эмиттера, I_кт и I_эт – тепловые токи коллектора и эмиттера. Источники тока отражают взаимодействие p-n-переходов. Используя первый закон Кирхгофа, можно записать

Практически используемые модели дополняются сопротивлениями и конденсаторами переходов, аналогичных тому, как это делается в моделях диодов.

Упрощенные математические модели принято называть эквивалентными схемами. При работе на активном участке в первом приближении входные и выходные характеристики транзистора можно считать линейными, в связи с чем эквивалентную схему транзистора можно представить, можно представить в виде рис. 6.39.

Рис.6.39. Эквивалентная схема транзистора

Здесь r_б и r_э – сопротивление базового и эмиттерного слоя соответственно. Иногда вместо r_э включают идеальный диод VD, который во включенном состоянии заменяют «закороткой», а в выключенном – «разрывом» цепи, емкость С^′_к включается при анализе схемы на переменном токе. С некоторым приближением можно считать, что:

где C_k – барьерная емкость коллекторного перехода.

Для этой схемы справедливо соотношение: .

Графический анализ транзисторных схем осуществляется с использованием линии нагрузки, аналогично графическому анализу диодных схем, но линии нагрузки строят для входной и выходной цепи. Рассмотрим технику графического расчета на примере схемы, представленной на рис. 6.40.

Рис.6.40. Вариант схемы включения транзистора

Для входной цепи уравнение линии нагрузки имеет вид:

E_б=I_бR_б+U_бэ.

Для выходной цепи:

E_к=I_кR_к+U_кэ.

Если E_б достаточно велико, напряжением U_бэ можно пренебречь.

Для входной цепи график линии нагрузки на входной вольт-амперной характеристике имеет вид, представленный на рис.6.41, в соответствии с этим рисунком определяется ток базы I_б^*.

Рис.6.41. Линия нагрузки для входной цепи

Для выходной цепи график линии нагрузки изображен на рис.6.42.

Рис.6.42. Линия нагрузки для выходной цепи

Искомые параметры определяются по точке пересечения линии нагрузки, пересекающей кривую тока I_б_j ближайшую к . В нашем случае это I_б2. Найденную точку О называют начальной рабочей точкой. Относительно нее определяются , , .

При использовании аналитических методов расчета в анализируемых схемах транзистор заменяется на эквивалентную схему. Для схемы рис.6.40, при использовании эквивалентной схемы рис.6.39, получаем схему для соответствующих аналитических расчетов, представленную на рис.6.43.

Рис.6.43.Схема для аналитического метода расчета

Для этой схемы:

При анализе электронных схем обычно используются транзисторы, работающие в активном режиме. В этом случае транзисторы представляют в виде четырехполюсников, в которых изображают транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером (рис.6.44).

Рис. 6.44. Представление транзистора четырехполюсника

Для схемы с общим эмиттером введены следующие обозначения: I₁ – переменная составляющая тока базы; U₁ – переменная составляющая напряжения между базой и эмиттером; I₂ – переменная составляющая тока коллектора; U₂ – переменная составляющая напряжения между коллектором и эмиттером. Для описания такого четырехполюсника вводится 4 так называемых h-параметра, для которых выполняется условие

или в другой форме

U₁=h₁₁^.I₁+h₁₂^.U₂

I₂=h₂₁^.I₁+h₂₂^.U₂.

Коэффициенты h_ij определяют опытным путем, например, h₁₁ определяют при коротком замыкании выхода (U₂=0), тогда . Из последнего соотношения видно, что h₁₁ представляет собой входное сопротивление транзистора.

В режиме холостого хода на входе (I₁=0) измеряют параметр . Коэффициент передачи тока определяется в режиме короткого замыкания на выходе по формуле . Выходная проводимость определяется в режиме холостого хода на входе из соотношения.

Для описания работы транзисторов на переменном токе и в импульсных схемах необходимо учитывать соответствующие емкости переходов, которые приводят к временным задержкам в срабатывании.

На рис.6.45 представлена временная диаграмма изменения коллекторного тока при скачкообразном изменении тока эмиттера. Включение эмиттерного тока приводит к скачкообразному изменению тока базы, что объясняется накоплением зарядов в базе транзистора.

Рис.6.45. Временные диаграммы работы транзистора

После накопления зарядов ток базы определяется значением статического коэффициента передачи базового тока . Ток коллектора возникает с некоторой задержкойt_З, когда электроны, инжектированные эмиттером, достигнут коллектора и далее плавное нарастание коллекторного тока t_H объясняется хаотичностью движения электронов и различной их скоростью.

На переменном токе при анализе транзисторных схем вместо статического коэффициента используют дифференциальные коэффициенты передачи эмиттерного и базового тока, зависящие от частоты преобразуемого сигнала.

При этом модуль коэффициента передачи тока базы определяется формулой

где  — частота тока управления транзистором, — предельная частота работы транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером.

На рис. 6.46 приведен типовой график изменения дифференциального коэффициента передачи базового тока от частоты.

Рис.6.46. Частотная характеристика

Частоту, на которой дифференциальный коэффициент передачи базового тока падает до уровня 0,7 называют предельной частотой работы транзистораf_пр. Частоту, на которой прекращаются усилительные свойства транзистора () называют граничной частотойf_гр.

График рис.6.46 характеризует то свойство транзисторных схем, что с ростом частоты их усилительные свойства уменьшаются.

При обозначении различных типов транзисторов используют буквенно-цифровой код. Первый элемент (цифра или буква) обозначает исходный полупроводниковый материал, из которого изготовлен транзистор, второй элемент (буква) определяет подкласс (группу) транзисторов, третий (цифра) – основные функциональные возможности транзистора, четвертый – число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа транзисторов, пятый элемент – буква – условно определяет классификацию по параметрам транзисторов, изготовляемых по единой технологии (рис. 6.47).

Например, обозначение КТ937А-2 определяет кремниевый биполярный транзистор большой мощности, номер разработки 37, группа А, безкорпусной, с гибкими выводами на кристаллодержателе.

Рис.6.47. Схема обозначения транзисторов.

Транзистор простыми словами, принцип работы и устройство

Принцип полупроводникового управления электрическим током был известен ещё в начале ХХ века. Несмотря на то, что инженеры, работающие в областях радиоэлектроники, знали как работает транзистор, они продолжали конструировать устройства на основе вакуумных ламп. Причиной такого недоверия к полупроводниковым триодам было несовершенство первых точечных транзисторов. Семейство германиевых транзисторов не отличались стабильностью характеристик и сильно зависели от температурных режимов.

Серьёзную конкуренцию электронным лампам составили монолитные кремниевые транзисторы лишь в конце 50-х годов. С этого времени электронная промышленность начала бурно развиваться, а компактные полупроводниковые триоды активно вытесняли энергоёмкие лампы со схем электронных приборов. С появлением интегральных микросхем, где количество транзисторов может достигать миллиардов штук, полупроводниковая электроника одержала убедительную победу в борьбе за миниатюризацию устройств.

Типы транзисторов

В настоящее время находят применение транзисторы двух видов — биполярные и полевые. Биполярные транзисторы появились первыми и получили наибольшее распространение. Поэтому обычно их называют просто транзисторами. Полевые транзисторы появились позже и пока используются реже биполярных.

В таблице ниже представлена цветовая маркировка транзисторов:

Цветовая маркировка транзисторов

Биполярные транзисторы

Биполярными транзисторы называют потому, что электрический ток в них образуют электрические заряды положительной и отрицательной полярности. Носители положительных зарядов принято называть дырками, отрицательные заряды переносятся электронами.

В биполярном транзисторе используют кристалл из германия или кремния — основных полупроводниковых материалов, применяемых для изготовления транзисторов и диодов. Поэтому и транзисторы называют одни кремниевыми, другие — германиевыми. Для обоих разновидностей биполярных транзисторов характерны свои особенности, которые обычно учитывают при проектировании устройств.

Слово “транзистор” составлено из слов TRANSfer и resISTOR – преобразователь сопротивления. Он пришел на смену лампам в начале 1950-х. Это прибор с тремя выводами, используется для усиления и переключения в электронных схемах.

Для изготовления кристалла используют сверхчистый материал, в который добавляют специальные строго дозированные; примеси. Они и определяют появление в кристалле проводимости, обусловленной дырками (р-проводимость) или электронами (n-проводимость).

Таким образом формируют один из электродов транзистора, называемый базой. Если теперь в поверхность кристалла базы ввести тем или иным технологическим способом специальные примеси, изменяющие тип проводимости базы на обратную так, чтобы образовались близколежащие зоны n-р-n или р-n-р, и к каждой зоне подключить выводы, образуется транзистор.

Классификация биполярных транзисторов.

Одну из крайних зон называют эмиттером, т. е. источником носителей заряда, а вторую — коллектором, собирателем этих носителей. Зона между эмиттером и коллектором называется базой. Выводам транзистора обычно присваивают названия, аналогичные его электродам. Усилительные свойства транзистора проявляются в том, что если теперь к эмиттеру и базе приложить малое электрическое напряжение — входной сигнал, то в цепи коллектор — эмиттер потечет ток, по форме повторяющий входной ток входного сигнала между базой и эмиттером, но во много раз больший по значению.

Для нормальной работы транзистора в первую очередь необходимо подать на его электроды напряжение питания. При этом напряжение на базе относительно эмиттера (это напряжение часто называют напряжением смещения) должно быть равно нескольким десятым долям вольта, а на коллекторе относительно эмиттера — несколько вольт.

Включение в цепь n-р-n и р-n-р транзисторов отличается только полярностью напряжения на коллекторе и смещения. Кремниевые и германиевые транзисторы одной и той же структуры отличаются между собой лишь значением напряжения смещения. У кремниевых оно примерно на 0,45 В больше, чем у герма ниевых.

Что значит слово «транзистор» и как это связано с его работой?

Слово «транзистор» происходит от двух английских слов — «transfer» (переносить) и «resistor» (сопротивление). Что можно буквально перевести, как «переходное сопротивление». Однако, лучше всего для описания работы этого прибора, подойдет название «переменное сопротивление». Поскольку в электронной цепи, транзистор ведет себя именно как переменное сопротивление. Только если у таких переменных резисторов, как потенциометр и обычный выключатель, нужно менять сопротивление с помощью механического воздействия, то у транзистора его меняют посредством напряжения, которое подается на один из электродов прибора.

Полевые

Суть этого прибора заключается в управлении параметрами электрического сигнала с помощью электрического поля. Оно появляется при подаче напряжения к какому-либо из выводов:

Затвор нужен для регулирования параметров сигнала, благодаря подаче напряжения на него.
Сток — вывод, через который из канала уходят носители заряда (дырки и электроны).
Исток — вывод, через который в канал приходят электроны и дырки.

Будет интересно➡ Что такое динистор?

Такой транзистор состоит из полупроводника с определённой проводимостью и двух областей, помещённых в него с противоположной проводимостью. При подаче напряжения на затвор между этими двумя областями появляется пространство, через которое протекает ток. Это пространство называется каналом. Ширина этого канала регулируется напряжением, которое мы подаём на затвор. Соответственно, можно увеличивать и уменьшать ширину канала и управлять протекающим током.

Транзистор.

Теперь поговорим о приборе с изолированным затвором. Разница в том, что в первом случае этот переход есть всегда, даже когда на затвор не подавалось напряжение. А при его подаче, переход и токопроводящий канал менялись в зависимости от полярности и амплитуды напряжения. Металлический затвор в таких транзисторах изолирован диэлектриком от полупроводниковой области. Их входное сопротивление гораздо больше.

Существует два вида приборов с изолированным затвором:

со встроенным каналом.
с индуцированным каналом.

Встроенный канал позволяет протекать электрическому току с определённой амплитудой. При подаче напряжения с определённой амплитудой и полярностью мы можем менять ширину канала и его проводимость. Этот канал встраивается в транзисторы на производственных предприятиях.

Индуцированный канал появляется между двумя областями, о которых мы говорили выше, только при подаче напряжения определённой полярности на затвор. То есть, когда на затвор напряжение не подаётся, ток в нем не протекает.

Все виды полевых транзисторов отличаются друг от друга по следующим параметрам:

Входное сопротивление.
Амплитуда напряжения.
Полярность.

Каждый из этих видов полевых транзисторов необходим для сборки определённых электрических и логических схем. Так как для реализации двух разных устройств необходимо разные электрические параметры.

Виды транзисторов

По принципу действия и строению различают полупроводниковые триоды:

полевые;
биполярные;
комбинированные.

Эти транзисторы выполняют одинаковые функции, однако существуют различия в принципе их работы.

Полевые

Данный вид триодов ещё называют униполярным, из-за электрических свойств – у них протекает ток только одной полярности. По строению и типу управления эти устройства подразделяются на 3 вида:

Транзисторы с управляющим p-n переходом (рис. 6).
С изолированным затвором (бывают со встроенным либо с индуцированным каналом).
МДП, со структурой: металл-диэлектрик-проводник.

Отличительная черта изолированного затвора – наличие диэлектрика между ним и каналом.

Детали очень чувствительны к статическому электричеству.

Схемы полевых триодов показано на рисунке 5.

Рис. 5. Полевые транзисторы

Рис. 6. Фото реального полевого триода

Обратите внимание на название электродов: сток, исток и затвор.

Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п.

Биполярные

Об этом виде транзисторов много сказано в подразделе «Базовый принцип работы». Отметим лишь, что название «Биполярный» устройство получило из-за способности пропускать заряды противоположных знаков через один канал. Их особенностью является низкое выходное сопротивление.

Транзисторы усиливают сигналы, работают как коммутационные устройства. В цепь коллектора можно включать достаточно мощную нагрузку. Благодаря большому току коллектора можно понизить сопротивление нагрузки.

Более детально о строении и принципе работы рассмотрим ниже.

Комбинированные

С целью достижения определённых электрических параметров от применения одного дискретного элемента разработчики транзисторов изобретают комбинированные конструкции. Среди них можно выделить:

биполярные транзисторы с внедрёнными и их схему резисторами;
комбинации из двух триодов (одинаковых или разных структур) в одном корпусе;
лямбда-диоды – сочетание двух полевых триодов, образующих участок с отрицательным сопротивлением;
конструкции, в которых полевой триод с изолированным затвором управляет биполярным триодом (применяются для управления электромоторами).

Комбинированные транзисторы – это, по сути, элементарная микросхема в одном корпусе.

Что такое полевой транзистор

Полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, в котором управление током между двумя электродами, образованным направленным движением носителей заряда дырок или электронов, осуществляется электрическим полем, создаваемым напряжением на третьем электроде. Электроды, между которыми протекает управляемый ток, носят название истока и стока, причем истоком считают тот электрод, из которого выходят (истекают) носители заряда.

Третий, управляющий, электрод называют затвором. Токопроводящий участок полупроводникового материала между истоком и стоком принято называть каналом, отсюда еще одно название этих транзисторов — канальные. Под действием напряжения на затворе» относительно истока меняется сопротивление канала» а значит, и ток через него.

В зависимости от типа носителей заряда различают транзисторы с n-каналом или р-каналом. В n-канальных ток канала обусловлен направленным движением электронов, а р-канальных — дырок. В связи с этой особенностью полевых транзисторов их иногда называют также униполярными.

Это название подчеркивает, что ток в них образуют носители только одного знака, что и отличает полевые транзисторы от биполярных. Для изготовления полевых транзисторов используют главным образом кремний, что связано с особенностями технологии их производства.

Основные параметры полевых транзисторов

Крутизна входной характеристики S или проводимость прямой передачи тока Y21 указывает, на сколько миллиампер изменяется ток канала при изменении входного напряжения между затвором и истоком на 1 В. Поэтому значение крутизны входной характеристики определяется в мА/В, так же как и крутизна характеристики радиоламп. Современные полевые транзисторы имеют крутизну от десятых долей до десятков и даже сотен миллиампер на вольт. Очевидно, что чем больше крутизна, тем большее усиление может дать полевой транзистор. Но большим значениям крутизны соответствует большой ток канала.

Поэтому-на практике обычно выбирают такой ток канала, при котором, о одной стороны, достигается требуемое усиление, а с другой — обеспечивается необходимая экономичность в расходе тока. Частотные свойства полевого транзистора, так же как и биполярного, характеризуются значением предельной частоты.

Полевые транзисторы тоже делят на низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные, и также для получения большого усиления максимальная частота сигнала должна быть по крайней мере в 10…20 раз меньше предельной частоты транзистора. Максимальная допустимая постоянная рассеиваемая мощность полевого транзистора определяется точно так же, как и для биполярного. Промышленность выпускает полевые транзисторы малой, средней и большой мощности.

Транзисторы в заводской упаковке.

Принцип работы прибора

Транзистор — полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления электрического сигнала. Благодаря особому строению кристаллических решёток и полупроводниковым свойствам, этот прибор способен увеличивать амплитуду протекающего тока.

Полупроводники — вещества, которые способны проводить ток, а также препятствовать его прохождению. Самыми яркими их представителями являются кремний и германий. Существует два вида полупроводников:

Электронные.
Дырочные.

В полупроводниках электрический ток возникает из-за недостатка или переизбытка свободных электронов. Например, кристаллическая решётка атома состоит из трёх электронов. Однако если ввести в это вещество атом, состоящий из четырёх электронов, один будет лишним. Он является свободным электроном. Соответственно, чем больше таких электронов, тем ближе это вещество по своим свойствам к металлу. А значит, и проводимость тока больше. Такие полупроводники называются электронными.

Теперь поговорим о дырочных. Для их создания в вещество вводятся атомы другого вещества, кристаллическая решётка которого содержит больше атомов. Соответственно, в нашем полупроводнике становится меньше электронов. Образуются вакантные места для электронов. Валентные связи будут разрушаться, так как электроны будут стремиться занять эти вакантные места. Далее, мы будем называть их дырками.

Электроны постоянно стремятся занять дырку и, начиная движение, образуют новую дырку. Таким поведением обладают абсолютно все электроны. В полупроводнике происходит их движение, а значит, начинает проводиться ток. Такие полупроводники называются дырочными.

Таким образом, вводя недостаток или избыток электронов в кремний или германий, мы способствуем их движению. Получается ток. Транзисторы состоят из соединений этих полупроводников по определённому принципу. С их помощью можно управлять протекающими токами и другими параметрами электрических сигналов.

Применение транзисторов в жизни

Транзисторы применяются в очень многих технических устройствах. Самые яркие примеры:

Усилительные схемы.
Генераторы сигналов.
Электронные ключи.

Будет интересно➡ Как работает диод с барьером Шоттки

Во всех устройствах связи усиление сигнала необходимо. Во-первых, электрические сигналы имеют естественное затухание. Во-вторых, довольно часто бывает, что амплитуды одного из параметров сигнала недостаточно для корректной работы устройства.

Информация передаётся с помощью электрических сигналов. Чтобы доставка была гарантированной и качество информации высоким, нам необходимо усиливать сигналы. Транзисторы способны влиять не только на амплитуду, но и на форму электрического сигнала. В зависимости от требуемой формы генерируемого сигнала в генераторе будет установлен соответствующий тип полупроводникового прибора. Электронные ключи нужны для управления силой тока в цепи. В состав этих ключей входит множество транзисторов. Электронные ключи являются одним из важнейших элементов схем.

На их основе работают компьютеры, телевизоры и другие электрические приборы, без которых в современной жизни не обойтись.

Эволюция транзистора

Функции транзисторов

Транзисторы выполняют следующие функции:

Позволяют усиливать электрические сигналы. Транзисторы усиливают любые электрические сигналы, как высокие так и низкие частоты.
Могут работать как ключ, включать и выключать поступление электрического тока. Благодаря этому простому включению и выключению работают все современные процессоры. Транзисторы – это основа всей современной цифровой техники.
Генерируют электрические сигналы за счет положительной обратной связи. На их основе можно сделать генераторы звука и сигналов.
Могут согласовывать сопротивления электрических цепях за счет различных схем включения и работают как ограничители тока. В блоках питания транзисторы могут ограничивать ток короткого замыкания, а также работать как предохранитель.

Чем транзисторы уступают лампам

Несмотря на неоспоримые преимущества транзисторов перед лампами, ламповые триоды по прежнему имеют ряд преимуществ., среди которых:

Устойчивость к высоким электромагнитным наводкам и помехам. Это не значит, что полупроводниковая техника может выйти из строя от любых помех. Но если случится сильнейшая магнитная буря от Солнца (или мощный ЭМИ удар от ядерных бомб), то все p-n переходы в полупроводниковой технике могут выйти из строя из-за высоких токов наводки. Вакуумная техниках намного устойчивее к таким помехам.
Ламповая техника намного лучше и стабильнее работает на высоких частотах. И это уже особенности конструкции. Так как в транзисторах есть p-n переходы, то у них тоже есть своя емкость. А паразитная емкость на высоких частотах негативно влияет на усиление сигнала. Появляются нелинейные искажения. А в вакуумной технике есть такие лампы, у которых по несколько экранирующих сеток, которые позволяют снизить эффект паразитных емкостей. Пример радиолампы — это клистрон.

Нельзя прямо сказать, что транзисторы полностью искоренили лампы. У каждой детали есть свои преимущества и недостатки в разных областях. Конечно, в цифровой технике транзисторам нет ровни среди ламп. Однако на сверхвысоких частотах транзисторы по-прежнему уступают лампам.

Post Views: 389

PNP-транзистор

Впервые биполярный транзистор изготовили, вплавляя в кристалл германия (материал n-типа) капли индия. Индий (In) – трехвалентный металл, материал p-типа. Поэтому такой транзистор назвали диффузным (сплавным), имеющим структуру p-n-p (или pnp). Биполярный транзистор на рисунке ниже изготовлен в 1965 году.

Его корпус обрезан для наглядности. Кристалл германия в центре называется базой, а вплавленные в него капли индия – эмиттером и коллектором. Можно рассматривать переходы ЭБ (эмиттерный) и КБ (коллекторный) как обычные диоды, но переход КЭ (коллектор-эмиттерный) имеет особое свойство. Поэтому невозможно изготовить биполярный транзистор из двух отдельных диодов.

Интересно почитать: инструкция как прозвонить транзистор.

Если в транзисторе типа pnp приложить между коллектором (-) и эмиттером (+) напряжение в несколько вольт, в цепи пойдет очень слабый ток, несколько мкА. Если затем приложить небольшое (открывающее) напряжение между базой (-) и эмиттером (+) – для германия оно составляет около 0,3 В (а для кремния 0,6 В) – то ток некоторой величины потечет из эмиттера в базу.

Но так как база сделана очень тонкой, то она быстро насытится дырками (“растеряет” свой избыток электронов, которые уйдут в эмиттер). Поскольку эмиттер сильно легирован дырочной проводимостью, а в слабо легированной базе рекомбинация электронов немного запаздывает, то существенно большая часть тока пойдет из эмиттера в коллектор.

Коллектор сделан больше эмиттера и слабо легирован, что позволяет иметь на нем большее пробивное напряжение (Uпроб. КЭ > Uпроб.ЭБ). Также, поскольку основная часть дырок рекомбинирует в коллекторе, то он и греется сильнее остальных электродов прибора. Обычно α лежит в пределах 0,85-0,999 и обратно зависит от толщины базы.

Эта величина называется коэффициент передачи тока эмиттера. Это коэффициент передачи тока базы, один из самых важных параметров биполярного транзистора. Он чаще определяет усилительные свойства на практике. Транзистор pnp называют транзистором прямой проводимости. Но бывает и другой тип транзистора, структура которого отлично дополняет pnp в схемотехнике.

Двухполярные транзисторы

NPN-транзистор

Биполярный транзистор может иметь коллектор с эмиттером из материала N-типа. Тогда база делается из материала P-типа. И в этом случае, транзистор npn работает точно, как pnp, за исключением полярности – это транзистор обратной проводимости. Транзисторы на основе кремния подавляют своим числом все остальные типы биполярных транзисторов.

Будет интересно➡ Виды и устройство оптронов (оптопар)

Донорным материалом для коллектора и эмиттера может служить As, имеющий “лишний” электрон. Также изменилась технология изготовления транзисторов. Сейчас они планарные, что дает возможность использовать литографию и делать интегральные схемы. По планарной технологии изготавливаются как pnp, так и npn-транзисторы, в том числе и мощные. Сплавные уже сняты с производства.

Литература по электронике

Наука, которая изучает транзисторы и другие приборы, называется электроника. Целый ее раздел посвящён полупроводниковым приборам. Если вам интересно получить больше информации о работе транзисторов, можно почитать следующие книги по этой тематике:

Цифровая схемотехника и архитектура компьютера — Дэвид М.
Операционные системы. Разработка и реализация — Эндрю Т.
Силовая электроника для любителей и профессионалов — Б. Ю. Семенов .

В этих книгах описываются различные средства программируемой электроники. Конечно же, в основе всех программируемых схем, лежат транзисторы. Благодаря этим книгам вы не только получите новые знания о транзисторах, но и навыки, которые, возможно, принесут вам доход.

Теперь вы знаете, как работают транзисторы, и где они применяются в жизни. Если вам интересна эта тема, продолжайте её изучать, ведь прогресс не стоит на месте, и все технические устройства постоянно совершенствуются. В этом деле очень важно идти в ногу со временем. Успехов вам!

Схемы включения транзисторов

Обычно биполярный транзистор всегда используется в прямом включении – обратная полярность на КЭ переходе ничего интересного не дает. Для прямой схемы подключения есть три схемы включения: общий эмиттер (ОЭ), общий коллектор (ОК), и общая база (ОБ). Все три включения показаны ниже.

Они поясняют только сам принцип работы – если предположить, что рабочая точка каким-то образом, с помощью дополнительного источника питания или вспомогательной цепи установлена. Для открывания кремниевого транзистора (Si) необходимо иметь потенциал ~0,6 В между эмиттером и базой, а для германиевого хватит ~0,3 В.

Общий эмиттер

Напряжение U1 вызывает ток Iб, ток коллектора Iк равен базовому току, умноженному на β. При этом напряжение +E должно быть достаточно большим: 5 В-15 В. Эта схема хорошо усиливает ток и напряжение, следовательно, и мощность. Выходной сигнал противоположен по фазе входному (инвертируется). Это используется в цифровой технике как функция НЕ.

Если транзистор работает не в ключевом режиме, а как усилитель малых сигналов (активный или линейный режим), то при помощи подбора базового тока устанавливают напряжение U2 равным E/2, чтобы выходной сигнал не искажался. Такое применение используется, например, при усилении аудиосигналов в усилителях высокого класса, с низкими искажениям и, как следствие, низким КПД.

Общий коллектор

По напряжению схема ОК не усиливает, здесь коэффициент усиления равен α ~ 1. Поэтому эта схема называется эмиттерный повторитель. Ток в цепи эмиттера получается в β+1 раз больше, чем в цепи базы. Эта схема хорошо усиливает ток и имеет низкое выходное и очень высокое входное сопротивление.

Тут самое время вспомнить о том, что транзистор называется трансформатором сопротивления. Эмиттерный повторитель имеет свойства и рабочие параметры, очень подходящие для пробников осциллографов. Здесь используют его огромное входное сопротивление и низкое выходное, что хорошо для согласования с низкоомным кабелем.

Полезный материал: что такое полупроводниковый диод.

Общая база

Эта схема отличается наиболее низким входным сопротивлением, но усиление по току у нее равно α. Схема с общей базой хорошо усиливает по напряжению, но не по мощности. Ее особенностью является устранение влияния обратной связи по емкости (эфф. Миллера). Каскады с ОБ идеально подходят в качестве входных каскадов усилителей в радиочастотных трактах, согласованных на низких сопротивлениях 50 и 75 Ом. Каскады с общей базой очень широко используются в технике СВЧ и их применение в радиоэлектронике с каскадом эмиттерного повторителя очень распространено.

Как работает биполярный транзистор? Инструкция для чайников

Работа биполярных транзисторов основана на свойствах полупроводников и их сочетаний. Чтобы понять принцип действия триодов, разберёмся с поведением полупроводников в электрических цепях.

Полупроводники.

Некоторые кристаллы, такие как кремний, германий и др., являются диэлектриками. Но у них есть одна особенность – если добавить определённые примеси, то они становятся проводниками с особыми свойствами.

Одни добавки (доноры) приводят к появлению свободных электронов, а другие (акцепторы) – образуют «дырки».

Если, например, кремний легировать фосфором (донор), то получим полупроводник с избытком электронов (структура n-Si). При добавлении бора (акцептор) легированный кремний станет полупроводником с дырочной проводимостью (p-Si), то есть в его структуре будут преобладать положительно заряженные ионы.

Односторонняя проводимость.

Проведём мысленный эксперимент: соединим два разнотипных полупроводника с источником питания и подведём ток к нашей конструкции. Произойдёт нечто неожиданное. Если соединить отрицательный провод с кристаллом n-типа, то цепь замкнётся. Однако, когда мы поменяем полярность, то электричества в цепи не будет. Почему так происходит?

В результате соединения кристаллов с разными типами проводимости, между ними образуется область с p-n переходом. Часть электронов (носителей зарядов) из кристалла n-типа перетечёт в кристалл с дырочной проводимостью и рекомбинирует дырки в зоне контакта.

В результате возникают некомпенсированные заряды: в области n-типа – из отрицательных ионов, а в области p-типа из положительных. Разница потенциалов достигает величины от 0,3 до 0,6 В.

Связь между напряжением и концентрацией примесей можно выразить формулой:

φ= VT * ln (Nn * Np)/n2i, где

VT – величина термодинамического напряжения, Nn и Np – концентрация соответственно электронов и дырок, а ni обозначает собственную концентрацию.

При подсоединении плюса к p-проводнику, а минуса к полупроводнику n-типа, электрические заряды преодолеют барьер, так как их движение будет направлено против электрического поля внутри p-n перехода. В данном случае переход открыт. Но если полюса поменять местами, то переход будет закрыт. Отсюда вывод: p-n переход образует одностороннюю проводимость. Это свойство используется в конструкции диодов.

От диода к транзистору.

Усложним эксперимент. Добавим ещё одну прослойку между двумя полупроводниками с одноименными структурами. Например, между кремниевыми пластинами p-типа вставим прослойку проводимости (n-Si). Не трудно догадаться, что произойдёт в зонах соприкосновения. По аналогии с вышеописанным процессом образуются области с p-n переходами, которые заблокируют движение электрических зарядов между эмиттером и коллектором, причём независимо от полярности тока.

Самое интересное произойдёт тогда, когда мы приложим незначительное напряжение к прослойке (базе). В нашем случае, подадим ток с отрицательным знаком. Как и в случае с диодом, образуется цепь эмиттер-база, по которой потечёт ток. Одновременно прослойка начнёт насыщаться дырками, что приведёт к дырочной проводимости между эмиттером и коллектором.

Посмотрите на рисунок 7. На нём видно, что положительные ионы заполнили всё пространство нашей условной конструкции и теперь ничто не мешает проводимости тока. Мы получили наглядную модель биполярного транзистора структуры p-n-p.

Рис. 7. Принцип работы триода

При обесточивании базы транзистор очень быстро приходит в первоначальное состояние и коллекторный переход закрывается.

Устройство может работать и в усилительном режиме.

Ток коллектора связан прямой пропорциональностью с током базы: Iк = ß*IБ, где ß – коэффициент усиления по току, IБ – ток базы.

Если изменить величину управляющего тока, то изменится интенсивность образования дырок на базе, что повлечёт за собой пропорциональное изменение амплитуды выходного напряжения, с сохранением частоты сигнала. Этот принцип используют для усиления сигналов.

Подавая на базу слабые импульсы, на выходе мы получаем такую же частоту усиления, но со значительно большей амплитудой (задаётся величиной напряжения, приложенного к цепочке коллектор эмиттер).

Аналогичным образом работают npn транзисторы. Меняется только полярность напряжений. Устройства со структурой n-p-n обладают прямой проводимостью. Обратную проводимость имеют транзисторы p-n-p типа.

Остаётся добавить, что полупроводниковый кристалл подобным образом реагирует на ультрафиолетовый спектр света. Включая и отключая поток фотонов, или регулируя его интенсивность, можно управлять работой триода или менять сопротивление полупроводникового резистора.

Схемы включения биполярного транзистора

Схемотехники используют следующие схемы подключения: с общей базой, общими электродами эмиттера и включение с общим коллектором (Рис. 8).

Рис. 8. Схемы подключения биполярных транзисторов

Для усилителей с общей базой характерно:

низкое входное сопротивление, которое не превышает 100 Ом;
хорошие температурные свойства и частотные показатели триода;
высокое допустимое напряжение;
требуется два разных источника для питания.

Схемы с общим эмиттером обладают:

высокими коэффициентами усиления по току и напряжению;
низкие показатели усиления по мощности;
инверсией выходного напряжения относительно входного.

При таком подключении достаточно одного источника питания.

Схема подключения по принципу «общий коллектор» обеспечивает:

большое входное и незначительное выходное сопротивление;
низкий коэффициент напряжения по усилению (< 1).

Цветовая и цифровая маркировка

Транзисторы, как и другие радиокомпоненты, маркируют с помощью цветового кода. Цветовой код состоит из изображения геометрических фигур (треугольников, квадратов, прямоугольников и др.), цветных точек и латинских букв.

Код наносится на плоских частях, крышке и других местах транзистора. По нему можно узнать тип транзистора, месяц и год изготовления. Места маркировки и расшифровка цветовых кодов некоторых типов транзисторов приведены на рис. 2…3 и в табл. 1…4. Практикуется также маркировка некоторых типов транзисторов цифровым кодом (табл. 4).

Таблица 1. Цветовая и кодовая маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов.

Тип транзистора		Группы транзисторов		Месяц выпуска		Год выпуска
Обозначение	Маркировка	Обозначение	Маркировка	Обозначение	Маркировка	Обозначение	Маркировка
ян в.	бежевая
А	розовая	фев.	синяя	1977	бежевая
Б	желтая	март	зеленая	1978	еалатовая
В	синяя	апр.	красная	1979	оранжевая
Г	бежевая	май	еалатовая	1980	электрик
Д	оранжевая	июнь	серая	1981	бирюзовая
КТ3107	голубая	Е	электрик	июль	коричневая	1982	белая
Ж	еалатовая	авг.	оранжевая	1983	красная
И	зеленая	сент.	электрик	1984	коричневая
К	красная	окт.	белая	1985	зеленая
Л	серая	ноябр.	желтая	1986	голубая
декаб.	голубая

Таблица 2. Цветовая маркировка транзистора КТ3107 .

Рис. 2. Места цветовой и кодовой маркировки маломощных среднечастотных и высокочастотных транзисторов в корпусе КТ-26 (ТО-92).

Рис. 3. Места цветовой маркировки транзистора КТ3107 в корпусе КТ-26 (ТО-92).

Рис. 4. Места кодовой маркировки транзисторов в корпусе КТ-27 (ТО-126).

Таблица 3. Цветовая и кодовая маркировки транзисторов.

Код	Тип
4	КТ814
5	КТ815
6	КТ816
7	КТ817
8	КТ683
9	КТ9115
12	К.У112
40	КТ940

Год выпуска	Код	Месяц выпуска	Код
1986	и	Январь	1
1987	V	Февраль	2
1988	W	Март	3
1989	X	Апрель	4
1990	А	Май	5
1991	В	Июнь	6
1992	С	Июль	7
1993	D	Август	8
1994	Е	Сентябрь	9
1995	F	Октябрь	0
1996	Н	Ноябрь	N
1997	1	Декабрь	D
1998	К	—	—
1999	L	—	—
2000	М	—	—

Таблица 4. Кодовая маркировка мощных транзисторов.

Схема подключения транзистора для чайников

Наиболее популярны следующие схемы подсоединения транзисторов в цепь: с общей базовой установкой, общими выводами инжекторного эмиттера и с общим коллекторным преобразователем для подачи напряженности.

Для усилителей с базой общего типа характерно следующее:

Низкие параметры входного сопротивления, которое не достигает даже 100 Ом;
Неплохая температура и частота триода;
Допустимое напряжение весьма большое;
Требуют два различных источника питания.

Схемы второго типа обладают:

Высокими показателями усиления электротока и напряжения;
Низкими показателями усиления мощностных характеристик;
Инверсионной разницей между входным и выходным напряжением.

Важно! Схема транзистора с электродами общего коллекторного типа требует одного источника питания.

Подключение по типу общего коллектора может обеспечить:

Низкие показатели электронапряжения по усилению;
Большая и меньшая сопротивляемость входа и выхода соответственно.

Подключение транзистора для светодиода
Таким образом, транзистор — один из самых распространенных радиоэлементов в электронике. Он позволяет изменять параметры электрического тока и регулировать его для корректной работы электроприборов. Существует несколько видов транзисторов, как и способов их соединения. Различаются они строением и целями использования.

Читаем электрические схемы с транзистором

Управление мощностью с помощью транзистора

Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно, мощность свечения самой лампы.

Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви. Одну синим цветом, другую красным.

Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания. А как вы помните, если резисторы либо различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения. То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы Iб . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания. В ней будет протекать ток коллектора Iк.

Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток Iб , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора Iк , который также течет и через лампочку накаливания.

Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер. То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток. А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче. Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора. Это и есть принцип работы биполярного транзистора.

Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки

Виды транзисторов и их применение

Слово «транзистор» образованно из двух слов: transfer и resistor. Первое слово переводится с английского как «передача», второе — «сопротивление». Таким образом, транзистор — это особого рода сопротивление, которое регулируется напряжением между базой и эмиттером (током базы) у биполярных транзисторов, и напряжением между затвором и истоком у полевых транзисторов.

Изначально названий для этого полупроводникового прибора предлагалось несколько: полупроводниковый триод, кристаллический триод, лотатрон, но в результате остановились именно на названии «транзистор», предложенном Джоном Пирсом, — американским инженером и писателем-фантастом, другом Уильяма Шокли.

Для начала окунемся немного в историю, затем рассмотрим некоторые виды транзисторов из распространенных сегодня на рынке электронных компонентов.

Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин, работая командой в лабораториях Bell Labs, 16 декабря 1947 года создали первый работоспособный биполярный транзистор, который был продемонстрирован учеными официально и публично 23 декабря того же года. Это был точечный транзистор.

Спустя почти два с половиной года, появился первый германиевый плоскостной транзистор, затем сплавной, электрохимический, диффузионный меза-транзистор, и наконец, в 1958 году Texas Instruments выпустила первый кремниевый транзистор, затем, в 1959 году Жаном Эрни был создан первый планарный кремниевый транзистор, в итоге германий был вытеснен кремнием, а планарная технология заняла почетное место главной технологии производства транзисторов.

Справедливости ради отметим, что в 1956 году Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн получили Нобелевскую премию по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта».

Что касается полевых транзисторов, то первые патентные заявки подавались с середины 20-х годов 20 века, например в Германии физик Юлий Эдгар Лилиенфельд в 1928 году запатентовал принцип работы полевых транзисторов. Однако, непосредственно полевой транзистор был запатентован впервые в 1934 году немецким физиком Оскаром Хайлом.

Работа полевого транзистора в основе своей использует электростатический эффект поля, физически это проще, потому и сама идея полевых транзисторов появилась раньше, чем идея биполярных транзисторов. Изготовлен же первый полевой транзистор был впервые в 1960 году. В итоге, ближе к 90-м годам 20 века, МОП-технология (технология полевых транзисторов «металл-оксид-полупроводник») стала доминировать во многих отраслях, включая IT-сферу.

В большинстве применений транзисторы заменили собой вакуумные лампы, свершилась настоящая кремниевая революция в создании интегральных микросхем. Так, сегодня в аналоговой технике чаще используют биполярные транзисторы, а в цифровой технике — преимущественно полевые.

Устройство и принцип действия полевых и биполярных транзисторов — это темы отдельных статей, поэтому останавливаться на данных тонкостях не будем, а рассмотрим предмет с чисто практической точки зрения на конкретных примерах.

Как вы уже знаете, по технологии изготовления транзисторы подразделяются на два типа: полевые и биполярные. Биполярные в свою очередь делятся по проводимости на n-p-n – транзисторы обратной проводимости, и p-n-p – транзисторы прямой проводимости. Полевые транзисторы бывают, соответственно, с каналом n-типа и p-типа. Затвор полевого транзистора может быть изолированным (IGBT-транзисторы) или в виде p-n-перехода. IGBT-транзисторы бывают со встроенным каналом или с индуцированным каналом.

2N3055 – биполярный n-p-n-транзистор в корпусе ТО-3. Популярен в качестве элемента выходных каскадов высококачественных звуковых усилителей, где он работает в динамическом режиме. Как правило, используется совместно с комплементарным p-n-p собратом MJ2955. Данный транзистор может работать и в ключевом режиме, например в трансформаторных НЧ инверторах 12 на 220 вольт 50 Гц, пара 2n3055 управляет двухтактным преобразователем.

КТ315 — легенда среди отечественных биполярных транзисторов малой мощности. Данный транзистор n-p-n – типа впервые увидел свет 1967 году, и по сей день пользуется популярностью в радиолюбительской среде. Комплементарной парой к нему является КТ361. Идеален для динамических и ключевых режимов в схемах малой мощности.

Изначально транзистор выпускался только в пластмассовом корпусе KT-13, 7 мм в ширину и 6 мм высотой, но в последнее время можно его встретить и в корпусе ТО-92, например производства ОАО «Интеграл».

КП501 — полевой n-канальный транзистор малой мощности с изолированным затвором. Имеет обогащенный n-канал, сопротивление которого составляет от 10 до 15 Ом, в зависимости от модификации (А,Б,В). Предназначен данный транзистор, как его позиционирует производитель, для использования в аппаратуре связи, в телефонных аппаратах и другой радиоэлектронной аппаратуре.

irf3205 – n-канальный полевой транзистор, изготовленный по технологии HEXFET. Популярен в качестве силового ключа для повышающих высокочастотных инверторов, например автомобильных. Посредством параллельного включения нескольких корпусов представляется возможность построения преобразователей, рассчитанных на значительные токи.

FGA25N120ANTD мощный биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT-транзистор) в корпусе TO-3P. Способен выдержать напряжение сток-исток 1200 вольт, максимальный ток стока составляет 50 ампер. Особенность изготовления современных IGBT-транзисторов такого уровня позволяет отнести их к классу высоковольтных.

Так или иначе, вы с легкостью сможете подобрать подходящий транзистор для своих целей, благо, документация на них доступна сегодня в сети в виде даташитов, в которых исчерпывающе представлены все характеристики. Типы корпусов современных транзисторов различны, и для одной и той же модели зачастую доступны как SMD исполнение, так и выводное.

Андрей Повный

Источник

Понравилась статья, поделитесь с другими!!!

➤

Карта сайта

Сведения о филиале
- Основные сведения
- Структура и органы управления образовательной организацией
- Документы
- Образование
- Образовательные стандарты
- Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав
- Материально-техническое обеспечение и оснащённость образовательного процесса
- Стипендии и иные виды материальной поддержки
- Платные образовательные услуги
- Финансово-хозяйственная деятельность
- Вакантные места для приема (перевода)
- Доступная среда
- Международное сотрудничество
Деятельность филиала
- Антикоррупционная деятельность
- Научная деятельность
  - Конференции и семинары
  - Фестивали и конкурсы
  - План научно-исследовательской работы
  - Наши достижения
- Воспитательная работа
  - Культурно-творческое направление
  - Патриотическое и нравственное направления
  - Профилактика правонарушений и наркомании
  - Профилактика экстремизма и терроризма
  - Молодежная политика
  - Популяризация здорового образа жизни и спорта
  - Профилактические мероприятия
  - Кинотеатр ВГИК
  - Школа вожатых
  - Социальная политика
- Вакансии
- Обращение к директору
Абитуриентам
- Среднее профессиональное образование
- Высшее образование
- Дополнительное образование
- Дни открытых дверей
- Нормативные документы
- Полезные ссылки
- Руководители мастерских

Студентам
- Фотогалерея
  - 2020-2021 уч. год
    - 60 лет первому полету в космос
    - Веревочный курс 2020
    - Всероссийская научная конференция
    - День знаний — 2020
    - День студента 2021
    - Квест «ВГИК — Патриот»
    - Квест «Про красоту»
    - Литературный вечер
    - Открытие экспозиции «История кинематографа на Дону»
    - Премьера спектакля «Характеры»
    - Спектакль «Душечка»
    - Субботник 2021
    - Творческий кастинг 2020
    - Турнир по волейболу 2021
    - Турнир по настольному теннису 2021
    - Турнир по пейнтболу
  - 2019-2020 уч. год
    - Сделай свой выбор 2020
    - Праздничный концерт, посвященный Международному женскому дню
    - Турнир по шахматам 2020
    - Молодежная команда губернатора — 2020
    - «А ну-ка, парни!» 2020
    - Профилактическая встреча с «Молодыми медиками Дона»
    - День открытых дверей 16.02.2020
    - Творческая встреча с Народным артистом Юрием Назаровым
    - Открытие барельефа 14. 02.2020
    - День освобождения Ростова 14.02.2020
    - Открытие зала воинской славы «Служу Отечеству»
    - Татьянин День 2020
    - 30-летие со дня смерти Александра Печерского
    - «Новогоднее оливье»
    - Благотворительный спектакль 23.12.2019
    - Научно-практическая конференция 2019
    - Международная акция «Тест по истории Отечества»
    - Кураторский час ко Дню Конституции РФ
    - Открытый урок по истории
    - Турнир по волейболу 2019-2020
    - #СТОПВИЧСПИД
    - Открытый урок по химии
    - Куда пойти учиться? (2019, г. Аксай)
    - День открытых дверей, 24.11.2019
    - Конкурс социальной рекламы 2019
    - Сдача нормативов ГТО — 2019
    - Городской фестиваль «Кубок первокурсников 2019»
    - Турнир по настольному теннису 2019
    - Фестиваль культуры народов России 2019
    - Церемония закрытия Кинофеста РДШ
    - Кубок первокурсников — 2019
    - День учителя 2019
    - Премьера фильма В. Меньшова «ВГИК. 100», награждение сотрудников филиала
    - Торжественное собрание, посвященное 100-летию ВГИК
    - Веревочный курс — Кубок первокурсников 2019
    - Вручение студенческих билетов 2019
    - Арт-Ростов 2020
    - День знаний 2019
  - 2018-2019 уч.год
    - ВГИК на выезде!
    - Ростовский-на-Дону филиал ВГИК и Кинокластер «ДОН» подписали соглашение о творческом сотрудничестве в области практики и развития киноиндустрии на Дону
    - «День знаний» — 1 сентября
    - «Лучшие студенты года — 2018»
    - «Россия вдохновляет!» (первый день)
    - «Россия вдохновляет» (второй день)
    - «Россия вдохновляет» (третий день, закрытие)
    - 3 сентября. Акция «Свеча памяти»
    - Bridge of Arts — 2018
    - IV Фестиваль науки Юга России
    - Академия молодого гражданина 2018
    - Веревочный курс «Кубка первокурсников»
    - Возложение цветов (16.10.18)
    - Возложение цветов 7 мая 2019 год
    - Вручение студенческих билетов
    - Встреча с Алексеем Гуськовым
    - Выборы в Совет молодежи
    - День города Ростова-на-Дону 2018
    - День здоровья 2018
    - День учителя в институте кинематографии!
    - Дни ВГИК в Ростовской области (север)
    - Единственная красота — это здоровье! Позаботьтесь о нем!
    - Закрытие Bridge of Arts
    - Заседание киноклуба «Крупным планом»
    - Заседание Совета молодежи
    - Класс-концерты в Южном федеральном округе
    - Кубок первокурсников 2018
    - Литературно-музыкальный урок
    - Награждение в честь Дня студента
    - Областной день профессий
    - Открытие кинофестиваля «Bridge of Arts»
    - Открытие музея «Россия — моя история»
    - Подписание соглашения
    - Подписание соглашения с ДГПБ
    - Подписание соглашения с Консерваторией
    - Подписание соглашения с РГК
    - Сдача нормативов ГТО
    - Съёмки на Гребном канале
    - Третий Ростовский Выпускной Кинофестиваль ВГИК
    - Фестиваль культур народов России
  - 2017-2018 уч. год
    - «День древонасаждения»
    - «День Победы» (08.05.2018)
    - «Михаил Пуговкин. Артист на все времена»
    - «Фестиваль проектов — 2018»
    - #СТОПВИЧСПИД
    - VIII Фестиваль науки Юга России
    - Большой субботник (21.04.2018)
    - Бумажный бум
    - Веревочный курс
    - Возложение цветов (07. 05.2018)
    - Возложение цветов (14.02.2018)
    - Второй ростовский выпускной кинофестиваль ВГИК
    - Георгиевская ленточка
    - День здоровья
    - День знаний
    - День молодежи (29.06.18)
    - День науки
    - День открытых дверей (18.02.2018)
    - День открытых дверей (22. 04.2018)
    - День открытых дверей (25.03.2018)
    - День открытых дверей 26.11.2017
    - День памяти и скорби (22.06.18)
    - День России (12.06.2018)
    - День учителя
    - Казачий городок
    - Киноурок для малышей
    - Конкурс «Октябрь 1917 года»
    - Кубок Дона — 2018
    - Кубок Первокурсников — 2017
    - Масленица 2018
    - Молодежная команда губернатора 2018
    - Мюзикл «Призрак оперы»
    - Областной день профессий
    - Открытие памятника А. Печерскому и презентация фильма «Собибор»
    - Открытие фотовыставки
    - Праздничный концерт (07.03.2018)
    - Презентация «Тавриды»
    - Профилактическая встреча
    - Ростов освобожденный
    - Сдача нормативов «ГТО»
    - Сделай свой выбор
    - Спектакль «Бабий бунт»
    - Танаис
    - Творческий конкурс «Леди Весна»
    - Торжественное шествие 1 мая
    - Турнир по волейболу
    - Турнир по дартсу
    - Турнир по теннису
    - Турнир по футболу (22. 04.2018)
    - Турнир по шахматам
    - Учебные сборы (25.05.2018)
    - Фестиваль народов России
    - Химические эстафеты
    - Что? Где? Когда? (25.04.18)
    - Школа дебатов
    - Экзамен по актерскому мастерству
  - 2016-2017 уч.год
    - Возложение цветов 8 мая
    - День открытых дверей, 23 апреля
    - Музей кинотехники и истории кино
    - 1 сентября 2016 — День знаний
    - 8 марта
    - PR в Ростове
    - VII Фестиваль науки Юга России
    - Библионочь — новое прочтение
    - Викторина «Экологический калейдоскоп»
    - Викторина по иностранному языку
    - Выпуск — 2017
    - Гала-концерт «Дети – детям»
    - День защитника отечества
    - День здоровья, 20 мая
    - День открытых дверей 12. 02.17
    - День открытых дверей 26 марта
    - День российского кино
    - День учителя
    - Договор о сотрудничестве с ДГТУ
    - Заседание дискуссионного клуба
    - Информационно-профилактическая встреча
    - Кино Любовь без правил
    - Кубок первокурсников – 2016
    - Масленица 2017
    - Мастер-класс Владимира Аленикова
    - Мисс и мистер филиала — 2017
    - Молодежная команда губернатора
    - Москва, я терплю тебя
    - Награждение администрацией Ленинского района
    - Новогодний концерт
    - Общий классный час
    - Открытие выставки «Пойдём в кино!»
    - Открытие инсталляции «В мире кино»
    - Первое заседание киноклуба
    - Почта Амура
    - Профориентационный день
    - Сдача нормативов «ГТО»
    - Собрание со студентами
    - Ступени роста — 2017
    - Турнир по дартсу
    - Урок «Ядерный мир»
    - Фестиваль Гр. кино
    - Фестиваль проектов (1 этап)
    - Фестиваль проектов (финал)
    - Фотографии с мастер-класса на VII Фестивале науки
    - Что? Где? Когда?
    - Экологический утренник
    - Экскурсия студентов на выставку «Пойдём в кино!» 1 сентября 2016 г.
  - 2015-2016 уч.год
    - «Тихий Дон»
    - «Мой адрес – Ростов-на-Дону»
    - «Новогодняя сказка»
    - «Писатели Дона о Великой Отечественной войне»
    - VI Фестиваль науки Юга России
    - Встреча с Народным артистом
    - Выпуск 2016
    - Выставка кинопроекционной техники
    - День знаний
    - День народного единства
    - День Учителя
    - Дон-ТР
    - Жизнь моя кинематограф…
    - Открытие 35 Международного студенческого фестиваля ВГИК
    - Открытие Года кино
    - Праздничный концерт для мужчин и женщин
    - Фестиваль «Вверх»
    - Фотовыставка «Сражение за Ростов»
    - Фотоконкурс
    - Экзамены и защита ВКР
  - 2014-2015 уч. год
    - «год Литературы»
    - 1 сентября «День Знаний»
    - 9 Мая
    - А ну-ка, парни
    - Вручение дипломов
    - Встреча с Ахадовым
    - Выставка «Абитуриент 2015»
    - Год литературы 2015
    - День учителя 2014-2015
    - Масленица
    - Мисс филиала ВГИК 2015
    - Митинг
    - Музей Гурченко
    - Стоп коррупция
    - СТУДЕНТЫ ФИЛИАЛА НА ВЫСТАВКЕ ЭНЦО РОЗАМИЛЬЯ
    - Твори добро
  - 2013-2014 уч. год
    - 1 Сентября
    - 23 Февраля
    - 8 Марта
    - 9 Мая
    - Вручение
    - Выборы в совет
    - День первокурссника
    - День учителя
    - Кинофестиваль
    - Масленица 2014
    - Новый год
    - Олимпийский огонь
    - Открытие года Культуры
  - 2012-2013 уч. год
    - 1 сентября
    - Встреча с директором «ТЕЛЕ-ИКС»
    - Выпускной 2013
    - День первокурсника (дискотека)
    - День самоуправления
    - День учителя
    - День учителя (2013)
    - Конкурс «Через творчество в профессию»
    - Концерт к дню первокурсника
    - Масленица 2013
    - Новогодняя дискотека-маскарад
    - Новогодняя сказка «Буратино»
    - Посвящение в студенты
- Видео
  - Работы студентов и выпускников
- Расписание
  - ВО
  - СПО
- Общежитие
- Студенческое самоуправление
  - Студенческий совет
  - Старостат
  - Волонтерский центр
- Заочная форма обучения
- ЭИОС
Новости
- 2013
- 2014
- 2015
- 2016
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021

Типы транзисторов: подробное руководство

Электронные схемы включают в себя различные компоненты для обеспечения эффективной работы. Среди этих компонентов есть транзисторы, которые выпускаются в широком ассортименте. Следовательно, продолжайте читать для более подробного ознакомления с различными типами транзисторов .

Что такое транзистор

Транзистор — это трехслойный активный компонент, который переключает или усиливает электрические сигналы в ИС. Кроме того, активный компонент означает, что его входное напряжение больше, чем выходное напряжение.

Поскольку транзисторы занимают меньше места и обладают лучшей термостойкостью, они заменяют электронные лампы. А транзисторы потребляют меньшую рабочую мощность.

Transistors

Транзисторная диаграмма

Типы транзисторов

Биполярные перевороты. ) и коллектор (С). Ток, протекающий от выводов базы, имеет более высокое значение на выводах коллектора и эмиттера.
Они используют дырки и электроны для электропроводности, отсюда и «биполярность». Следовательно, соединение имени связано с тем, что у них есть два соединения PN.
Кроме того, биполярные транзисторы имеют низкое входное сопротивление по напряжению, поэтому они лучше всего подходят для усиления сигнала.
Работа BJT
Транзистор NPN
Транзистор NPN состоит из полупроводника p-типа между двумя полупроводниками n-типа. В этой установке дырки являются неосновными носителями заряда, а электроны — основными носителями.
Соответственно, эти транзисторы предпочтительнее из-за их более высокой подвижности электронов и низкой подвижности дырок.
Примечательно, что подвижность электронов происходит от терминала эмиттера к терминалу коллектора. Затем эмиттер отправляет электроны в базовую область, поскольку база контролирует эти выбросы.
Схема транзистора NPN
Транзистор PNP
Транзистор PNP состоит из двух полупроводников p-типа, между которыми расположен более тонкий полупроводник n-типа.
Интересно, что переход база-эмиттер по-прежнему контролирует направление тока. Однако он делает это в противоположном направлении от транзистора n-типа.
Транзисторная схема PNP
Полевой транзистор (FET)
FET представляет собой полупроводниковый прибор с тремя областями, а именно: исток (S), затвор (G) и сток (D).
Кроме того, это униполярное устройство, поскольку в отличие от биполярных транзисторов оно использует только большинство носителей для подвижности электронов.
Напряжение на клемме затвора управляет источником напряжения, тем самым определяя напряжение на клемме стока.
Полевые транзисторы имеют высокое входное сопротивление; таким образом, через них проходит небольшое количество электрических токов.
Кроме того, они выгодны, поскольку они дешевле и просты в производстве.
К сожалению, их усиление выходного тока не так эффективно, как биполярные транзисторы.
Полевой транзистор (JFET)
Полевой транзистор — это ранняя форма полевого транзистора, который может действовать как транзисторный переключатель или усилитель.
Транзисторы JFET
MOSFET
Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника имеет тонкий слой оксида металла, разделяющий область канала и затвора.
Следовательно, оксидный слой позволяет электричеству проникать через кремниевую пластину, на которой он расположен. В частности, процесс изготовления известен как поверхностная пассивация.
Транзисторы в зависимости от функции
В качестве альтернативы также проводится классификация типов транзисторов в зависимости от того, как они работают и для какой цели они служат.
Транзистор слабого сигнала
Они работают в цифровой схеме для усиления сигналов низкого уровня; однако они также могут работать как переключающий транзистор. Они доступны в форматах NPN и PNP со значением hFE от 0 до 100.
Кроме того, они лучше всего работают с током коллектора от 80 до 600 мА и частотным диапазоном от 1 до 300 МГц.
Малые переключающие транзисторы
Малые переключающие транзисторы в основном используются для переключения, хотя они также могут усиливать электрические сигналы.
Кроме того, они имеют значения hFE от 10 до 200, но работают лучше при переключении, чем при максимальном усилении.
Силовые транзисторы
Силовые транзисторы работают в цепях высокой мощности и, следовательно, имеют сток мощности для предотвращения перегрева. Кроме того, их идеальное значение рабочей мощности находится в диапазоне от 0 до 100 Вт с подходящей частотой от 1 до 100 МГц. Приложения. Более того, они работают с небольшим входным сигналом, работающим на высоких частотах.
Примечательно, что они имеют ток коллектора от 10 до 600 мА и максимальную номинальную частоту 200 МГц.
Фототранзистор
Это светочувствительные транзисторы. Свойство светочувствительности заменяет базовую клемму, что означает, что транзистор выключен, когда нет света .
Кроме того, они доступны как Photo-FET и photo-BJT. Однако фотобиполярные транзисторы более чувствительны к свету.
Схема фототранзистора NPN и PNP
Однопереходные транзисторы (UJT)
UJT имеют три вывода, два из которых являются базой, а другой — эмиттером. Они работают в режимах коммутации и не подходят для усиления.
Символ схемы UJT
Биполярный транзистор с гетеропереходом (HBT )
HBT — это биполярный транзистор с различными полупроводниковыми материалами в области эмиттера и базы, образующий гетеропереход.
Они являются усовершенствованием BJT, поскольку они обрабатывают высокочастотные сигналы и, таким образом, эффективно работают в цифровой электронике.
Типы транзисторов: Транзистор Дарлингтона
Транзистор Дарлингтона представляет собой комбинацию двух биполярных транзисторов, увеличивающую коэффициент усиления по току.
Эмиттер одного BJT соединяется с базовой областью другого BJT. Кроме того, они поставляются в однотранзисторных корпусах.
Транзистор Шоттки
Это комбинация диода Шоттки и транзистора. Кроме того, диод предотвращает насыщение транзистора от источника тока, отводя избыточный ток.
Транзистор с несколькими эмиттерами
Это специальный биполярный транзистор, в основном присутствующий на входах интегральных схем, логических элементов и элементов И-НЕ.
Они заменяют диоды в DTL, облегчая быстрые операции с одним транзистором в логических элементах. Кроме того, его конфигурация снижает рассеиваемую мощность цепи.
Типы транзисторов: МОП-транзистор с двойным затвором
Это важно в приложениях, требующих последовательного включения двойного затвора. Затворы влияют на текущий уровень потока между затвором и исходным терминалом.
Лавинный транзистор
Это биполярный транзистор, работающий в области лавинного пробоя. Он имеет время перехода менее наносекунды и может переключать чрезвычайно высокие токи.
Диффузионный транзистор
Это биполярный транзистор с примесями в полупроводниковом материале. Однако процесс введения примесей осуществляется после процесса легирования и изготовления ростового перехода биполярного транзистора.
Дополнительно вот видеоиллюстрация работы транзисторов в схеме.
Как проверить транзисторы?
Вы можете проверить наличие повреждений или рабочее состояние транзисторов с помощью:
Используйте мультиметр
Это может быть цифровой мультиметр, настроенный на проверку диодов , или аналоговый мультиметр, настроенный на диапазон низкого сопротивления .
Мультиметр
Не забудьте проверить все выводы в обоих направлениях и проверить следующее:
Переход база-эмиттер и Базовый коллектор проводят в одном направлении, как диод.
Также не должен проводить переход коллектор-эмиттер .
Типы транзисторов: Использование простой схемы
Включение транзистора в схему.
Также не забудьте включить резистор 10k в базу для защиты транзистора.
Убедитесь, что напряжение питания находится в диапазоне от 5 до 12 В .
Таким образом, если транзистор работает, светодиод должен загореться при включении переключателя.
В качестве альтернативы можно поменять местами ту же цепь и напряжение питания для проверки транзистора PNP.
Простая схема переключения
Заключение
Надеюсь, теперь вы знакомы со всеми типами транзисторов и принципом их работы. Если вам нужны какие-либо разъяснения или у вас есть вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.
Работа различных типов транзисторов
Транзистор — это небольшое устройство, которое можно использовать для двух разных целей. В некоторых ситуациях транзистор можно использовать как переключатель, а в других — как усилитель.
Он может служить двум целям: его можно использовать для увеличения потока электричества или напряжения, а также для подавления или отключения потока тока.
Хотите подробно узнать обо всех аспектах транзисторов? Наш частный репетитор по физике поможет вам получить все знания по предмету.
Здесь мы обсудили различные варианты использования и применения транзисторов в зависимости от их режима работы.
Что такое транзистор
Транзистор в основном рассматривается как полупроводниковое устройство, поскольку его можно использовать в обоих случаях; электрический проводник и ингибитор. Два основных назначения транзистора: работа в качестве усилителя или переключателя в цепи. В основном есть три основных вывода транзистора, которые обеспечивают его правильную работу. Три вывода включают базу, эмиттер и коллектор. Основываясь на использовании и функционировании транзистора, существует два способа его использования, в том числе:
Усилитель
Переключатель
Давайте обсудим, чем отличается работа транзистора при работе в качестве усилителя и схемы.
Конфигурация транзистора
Здесь работа транзистора основана на конфигурации схемы. Разные конфигурации определяют разную работу транзистора. Возможны три варианта конфигурации транзистора, в том числе:
Общая база
Общий эмиттер
Общий коллектор
Две клеммы работают на вход и две клеммы на выход. В этой ситуации третья клемма обычно принимается как общая клемма как для ввода, так и для вывода; конфигурация изменяется в зависимости от занятого общего терминала.
Общая база
Если транзистор работает с конфигурацией с общей базой, это означает, что клемма базы использовалась как общая клемма для входа и выхода. При этом две другие клеммы работают отдельно на вход и выход.
Таким образом, здесь база обеспечивает две сложенные функции, т. е. для ввода и вывода напряжения одновременно. Вот почему база в этой ситуации известна как общая база.

Общий эмиттер
Когда транзистор работает таким образом, что эмиттер используется как общая клемма для входа и выхода, а две другие клеммы работают отдельно для входа и выхода, тогда конфигурация называется общий эмиттер.
Здесь эмиттер используется для обеспечения работы как входного, так и выходного напряжения одновременно. Вот почему он известен как общий эмиттер.
Общий коллектор
Если транзистор работает с выводом коллектора как общий вывод для обоих; вход и выход, то пока две другие клеммы работают по отдельности на вход и выход, конфигурация называется общим коллектором.
В этой ситуации этот коллектор дает назначение как входного, так и выходного напряжения одновременно. Таким образом, эта клемма известна как общий коллектор.

Транзисторы как усилители
Когда транзистор работает как усилитель, он увеличивает ток, превращая слабый сигнал в сильный. Когда мы используем транзистор в виде усилителя, то он используется для преобразования или усиления слабого сигнала со входа в сильный на выходе. При использовании транзистора в качестве усилителя входной сигнал с довольно низким значением преобразуется в выходной сигнал с более высоким значением.
Основной целью использования усилителей на транзисторах является улучшение качества сигнала для повышения эффективности работы схемы. Это свойство транзистора весьма полезно при работе с радиосигналами или дистанционной связью.
Активная область
Эта область находится между областью насыщения и отсечки. Работая в активной области, транзистор обычно работает как усилитель. В этой области переход база-эмиттер находится в обратном смещении, тогда как переход база-коллектор находится в прямом смещении. Точно так же, как свойство переключения транзистора происходит в области насыщения или отсечки, усиление транзисторами обычно происходит, когда транзистор присутствует в активной области.
Пример усиленного тока
Давайте обсудим на примере, как небольшое напряжение может оказать большое влияние на выходное напряжение, тем самым усиливая выходное напряжение.
Если к эмиттеру приложить небольшое напряжение, например 0,2 В, то в конечном итоге в эмиттере появится ток величиной 2 мА. Это приведет к увеличению напряжений, которые собираются в качестве выходных напряжений.
При таком напряжении и токе сопротивление будет порядка 5 кОм
Поскольку V=IR
Мы можем сказать, что
5 x 2= 10 В
Из этого примера мы можем сделать вывод, что небольшое входное напряжение, составляющее 0,2 В, создавало больший эффект выходного напряжения, равный 10 В.
Таким образом, меньшее напряжение было преобразовано в большее с помощью транзистора.

Транзисторы в качестве переключателей
Если транзистор работает в качестве переключателя, это означает, что небольшой ток в цепи будет преобразован в больший ток, оказывающий значительное влияние. Работа транзистора в качестве переключателя будет определять, течет ток или нет. Другими словами, он определяет, открыта ли цепь (ВЫКЛ.) или замкнута (ВКЛ.).
При работе в качестве переключателя транзистор работает в двух основных областях, включая область отсечки и область насыщения.
Зона отсечки
Транзистор в качестве переключателя отвечает за определение того, открыта или закрыта цепь. Когда на эмиттере присутствует нулевой ток, на коллекторе будет нулевой ток; следовательно, переключатель будет рассматриваться как разомкнутый переключатель или выключенный режим. Когда ключ разомкнут, транзистор работает в области отсечки.
Поскольку цепь разомкнута, когда транзистор находится в области отсечки, ток в цепи отсутствует; следовательно, цепь будет считаться в режиме OFF. Таким образом, транзистор в этой области используется как переключатель.
Область насыщения
С другой стороны, когда определенное напряжение, обычно превышающее 0,7 В, прикладывается к клемме базы, тогда на клемме коллектора протекает ток. В этой ситуации цепь замкнута и находится в режиме ВКЛ. Когда цепь замкнута, говорят, что транзистор работает в области насыщения. В области насыщения присутствует напряжение, а ток максимален на базе и выводе коллектора.
Поскольку цепь замкнута, когда транзистор находится в области насыщения, по цепи протекает максимальный ток из-за напряжения, поступающего от источника. Таким образом, говорят, что цепь включена, и через нее протекает ток. Таким образом, транзистор используется в качестве переключателя, когда он присутствует в этой области.

Выводы транзисторов
Три основных вывода транзистора работают вместе для нормального функционирования транзисторов и переноса заряда с одной части схемы на другую. Давайте обсудим работу трех выводов транзистора.
Эмиттер
Это первая клемма транзистора среднего размера. Находясь в начале транзистора, эмиттер в основном отвечает за перенос заряда на коллектор через вывод базы. Поскольку он отвечает за подачу заряда, он подключается к базе через прямое смещение. Заряды передаются на базовый терминал через переход между эмиттером и базой.
Основание
Это вторая клемма на резисторе. На базовом терминале есть две развязки. Тот, который соединяет базу с эмиттером, известен как входной переход, а другой, который соединяет базу с коллектором, известен как выходной переход. Входной переход находится в прямом смещении, тогда как выходной переход находится в обратном смещении.
База расположена в средней области транзистора с относительно небольшими размерами по сравнению с областью эмиттера и коллектора.
Коллектор
Это последний вывод транзистора. Он расположен в конце его, и по размерам относительно больше обоих выводов, т. е. базы и эмиттера. Большой размер этого терминала предназначен для целей сбора, поскольку предполагается, что заряды, отправленные от эмиттера через базу, собираются в этой области.
Здесь присутствует переход с обратным смещением, который соединяет базу с коллектором.
Типы транзисторов
В зависимости от конфигурации и материала выводов существует два основных типа транзисторов, которые далее подразделяются на другие категории.
Два основных типа транзисторов:
Биполярный транзистор
Полевой транзистор
Биполярный транзистор (BJP) далее делится на две другие конфигурации: PNP и NPN, тогда как полевой транзистор эффектный транзистор (FET) также имеет еще две конфигурации: JFET и MOSFET.
Давайте обсудим, как эти конфигурации и их использование отличают разные типы транзисторов друг от друга.
Транзистор с биполярным переходом (BJT)
Транзисторы с биполярным переходом содержат два перехода из материала P или N. Здесь предполагается, что N указывает на отрицательно заряженный материал, присутствующий в транзисторе, тогда как P указывает на положительно заряженный материал.
Транзистор BJP имеет еще два типа конфигураций, которые вносят различия в работу транзистора, в том числе:
NPN
PNP
NPN
Транзистор NPN имеет такую конфигурацию, что материал P расположен в середине материала N. В транзисторе NPN есть три вывода, то есть эмиттер, база и коллектор, где база соединена с эмиттером через прямое смещение и с коллектором через обратное смещение.
Поток электронов в конфигурации NPN идет от эмиттера к коллектору, поскольку оба конца имеют отрицательный материал.
Рабочий
В транзисторе NPN, когда на него не подается напряжение, транзистор считается несмещенным. При подаче напряжения возникает поток заряда, который генерирует ток в цепи. Поскольку левая и правая стороны NPN-транзисторов изготовлены из отрицательного материала, известно, что большинство носителей заряда в этих двух областях представляют собой отрицательно заряженные электроны, тогда как средняя область (база), изготовленная из P-материала, имеет основные носители, что подтверждается являются положительно заряженными ионами.
Таким образом, поток зарядов в этом транзисторе идет от эмиттера к базе, которая затем передается на коллектор.

PNP
Транзистор PNP, с другой стороны, имеет противоположную конфигурацию. Материал N в этом транзисторе расположен между материалами P с обеих сторон. В этом транзисторе электроны берутся из базы, которая находится посередине. Когда ток поступает в базу, он далее направляется в коллектор, где усиливается.
Этот транзистор имеет два PN-перехода. Они образуются, когда эмиттер соединяется с базой, образующей один PN-переход, а другой формируется, когда база соединяется с коллектором, образующим другой PN-переход.
Рабочий
Если на данный транзистор не подается напряжение, то говорят, что это несмещенный PNP-транзистор. После приложения напряжения возникает поток зарядов, которые генерируют ток. В случае PNP-транзистора область P состоит из дырок в качестве основных носителей заряда, а отрицательно заряженные электроны считаются неосновными носителями заряда. Принимая во внимание, что в основе, которая представляет собой материал N, электроны считаются основными носителями заряда, а дырки считаются неосновными носителями заряда.
Таким образом, основными носителями заряда в PNP-транзисторе являются дырки, а не отрицательно заряженные электроны.

Предпочтительность NPN перед PNP
Обычно в электрических цепях транзисторы NPN предпочтительнее транзисторов PNP. Хотя основное различие между обоими транзисторами заключается в конфигурации материалов P и N, это меняет режим работы обоих транзисторов.
Вот несколько причин, по которым транзисторы NPN предпочтительнее транзисторов PNP:
Движение электронов
Основными носителями в NPN-транзисторах являются отрицательно заряженные электроны, и известно, что электроны имеют более высокую скорость подвижности и перемещаются быстрее по сравнению с дырками, представленными в качестве основных носителей в PNP-транзисторах. Будучи положительно заряженными ионами, они менее подвижны, чем электроны.
Более высокая подвижность электрона обеспечивает большую проводимость электричества в данной цепи, что делает NPN более предпочтительным транзистором, чем PNP.
Заземление отрицательной клеммы
Заземление отрицательной клеммы помогает сохранить баланс в протекании тока и свести к минимуму несбалансированное протекание тока. NPN имеет более заметное отрицательное поле, которое помогает легко заземлить отрицательную клемму, тогда как PNP-транзистор имеет более заметное положительное поле. Это предотвращает заметное отрицательное воздействие транзистора и затрудняет простоту заземления отрицательной клеммы.
Таким образом, транзистор NPN более предпочтителен, чем PNP, так как отрицательный вывод можно легко заземлить.
Транзистор NPN в качестве переключателя
Когда транзистор используется в качестве переключателя, транзистор NPN работает более эффективно по сравнению с транзистором PNP. Мощность переключения больше при рабочей конфигурации транзистора в NPN с более отрицательным полем вместо PNP-транзистора с положительным полем. Точно так же частота транзистора NPN лучше, чем у PNP, что делает выход усиления лучше, чем у PNP-конфигурации.
Скорость переключения и коэффициент усиления выше у транзистора NPN. Следовательно, оба режима обычного транзистора работают лучше, когда конфигурация выполняется с материалом P, центрированным с материалом N. Вместо противоположной конфигурации это PNP.
Экономические выгоды
Стоимость производства NPN-транзистора значительно меньше по сравнению с PNP-транзистором. Чтобы ограничить стоимость производства транзисторов, NPN-транзистор используется чаще, чем PNP-транзистор.
Более надежный
Имея меньшие размеры и низкую себестоимость, NPN-транзистор считается более эффективным и надежным, чем PNP-транзистор.
Полевой транзистор
Это тип униполярного транзистора, который не имеет двойных переходов, как транзистор BJT. Будучи униполярным, полевой транзистор имеет встроенный материал P или N, и поэтому в качестве носителей заряда в этом транзисторе работают либо электроны, либо дырки. Оба носителя заряда не будут представлены одновременно в полевом транзисторе.
Известно, что полевой транзистор имеет высокий входной импеданс, что делает его идеальным для использования в интегральных схемах.
Полевой транзистор считается устройством, управляемым напряжением, поскольку его функционирование зависит от выходных напряжений, которые ему обеспечивают входные напряжения. Есть три разных вывода полевого транзистора, которые отличаются от выводов биполярного транзистора. вот эти три клеммы:
Ворота
Источник
Слив
Давайте обсудим, насколько расположение и роль этих клемм важны для нормального функционирования полевого транзистора.
Затвор
Это вывод, который в основном отвечает за поток носителей заряда в транзисторе. Это сделано путем диффузии полупроводника N-типа и полупроводника P-типа. Он расположен близко к каналу, чтобы обеспечить правильное течение носителей заряда от истока к стоку.
Источник
Это вывод полевого транзистора, где электроны или дырки входят в канал схемы, чтобы двигаться дальше к стоку для нормального функционирования схемы. Вход носителей заряда сюда контролируется воротами.
Слив
Это последняя клемма полевого транзистора, откуда выходят входящие носители заряда. Электроны в основном входят в канал из затвора и выходят из стока; этот поток носителей заряда от истока к стоку контролируется и регулируется третьим выводом, который является затвором.
В зависимости от работы этого транзистора существует два различных типа полевых транзисторов, как описано ниже: схема. JFET представляет собой устройство, управляемое напряжением, и работает либо с материалом P-типа, либо с материалом N-типа. Основываясь на этой конфигурации, JFET далее делится на JFET n-типа и JFET P-типа.
Поскольку он управляется подаваемым на него напряжением, когда на него не подается напряжение, считается, что транзистор находится во включенном состоянии, а при подаче напряжения транзистор пропускает ограниченное количество тока течь по цепи.
Если материал P-типа является основным компонентом JFET, то он известен как P-тип JFET, а основными носителями заряда в этом транзисторе являются положительно заряженные ионы, которые являются дырками.
С другой стороны, если основным компонентом транзистора является материал N-типа, то он известен как N-тип JFET, и отрицательно заряженные электроны являются в нем основными носителями заряда.

Металлооксид-полупроводниковый полевой транзистор (МОП-транзистор)
МОП-транзистор — это тип полевого транзистора, который в основном используется для усиления или переключения в данной цепи. Это также устройство, управляемое напряжением, так как небольшое напряжение вносит изменения в ток в цепи.
МОП-транзистор дополнительно имеет два типа конфигураций: тип истощения и тип расширения.
Если МОП-транзистор относится к типу истощения, то это означает, что он находится в форме закрытого переключателя, и для выключения переключателя необходимо обеспечить напряжение затвора истока.
С другой стороны, если этот транзистор относится к типу расширения, считается, что он находится в форме разомкнутого переключателя, и для включения переключателя должны быть напряжения затвора истока.

Разница между JFET и MOSFET
Существует несколько различий между JFET и MOSFET, как описано ниже: МОП-транзистор работает в обоих режимах, будь то в режиме истощения или в режиме улучшения.
На проводимость JFET обычно влияет обратное смещение в канале, тогда как в MOSFET на проводимость влияют переносы, присутствующие в канале.
Сопротивление стоковой клеммы полевого транзистора JFET довольно велико по сравнению с сопротивлением стока полевого МОП-транзистора.
Что касается производственного процесса, то он довольно прост для JFET, но несколько сложен для MOSFET.
JFET считается транзистором с тремя выводами, тогда как MOSFET считается транзистором с четырьмя выводами.
Применение транзисторов
В нашей повседневной жизни транзисторы используются по-разному. Некоторые из них обсуждались здесь следующим образом.
Транзисторы могут использоваться для выполнения двух основных функций: переключения цепи или усиления тока в данном устройстве.
В качестве переключателя транзисторы используются как в цифровых, так и в аналоговых схемах.
Когда требуется больший ток, биполярные переходные транзисторы могут работать, усиливая ток, проходящий через его базу.
Транзисторы широко используются в производстве наших мобильных телефонов. Транзисторы, присутствующие в мобильных телефонах, отвечают за хранение и регулирование тока, а также за усиление сигналов, поступающих на мобильный телефон.
Интегральные схемы встроены во многие устройства нашей повседневной жизни. Эти небольшие устройства отвечают за передачу электрических сигналов из одного места в другое через другие устройства, в основном с использованием транзисторов. Транзисторы являются основными функциональными элементами этих микросхем, известных как интегральные схемы.
Все электрические устройства обеспечивают звуковые функции, включая радио, сотовые телефоны или компьютеры, использующие транзисторы для усиления звука устройства и, следовательно, улучшения качества звука.
Преимущества и недостатки использования транзистора
Как и все остальное, использование транзистора имеет ряд преимуществ и недостатков. Некоторые из них обсуждались ниже:
Преимущества
Некоторые преимущества использования транзистора обсуждались ниже.
Многие преимущества транзистора обусловлены его очень малыми размерами и меньшими затратами на производство. Транзистор имеет относительно небольшие размеры и обеспечивает эффективную работу, занимая очень мало места в устройстве.
Может действовать как изолятор и как проводник. Поэтому его иногда называют полупроводником. Когда есть потребность в протекании тока, транзистор действует как проводник, тогда как, когда ток необходимо остановить или уменьшить, транзистор действует как изолятор.
Когда транзистор используется в качестве транзистора с биполярным переходом, он обеспечивает одновременный поток положительных и отрицательных носителей заряда. Через нее проходят отрицательные и положительные заряды в виде электронов и дырок соответственно.
При низких производственных затратах небольшие транзисторы можно использовать для изготовления довольно больших интегральных схем.
Транзисторы достаточно надежны из-за небольших размеров и меньшей чувствительности к механическим воздействиям; из-за этого меньше шансов физического повреждения оборудования.
Использование кремния в транзисторах имеет важное значение в устройствах, работающих в среде с более высоким током. Устройства переменного тока, которые требуют работы с более высокими уровнями тока, могут работать прямо с BJ-транзисторами, состоящими из кремниевой основы.
Не требуется большое количество напряжений для большого количества выходного напряжения. Таким образом, транзистор предлагает большие напряжения с входом небольшого количества напряжений.
Отсутствует шум, связанный с работой транзистора, что обеспечивает бесшумную работу. Будучи таким маленьким по размеру, в оборудовании транзистора нет движущегося элемента, что помогает избежать износа машины.
Недостатки
При многих преимуществах, связанных с использованием транзисторов, есть и некоторые недостатки. Ниже рассмотрены некоторые из недостатков:
Более высокие значения напряжения и тока могут плохо сказаться на качестве транзистора. Его следует размещать там, где уровни напряжения и тока относительно выше.
В случае обратного напряжения транзисторы обычно не работают, поэтому их следует использовать с осторожностью при работе в устройстве переменного тока, чтобы обратное напряжение не нарушило работу транзистора.
Транзисторы довольно чувствительны к воздействию температуры. Если к устройству применяются более высокие уровни температуры, это может в конечном итоге повредить транзистор.
Малый размер транзистора может быть и его недостатком. Если есть повреждение цепи или, в частности, транзистора, процесс ремонта довольно сложен из-за его небольшого размера.
Заключение
Транзисторы представляют собой очень маленькие устройства, которые устанавливаются в цепи и могут использоваться для выполнения многих функций, включая усиление тока или напряжения, а также включение и выключение данной цепи. Транзистор имеет три основных компонента, которые обеспечивают его нормальную работу, включая эмиттер, базу и коллектор, тогда как в некоторых типах транзисторов три вывода включают затвор, сток и исток.
Есть два типа носителей заряда, протекающих в транзисторе, который создает ток, включая отрицательно заряженные ионы, которые являются электронами, и положительно заряженные ионы, которые являются дырками.
Если вы хотите подробно изучить транзистор и связанные с ним элементы, узнайте все об этом у наших частных домашних наставников.
Найдите лучших репетиторов в вашем районе
Найдите репетитора
Как работает транзистор?
Вопрос

Как работает транзистор?

Автор вопроса: Тони Уилан Ответить

Конструкция транзистора позволяет ему работать как усилитель или переключатель. Это достигается за счет использования небольшого количества электричества для управления воротами на гораздо большем подача электроэнергии, как поворот клапана для управления подачей воды.
Транзисторы состоят из трех частей: базы, коллектора и эмиттера. База является устройством управления воротами для более крупного электроснабжения. Коллекционер – это больший источник электропитания, а эмиттер является выходом для этого источника. Отправив различные уровни тока от базы, количество тока, протекающего через затвор от коллектора может регулироваться. Таким образом, можно получить очень небольшое количество тока. используется для управления большим количеством тока, как в усилителе. Тот же процесс используется для создать двоичный код для цифровых процессоров, но в этом случае порог напряжения пять вольт необходимо, чтобы открыть затвор коллектора. Таким образом, транзистор используется как переключатель с двоичной функцией: пять вольт ВКЛ, менее пяти вольт ВЫКЛ.
Полупроводящие материалы делают транзистор возможным. Большинство людей знакомы с электропроводящими и непроводящими материалами. Металлы обычно считают как проводящий. Такие материалы, как дерево, пластик, стекло и керамика непроводящие, или изоляторы. В конце 1940-х годов группа ученых, работавших в Bell Лаборатории в Нью-Джерси обнаружили, как брать определенные типы кристаллов и использовать их в качестве электронные устройства управления, используя их полупроводниковые свойства. Большинство неметаллические кристаллические структуры обычно считаются изоляторами. Но по заставляя кристаллы германия или кремния расти с примесями, такими как бор или фосфора кристаллы приобретают совершенно другие электропроводящие свойства. По помещая этот материал между двумя проводящими пластинами (эмиттер и коллектор), сделан транзистор. При подаче тока на полупроводниковый материал (базу) электроны собираться до тех пор, пока не сформируется эффективный канал, позволяющий проходить электричеству Учеными, ответственными за изобретение транзистора, были Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли. Их патент назывался: Three Элемент электродной цепи, использующий полупроводниковые материалы.
Ссылка:
Кто изобрел транзистор?
Как работают транзисторы?

Ответил: Стивен Портц, учитель технологии, средняя школа Space Coast, Флорида

Существует два основных типа транзисторов: переходные транзисторы и полевые транзисторы. Каждый работает по-своему. Но полезность любого транзистора зависит от его способность управлять сильным током при слабом напряжении. Например, транзисторы в система громкой связи усиливает (усиливает) слабое напряжение, возникающее, когда человек говорит в микрофон. Электричество, поступающее от транзисторов, достаточно сильное, чтобы использовать громкоговоритель, который воспроизводит звуки намного громче, чем голос человека.
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
Переходной транзистор состоит из тонкого куска одного типа полупроводниковый материал между двумя более толстыми слоями противоположного типа. Например, если средний слой p-типа, внешние слои должны быть n-типа. Такой транзистор представляет собой НПН-транзистор. Один из внешних слоев называется эмиттером, а другой известен как коллекционер. Средний слой – это основа. Места, где излучатель соединяется с база и база присоединяется к коллектору, называются соединениями.
На слои NPN-транзистора должно быть подано правильное напряжение. напряжение базы должно быть больше напряжения эмиттера. Напряжение коллектор, в свою очередь, должен быть более положительным, чем у базы. Напряжения питается от батареи или какого-либо другого источника постоянного тока. Эмиттер поставляет электроны. База вытягивает эти электроны из эмиттера, потому что он имеет более положительное напряжение, чем эмиттер. Это движение электронов создает поток электричества через транзистор.
Ток проходит от эмиттера к коллектору через базу. Изменения в напряжение, подключенное к базе, изменяет поток тока, изменяя количество электроны в базе. Таким образом, небольшие изменения базового напряжения могут вызвать большие изменения тока, вытекающего из коллектора.
Производители также производят транзисторы с PNP-переходом. В этих устройствах эмиттер и коллектор представляет собой полупроводниковый материал p-типа, а основание — n-типа. PNP-переход Транзистор работает по тому же принципу, что и NPN-транзистор. Но отличается одним уважать. Основной поток тока в транзисторе PNP управляется путем изменения количество дырок, а не количество электронов в базе. Также этот вид Транзистор работает правильно, только если отрицательный и положительный контакты к нему обратное по сравнению с транзистором NPN.
ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
Полевой транзистор имеет только два слоя полупроводника материала, один над другим. Электричество протекает через один из слоев, называемый канал. Напряжение, подключенное к другому слою, называемому затвором, мешает ток, протекающий в канале. Таким образом, напряжение, подведенное к затвору, управляет сила течения в канале. Существуют две основные разновидности полевого эффекта. транзисторы-полевой транзистор соединения (JFET) и полупроводник оксида металла полевой транзистор (МОП-транзистор). Большинство транзисторов, содержащихся в современных интегральные схемы — это МОП-транзисторы.

Ответил: Джастин Шорс, старшеклассник
Что такое транзистор? — Подробное руководство по транзисторам
Сегодня в этом посте я расскажу обо всем, что связано с транзистором, включая определение транзистора, символ, работу, характеристики, типы и области применения.
Давайте сразу приступим.
Определение:
Транзистор — это электронное устройство, которое содержит три вывода: эмиттер, базу и коллектор. Небольшой ток на одной клемме используется для создания большого тока на остальных клеммах. Транзисторы в основном используются для коммутации и усиления. Транзистор содержит два PN-перехода, то есть переход коллектор-база с обратным смещением и переход эмиттер-база с прямым смещением.
Символ:
На следующем рисунке показан электронный символ транзистора.
Работа:
Работа транзистора напрямую связана с движением электронов и дырок.
A: Работа BJT
В транзисторе NPN, когда транзистор находится в выключенном состоянии и ток на стороне базы отсутствует, отверстия на клемме базы действуют как барьер и предотвращают движение электронов от эмиттера. к коллекторному терминалу.
Однако, когда мы прикладываем положительное напряжение к базовой клемме, электроны будут поступать от эмиттера к базовой клемме и объединяться с отверстиями, имеющимися в базовой клемме. Избыточные электроны, которые не соединяются с дырками, затем попадут на клемму коллектора и откроют транзистор. Следовательно, небольшой ток на выводе базы будет вводить большой ток на выводах эмиттера и коллектора. Это явление используется для усиления.
Транзистор также действует как переключатель. Когда на базовом выводе нет тока, на остальных клеммах ток не будет, что позволяет транзистору оставаться в выключенном состоянии. Однако небольшой ток на базовом выводе приведет к большому току. Следовательно, базовый ток отвечает за включение и выключение транзистора и заставляет его работать как переключатель.
B: Работа полевого транзистора
Чтобы понять работу полевого транзистора, мы возьмем полевой транзистор, который далее делится на два типа: N-канальный JFET и P-канальный JFET. Мы рассмотрим работу N-Channel JFET.
На следующем рисунке показана конструкция N-канального полевого транзистора JFET, где вывод затвора изготовлен из материала P-типа, образующего PN-переход с обратным смещением. Этот переход создает обедненную область вокруг вывода затвора в отсутствие внешнего напряжения.
При отсутствии внешнего напряжения (VG = 0) на клемме затвора и небольшом напряжении (VDS), приложенном к клеммам истока и стока, это позволяет максимальному току насыщения (IDSS) протекать через канал от контакта стока к истоку, которому мешает обедненная область, образованная вокруг соединений.
Когда вы подаете небольшое отрицательное напряжение на вывод затвора, это приводит к увеличению размера обедненной области и, следовательно, к уменьшению площади канала и протеканию тока.
Более отрицательное напряжение на выводе затвора увеличит область истощения и еще больше уменьшит ширину канала до такой степени, что ток между выводами истока и стока перестанет течь. Напряжение, при котором ток между выводами истока и стока отсутствует, называется напряжением «защемления».
Так работает JFET. Управляя входным напряжением на выводе затвора, он будет управлять протеканием тока между выводами стока и истока, поэтому его называют устройством, управляемым напряжением.
Характеристики:
Транзистор представляет собой устройство с тремя выводами, в котором небольшой ток на одном выводе используется для создания большого тока на остальных выводах.
Кривая характеристик транзистора представляет собой соотношение между электрическим напряжением и электрическим током устройства.
В зависимости от конфигурации схемы кривые характеристик транзисторов делятся на три основных типа:
1: Кривая входной характеристики:
Кривая входной характеристики демонстрирует любые изменения, которые происходят во входном электрическом токе из-за изменения во входном электрическом напряжении при наличии постоянного выходного напряжения.
2: Кривая выходной характеристики:
Кривая выходной характеристики представляет собой график между выходным напряжением по оси y и выходным током по оси x при неизменном входном токе.
3: Кривая характеристики передачи тока:
Эта кривая представляет изменение выходного тока из-за входного тока при неизменном выходном напряжении.
Типы:
Транзисторы делятся на два основных типа:
1: BJT (биполярные транзисторы)
2: FET (полевые транзисторы)
1: BJT (биполярные) 2090 Junction транзисторы (объясненные в моем предыдущем посте) являются устройствами, управляемыми током, и далее делятся на два типа.
A: NPN-транзистор
NPN-транзистор — это тип BJT-транзистора, в котором основными носителями заряда являются электроны, а дырки — неосновные. В этом типе транзистора, когда напряжение подается на вывод базы, это позволяет току течь от коллектора к выводу эмиттера.
B: PNP-транзистор
PNP-транзистор — это тип биполярного транзистора, в котором дырки являются основными носителями заряда, а электроны — неосновными. При подаче напряжения на клемму базы ток начинает течь от эмиттера к клемме коллектора.
2: FET (полевые транзисторы)
FET-транзисторы представляют собой устройства, управляемые напряжением, которые подразделяются на два основных типа.
A: JFET
Полевой транзистор с распределительным затвором — это тип полевого транзистора, который представляет собой полупроводниковое устройство, в основном используемое для изготовления усилителей и переключателей с электрическим управлением. Это устройство, управляемое напряжением, потому что ему не требуется ток смещения, чтобы запустить работу транзистора.
B: МОП-транзистор
MOSFET расшифровывается как Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor , тип полевого транзистора, который изготовлен из контролируемого окисления полупроводника. Здесь терминал затвора управляет потоком тока.
Применение:
Транзисторы в основном используются для коммутации и усиления.
Обычно он используется во встроенных проектах для целей переключения, вам следует взглянуть на транзистор как на переключатель.
Используется при создании интегральных схем, которые в дальнейшем используются для разработки процессоров.
Используется в логических элементах и логарифмических преобразователях.
Используется для радиопередачи и обработки сигналов.
Надеюсь, у вас есть четкое представление о транзисторе. Если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете оставить свои комментарии в разделе ниже, я буду рад помочь вам, чем смогу. Спасибо за прочтение статьи.
Хотите продолжить читать статьи от DesignSpark?
Станьте участником, чтобы бесплатно получить неограниченный доступ ко всему контенту DesignSpark!
Зарегистрируйтесь, чтобы стать участником
Уже являетесь участником DesignSpark? Логин
Поделиться этой записью
thumb_upLike star_borderСледите за статьей
Привет, я студент электротехнического факультета. Сейчас работаю в магазине электроники. Я работаю там на электрических компонентах. Там я узнаю много полезных практических концепций. С другой стороны, я даю онлайн-обучение некоторым старшеклассникам. Я люблю электрические и электронные устройства и планирую получить степень магистра в области электроники.
Рекомендуемые статьи
Типы транзисторов — BJT, FET, JFET, MOSFET, IGBT и специальные транзисторы
Различные типы полевых эффектов, биполярные переходы, истощение, усиление, биполярные и специальные транзисторы с изолированным затвором
Транзистор является наиболее часто используемым компонентом в современной электронике и логические схемы из-за их двух основных функций, т. е. переключения и усиления. Они используются как в аналоговых, так и в цифровых схемах, маломощных и высокочастотных устройствах. Есть различных видов транзисторов , имеющих свои достоинства и недостатки. Вот некоторые типы транзисторов, обсуждаемые в этой статье.
Содержание
Что такое транзистор?
Транзистор представляет собой полупроводниковый прибор с тремя выводами, который используется для переключения или усиления сигнала. Небольшой ток или напряжение на его входе можно использовать для управления очень высоким выходным напряжением или током.
Слово « Transistor » представляет собой комбинацию двух слов «Trans» для « Trans fer» и «istor» вместо «Res istor ». Это связано с тем, что транзистор передает свое сопротивление с одного конца на другой в зависимости от входного сигнала.
Транзистор в основном подразделяется на два типа:
Транзистор с биполярным переходом – BJT
Полевой транзистор – полевой транзистор
Биполярный транзистор – BJT
Биполярный транзистор или биполярный транзистор — это тип транзистора, который является биполярным и имеет переход. Биполярный означает, что он использует оба типа носителей заряда, то есть электроны и дырки. В то время как переход относится к границе между двумя различными полупроводниковыми материалами, обычно известной как PN-переход.
Биполярный транзистор состоит из трех чередующихся слоев полупроводниковых материалов P-типа и N-типа, имеющих два PN-перехода. Он имеет 3 вывода: эмиттер, базу и коллектор. Каждый вывод соединен с каждым слоем транзистора.
Основой является средний слой, зажатый между Излучателем и Коллектором. База является наиболее слаболегированным слоем из всех. Эмиттер и коллектор сильно легированы, причем эмиттер сравнительно сильно легирован, чем коллектор.
BJT — это токоуправляемое устройство. Это означает, что он использует входной ток на своей базовой клемме для управления выходным током или током коллектора. Соединение перехода база-коллектор в обратном направлении и перехода база-эмиттер в прямом смещении позволяет протекать току между эмиттером и коллектором. Этот ток прямо пропорционален базовому току.
Поскольку его переход база-эмиттер или вход смещены в прямом направлении, входное сопротивление очень низкое. Выходное сопротивление очень высокое из-за обратного смещения коллектор-эмиттер. Поэтому BJT имеет очень высокий коэффициент усиления.
.
Связанный пост: Биполярный соединительный транзистор (BJT) — конструкция, работа, типы и применение
Существует два типа биполярных транзисторов: транзисторы NPN и PNP.
Транзистор NPN 9Транзистор 0002 NPN состоит из комбинации двух материалов N-типа и одного материала P-типа. P-область зажата между N-областями. Три терминала коллектор, база и эмиттер поднимаются из регионов N, P и N соответственно.
Основными носителями заряда являются электроны, а неосновными носителями заряда являются дырки. Подача тока I _B на клемму базы позволяет току I _C проходить от коллектора к эмиттеру. Ток прямо пропорционален базовому току. При этом суммарный ток эмиттера I _E представляет собой сумму тока базы I _b и тока коллектора I _C .
I _C = βI _B
I _E = I _B + I _C
Символ направления тока транзистора NPN. Маленькая стрелка, указывающая наружу от эмиттера, показывает текущее направление, идущее наружу от эмиттера.
Транзистор NPN включается при подаче положительного напряжения база-эмиттер В _BE и поскольку основными носителями являются электроны, он имеет высокую скорость переключения.
Запись по теме: Что такое транзистор NPN? Конструкция, работа и применение
PNP-транзистор
PNP-транзистор состоит из комбинации двух P-слоев и одного N-слоя. Тонкий N-слой зажат между двумя толстыми P-слоями. Средний N-слой называется базовым, а два окружающих слоя называются коллектором и эмиттером.
Основными носителями заряда являются дырки, а неосновными носителями заряда являются электроны.
Переход коллектор-эмиттер с обратным смещением и переход база-эмиттер с прямым смещением переводят транзистор в режим проводимости, при котором выходной ток прямо пропорционален току базы.
PNP-транзистор включается при подаче на базу отрицательного напряжения V _BE и выключается при подаче положительного напряжения.
Поскольку большинство носителей являются дырками, время восстановления PNP-транзистора сравнительно велико, поэтому он имеет более низкую скорость переключения, чем NPN-транзистор.
В символе PNP-транзистора стрелка, указывающая внутрь, представляет направление тока, протекающего внутри эмиттера к базе и коллектору. Таким образом, общий ток I _C равен току эмиттера минус ток базы
I _C = I _E – I _B
Что такое PNP-транзистор? Строительство, работа и применение

Полевой транзистор – FET
FET или полевой транзистор — это тип транзистора, который использует электрическое поле или напряжение для управления током. Он униполярный, то есть ток течет только за счет основных носителей заряда, то есть электронов или дырок.
Три клеммы полевого транзистора: сток (D), затвор (G) и исток (S). По своей конструкции полевой транзистор имеет канал между стоком и истоком. Канал относится к пути для потока тока. Сток и исток изготовлены из одного и того же полупроводникового материала. Однако клемма стока имеет более положительное напряжение. Поэтому выводы стока и истока взаимозаменяемы.
Ширина канала контролируется напряжением на его затворе. Применение прямого затвора к напряжению истока V _GS увеличивает ширину канала и, следовательно, ток стока I _D . Такой режим называется режимом улучшения. При применении реверса V _GS уменьшается длина канала и ток I _D . Такой режим работы называется режимом истощения. Следовательно, это устройство, управляемое напряжением.
Поскольку вход (затвор) смещен в обратном направлении, входное сопротивление полевого транзистора очень велико в диапазоне 100 МОм, поэтому входной ток или ток затвора отсутствуют. Следовательно, он имеет очень низкое энергопотребление и высокую эффективность. И выходное сопротивление низкое. Поэтому FET имеет меньший коэффициент усиления, чем BJT.
Поскольку в полевых транзисторах используется только один тип носителей заряда — электроны или дырки, время восстановления очень быстрое. Поэтому его скорость переключения очень высока, и его можно использовать для очень высокочастотных приложений.
Существует два типа полевых транзисторов: JFET (Junction FET) и MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET).
Связанный пост:
Разница между BJT и FET транзисторами
Разница между транзисторами NPN и PNP
Полевой транзистор с переходом JFET
JFET или полевой транзистор с переходом представляет собой тип полевого транзистора с одним PN-переходом между затвором и каналом. Он имеет три терминала Gate (G), Drain (D) и Source (S). Канал окружен областью ворот. Канал и затвор выполнены из чередующегося слоя полупроводника. Два конца канала называются стоком и истоком.
Канал встраивается при изготовлении. Следовательно, JFET может проводить ток, когда на его затворе нет напряжения. Приложение обратного напряжения к затвору создает обедненную область вокруг канала, которая сжимает и уменьшает ширину канала. Поток тока уменьшается и в конце концов прекращается, когда область истощения полностью перекрывает канал. Такой режим работы также известен как режим истощения, и JFET работает только в этом режиме.0005
Канал может быть изготовлен из полупроводникового материала P-типа или N-типа. Таким образом, JFET можно разделить на
N-канальный JFET
P-канальный JFET
N-канальный JFET
Канал N-канального JFET изготовлен из полупроводникового материала N-типа, отсюда и название. Носителями заряда, ответственными за протекание тока, являются электроны. Время восстановления электронов быстрое, поэтому N-канальный JFET имеет высокую скорость переключения.
При нулевом напряжении на затворе он будет проводить ток между истоком и стоком, так как есть канал. Применение отрицательного V _GS создает обедненную область, которая уменьшает ширину канала. Таким образом, уменьшая текущий поток.
P-канальный JFET
Канал в P-канальном JFET изготовлен из материала P-типа, а отверстия являются носителями заряда, ответственными за протекание тока. Дырки относительно тяжелее и имеют меньшую скорость, чем электроны. Следовательно, P-канальный JFET имеет более низкую скорость, чем N-канальный JFET.
P-канальный JFET работает, даже если на его затворе нет напряжения. Приложение положительного напряжения затвора уменьшает ширину канала и уменьшает ток.
Похожие сообщения:
Транзистор с биполярным переходом (BJT) – формулы и уравнения
Транзистор, MOSFET и IGFET Обозначения
MOSFET
MOSFET или металлооксидно-полупроводниковый полевой транзистор — это тип полевого транзистора, клемма затвора которого электрически изолирована от его канала. Поэтому он также известен как IGFET (полевой транзистор с изолированным затвором). Он имеет четыре терминала; сток, ворота, исток и корпус. Клемма корпуса часто замыкается на источник, образуя три клеммы.
MOSFET имеет изолирующий слой из диоксида кремния между затвором и каналом. Он увеличивает входное сопротивление в диапазоне мегаом и снижает ток утечки.
МОП-транзистор работает так же, как и любой другой полевой транзистор. Напряжение на его затворе используется для изменения ширины канала и тока через него. Он может уменьшить или увеличить ширину канала. Таким образом, MOSFET работает в двух режимах, то есть в режиме истощения и в режиме улучшения.
Недостатком изолирующего слоя является то, что он создает емкость между затвором и каналом, что делает его уязвимым для накопления статического заряда.
Связанная запись: МОП-транзистор — работа, типы, работа, преимущества и применение
МОП-транзистор с обеднением
МОП-транзистор с истощением или D-MOSFET — это тип МОП-транзистора, в котором канал изготавливается во время производства. Это нормально включенный полевой МОП-транзистор, который проводит ток при отсутствии входного напряжения или напряжения затвор-исток. Применение вперед V _GS переводит D-MOSFET в режим улучшения, при котором ток увеличивается. при подаче реверса V _GS переводит его в режим истощения, при котором ток уменьшается и он отключается.
В зависимости от канала D-MOSFET можно разделить на N-канальный и P-канальный D-MOSFET.
D-MOSFET может работать как в режиме истощения, так и в режиме расширения. В то время как улучшение MOSFET не может работать в режиме истощения.
Related Posts:
Типы компьютерной памяти и их применение
Типы защелок — защелки SR и D
Типы микросхем. Классификация интегральных схем и их ограничения
N-канальный D-MOSFET
N-канальный D-MOSFET канал изготовлен из материала N-типа, а ток течет за счет электронов. Положительное напряжение затвор-исток V _GS увеличивает ширину канала, тем самым увеличивая ток. В то время как отрицательный V _GS истощает канал носителей заряда и снижает ток до полного выключения.
P-канальный D-MOSFET
P-канальный D-MOSFET канал выполнен из материала P-типа с отверстиями в качестве носителей заряда. Положительное значение V _GS уменьшает ширину канала и ток, в то время как отрицательное напряжение V _GS увеличивает ток в P-канальном D-MOSFET.
Enhancement MOSFET
Enhancement MOSFET или E-MOSFET — это «нормально выключенный» MOSFET, который не проводит ток при отсутствии входного сигнала. У него нет канала. Канал индуцируется приложением прямого напряжения V _GS между его затвором и истоком. Напряжение увеличивает ширину канала и ток, отсюда и название.
E-MOSFET также подразделяются на N-канальные и P-канальные E-MOSFET.
N-канальный E-MOSFET
Канал индуцируется за счет приложения положительного V _GS, который накапливает слой отрицательных зарядов от P-подложки под затвором, который формирует N-канал. Увеличение напряжения увеличивает его ширину и проводимость по току.
P-канальный E-MOSFET
Канал индуцируется путем подачи отрицательного напряжения V _GS, что увеличивает ширину канала для увеличения протекающего тока. Канал создается путем накопления дырок из N-подложки под электродом затвора.
Похожие сообщения:
Разница между диодом и транзистором
Разница между транзистором и тиристором (SCR)?
Биполярный транзистор с изолированным затвором IGBT
IGBT или биполярный транзистор с изолированным затвором представляет собой тип транзистора, который сочетает в себе лучшие черты биполярного транзистора и полевого МОП-транзистора. Он имеет входные характеристики MOSFET (изолирующий затвор), которые представляют собой высокий входной импеданс и высокую скорость переключения, и выходные характеристики BJT, которые обеспечивают большие возможности обработки выходного тока.
Он имеет три терминала Gate (G), Collector (C) и Emitter (E). Затвор представляет собой часть MOSFET, а коллектор и эмиттер представляют собой часть BJT. Это устройство, управляемое напряжением, такое как MOSFET, не имеющее входного тока. Таким образом, он не имеет входных потерь. Однако он однонаправленный, в отличие от полевого МОП-транзистора, который является двунаправленным. Он пропускает ток только от коллектора к эмиттеру.
Он состоит из комбинации MOSFET и BJT с использованием конфигурации пары Дарлингтона, как показано выше, N-канального MOSFET с транзистором PNP. Положительное напряжение затвор-эмиттер V _GE включает полевой МОП-транзистор, который запускает базовый ток на PNP. PNP включается и проводит огромный ток.
Эта комбинация улучшает общее номинальное напряжение и ток при снижении входных потерь и приличной скорости переключения. Это намного проще в эксплуатации.
Похожие сообщения:
Тиристорный и кремниевый выпрямитель (SCR) – типы и работа
Что такое ДИАК? Строительство и работа
Что такое ТРИК? Строительство и эксплуатация
Проход через IGBT
Проход через IGBT имеет буферный слой N+. Он имеет возможности блокировки асимметричного напряжения, т.е. прямое и обратное напряжения пробоя различны. Обратное напряжение пробоя меньше, чем прямое напряжение пробоя. Они не выдерживают обратного напряжения. Они используются в цепях постоянного тока, поскольку они являются однонаправленными, такими как инверторы и прерыватели. Имеет более высокую скорость переключения
Без сквозного IGBT
Без сквозного IGBT не имеет буферного слоя N+. Они имеют симметричное напряжение пробоя, т. е. прямое и обратное напряжения пробоя равны. Они используются в цепях переменного тока, таких как выпрямители.
Сообщение по теме: Как проверить транзистор мультиметром (DMM+AVO) — NPN и PNP — 4 способа
Специальный транзистор
Существуют различные виды транзисторов, предназначенных для специальных целей. Вот некоторые из этих транзисторов, приведенные ниже.
Пара транзисторов Дарлингтона
Транзистор Дарлингтона или пара Дарлингтона представляют собой комбинацию двух транзисторов NPN или PNP в такой конфигурации, что их общий коэффициент усиления равен произведению их индивидуального коэффициента усиления. Он обеспечивает очень высокий коэффициент усиления по току. Ток, усиленный первым биполярным транзистором, усиливается вторым биполярным транзистором. Он используется в чувствительных схемах и занимает меньше места, чем отдельные транзисторы.
Эмиттер первого транзистора соединен с базой второго транзистора и их коллекторы общие. У него может быть высокий коэффициент усиления, но он также имеет двойные падения база-эмиттер. Он доступен в виде одного транзистора с тремя выводами, т. е. базой, эмиттером и коллектором.
Похожие сообщения:
Различные типы датчиков с приложениями
Типы фильтров и их применение
Типы электронных счетчиков
Пара Шиклаи Транзистор
Пара Шиклаи, как и пара Дарлингтона, представляет собой комбинацию двух биполярных транзисторов для улучшения коэффициента усиления по току. Но он объединяет два разных биполярных транзистора с одним транзистором. Преимущество этой конфигурации по сравнению с парой Дарлингтона состоит в том, что она имеет единое падение напряжения база-эмиттер. он имеет немного меньший коэффициент усиления по току, чем пара Дарлингтона.
Коллектор первого биполярного транзистора соединен с базой второго биполярного транзистора. Эмиттер первого и коллектор второго соединены вместе. Общий транзистор Шиклаи действует как первый или входной транзистор. Например, если первый транзистор является NPN, весь транзистор будет работать как NPN-транзистор с высоким коэффициентом усиления.
Фототранзистор
Фототранзистор, как следует из названия, зависит от интенсивности света. Это простой транзистор, но вместо базовой клеммы имеется светочувствительная область. Следовательно, у него всего два терминала. Фоточувствительная область преобразует энергию света в электрическую энергию, которая используется для управления выходным током.
Они могут быть изготовлены из BJT или FET. Фототранзистор BJT преобразует энергию света в ток базы, а фототранзистор FET преобразует свет в напряжение для управления большим током.
Остается выключенным, когда он находится в тени или в его светочувствительной области нет света. Он включается, когда свет падает на его соединение, что создает базовый ток или напряжение на затворе, пропорциональное интенсивности света. Он, в свою очередь, управляет большим током коллектора или стока
Транзисторы для слабых сигналов
Как следует из названия, такие транзисторы используются для усиления и коммутации очень слабых сигналов. У них очень высокий коэффициент усиления около 500, а номинальный ток коллектора измеряется в миллиамперах. Это очень чувствительные транзисторы, и их следует использовать только для слабых сигналов.
Related Posts:
Типы микропроцессоров и их применение
Типы микроконтроллеров и их применение
Малые переключающие транзисторы
Эти транзисторы в основном используются для переключения слабых сигналов. Их можно использовать для усиления; однако их усиление по току намного меньше, чем у транзистора с малым сигналом в диапазоне 200. Оба транзистора сделаны из биполярных транзисторов, таких как NPN и PNP.
Силовые транзисторы
Как следует из названия, эти транзисторы используются в приложениях большой мощности. Они могут работать с очень высоким током коллектора и напряжением. Они крупнее по размеру, чем любой обычный транзистор. Каждая область спроектирована большего размера с единственной целью — справиться с большим током. Они имеют высокое напряжение пробоя. Однако они также имеют высокое падение напряжения во включенном состоянии. Силовой транзистор доступен во всех типах транзисторов, таких как силовой BJT, силовой MOSFET и силовой IGBT.
Высокочастотные транзисторы
Эти транзисторы используются для очень высокочастотных и высокоскоростных переключений. Они также известны как РЧ (радиочастотные) транзисторы. Они могут включать и выключать слабые сигналы на очень высокой скорости в диапазоне 2000 МГц. Они используются как для переключения, так и для усиления на такой высокой частоте.
Лавинный транзистор
Лавинные транзисторы представляют собой биполярные транзисторы, разработанные специально для работы за пределами напряжения пробоя, называемого областью лавинного пробоя. Это область отрицательного сопротивления, где ток значительно возрастает. Эти транзисторы работают в этой области, известной как работа в лавинном режиме. В этом режиме они способны коммутировать очень большой ток на очень высокой скорости.
МОП-транзистор с двойным затвором
МОП-транзистор с двойным затвором — это особый тип полевого МОП-транзистора, специально разработанный для радиочастотных приложений. Он имеет два электрода затвора, изготовленных по одному каналу по всей его длине, на проводимость которого влияют оба затвора. Следовательно, его можно использовать для микширования двух входных сигналов. Он работает как два MOSFET последовательно, но с одним каналом. Они используются в радиочастотных смесителях и усилителях.
Related Posts:
Типы резисторов – фиксированные, переменные, линейные и нелинейные
Типы катушек индуктивности и их применение
Типы конденсаторов | Фиксированный, переменный, полярный и неполярный
Транзистор с несколькими эмиттерами
Транзистор с несколькими эмиттерами — это биполярный транзистор с несколькими эмиттерами. Он используется в качестве входа для логического элемента И-НЕ в схемах ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика). BJT — это просто два диода, соединенных встречно-параллельно. Низкий логический уровень на любом эмиттере переводит базу в низкое напряжение, тем самым останавливая ток коллектора, в то время как высокий логический уровень на обоих эмиттерах позволяет току коллектора, который используется для управления логической схемой. Они помогают сократить время переключения, если используются вместо диодов в DTL (диодно-транзисторная логика).
Транзистор Шоттки
Транзистор Шоттки представляет собой биполярный транзистор с диодом Шоттки, подключенным между его базой и коллектором. Диод Шоттки имеет меньшее падение напряжения, а также высокую скорость переключения. Из-за меньшего падения напряжения, чем падение база-эмиттер, он будет отводить ток от базы, чтобы транзистор не насыщался.
Однопереходные транзисторы UJT
Однопереходный транзистор или UJT представляет собой диод только с одним PN-переходом, но тремя выводами; эмиттер (E), base_1 (B1) и base_2 (B2). Как и диод, он используется только для переключения, но обеспечивает электрически управляемое переключение. В отличие от транзисторов, он не может усиливать какой-либо сигнал. Вход на эмиттере используется для управления током, протекающим между B1 и B2. Он включается в проводимость при подаче положительного импульса и выключается при подаче отрицательного импульса.
Биполярный транзистор с гетеропереходом (HBT)
Как следует из названия, HBT — это тип BJT, основа и эмиттер которого изготовлены из различных полупроводниковых материалов для формирования гетероперехода. Преимущество гетероперехода состоит в том, что он имеет более низкое базовое сопротивление и работает на очень высоких частотах.
Похожие сообщения:
Типы диодов и их применение — 24 типа диодов
Типы выпрямителей и их работа
Типы реле, их конструкция, работа и применение
Типы реле SSR – конструкция и эксплуатация
Типы двоичных множителей – Калькулятор двоичного умножения
Типы двоичных кодировщиков — конструкция, работа и применение
Типы двоичных декодеров — конструкция, работа и применение
Типы двоичных сумматоров и вычитателей — конструкция, работа и приложения
Типы микросхем таймеров 555 – конструкция, работа и применение
Типы инверторов и их применение
Типы цифровых логических вентилей
Транзистор — работа, конструкция, применение, типы
Транзистор представляет собой трехслойное полупроводниковое устройство PNP или NPN с двумя переходами. Транзистор изготовлен из полупроводниковых материалов, т. е. кремния, германия и т. д. Транзисторы имеют два основных типа применения: усиление и переключение. В силовой электронике, где основной задачей является эффективное управление мощностью, транзисторы неизменно работают как переключатели. В основном они используются в прерывателях и инверторах.
Диоды — это неуправляемые переключатели, имеющие только две клеммы. Они реагируют только на переключение напряжения на них. Транзисторы же имеют три вывода. две клеммы действуют как контакты переключателя, а третья используется для включения и выключения переключателя. Таким образом, схема управления может быть независимой от управляемой схемы.
Транзисторы усиливают ток, например, их можно использовать для усиления небольшого выходного тока логической микросхемы, чтобы он мог управлять лампой, реле или другим сильноточным устройством. Во многих схемах резистор используется для преобразования изменяющегося тока в изменяющееся напряжение, поэтому транзистор используется для усиления напряжения.
Транзистор можно использовать в качестве переключателя (либо полностью включенного с максимальным током, либо полностью закрытого без тока) и как усилителя (всегда частично включенного).
Величина текущего усиления называется текущим усилением, символ hFE.
Типы транзисторов
Существует два типа стандартных транзисторов, NPN и PNP , с разными символами схемы. Буквы относятся к слоям полупроводникового материала, используемого для изготовления транзистора. Большинство транзисторов, используемых сегодня, являются транзисторами NPN, потому что их легче всего изготовить из кремния. Если вы новичок в электронике, лучше всего начать с изучения того, как использовать транзисторы NPN.
Символы цепи транзистора NPN PNP
Выводы помечены как база (B), коллектор (C) и эмиттер (E). Эти термины относятся к внутренней работе транзистора, но они не очень помогают понять, как используется транзистор, так что относитесь к ним просто как к ярлыкам! В дополнение к стандартным (биполярным) транзисторам существуют полевые транзисторы, которые обычно называют полевыми транзисторами. У них разные символы схемы и свойства, и они (пока) не рассматриваются на этой странице.
Подключение транзистора
Транзисторы имеют три вывода, которые должны быть правильно подключены. Пожалуйста, будьте осторожны с этим, потому что неправильно подключенный транзистор может быть поврежден мгновенно при включении. Если вам повезет, ориентация транзистора будет ясна из схемы компоновки печатной платы или платы, в противном случае вам нужно будет обратиться к каталогу поставщика, чтобы определить выводы. На рисунках справа показаны выводы для некоторых наиболее распространенных стилей корпусов.
Обратите внимание, что на схемах выводов транзисторов показан вид снизу выводами к вам. Это противоположно схемам выводов микросхемы (чипа), на которых показан вид сверху.
Выводы транзисторов для некоторых распространенных типов корпусов
Транзистор для пайки
Транзисторы могут быть повреждены под воздействием тепла при пайке, поэтому, если вы не являетесь экспертом, целесообразно использовать радиатор, прикрепленный к выводу между соединением и корпусом транзистора. В качестве радиатора можно использовать стандартный зажим-крокодил.
Крокодиловый зажим
Не путайте этот временный радиатор с постоянным радиатором (описанным ниже), который может потребоваться для силового транзистора, чтобы предотвратить его перегрев во время работы.
.
Радиаторы
Радиаторы
Отработанное тепло образуется в транзисторах из-за протекающего через них тока. Радиаторы необходимы для силовых транзисторов, потому что они пропускают большие токи. Если вы обнаружите, что транзистор становится слишком горячим, чтобы до него можно было дотронуться, ему определенно нужен радиатор! Радиатор помогает рассеивать (удалять) тепло, передавая его окружающему воздуху.
Проверка транзистора
Транзисторы могут быть повреждены в результате перегрева при пайке или неправильного использования в цепи. Если вы подозреваете, что транзистор может быть поврежден, есть два простых способа его проверки:
Проверка транзистора NPN
1.
Проверка мультиметром
Используйте мультиметр или простой тестер (аккумулятор, резистор и светодиод), чтобы проверить каждую пару проводов на проводимость. Установите цифровой мультиметр на проверку диодов, а аналоговый мультиметр на диапазон низкого сопротивления.
Проверка каждой пары проводов в обоих направлениях (всего шесть тестов):

Соединение база-эмиттер (BE) должно вести себя как диод и проводить ток только в одном направлении.

Переход база-коллектор (BC) должен вести себя как диод и проводить ток только в одну сторону.
Коллектор-эмиттер (CE) не должен проводить ток в обоих направлениях.

На схеме показано, как ведут себя переходы в транзисторе NPN. Диоды перевернуты в транзисторе PNP, но можно использовать ту же процедуру проверки.

Device	Power (max)	Vds (max)	Id (max)
IRF710	36 Watts	400 Volts	2 Amperes
IRF510	40 Watts	100 Volts	5 Amperes
BUZ80A	75 Watts	800 Volts	3 Amperes
IRF540	150 Watts	100 Volts	30 Amperes
IRFP260N	300 Watts	200 Volts	50 Amperes
STE180NE10	360 Watts	100 Вольт	180 Ампер

История создания и развития транзисторов

Принцип работы и устройство транзистора

Основные виды транзисторов

Биполярные транзисторы

Полевые транзисторы

Характеристики и параметры транзисторов

Применение различных типов транзисторов

Биполярные транзисторы

Полевые транзисторы

Мощные транзисторы

Преимущества и недостатки транзисторов

Перспективы развития транзисторных технологий

Виды транзисторов и область их применения. Общие сведения

Виды транзисторов

Полевые и биполярные транзисторы

Виды транзисторов, p–n–p и n–p–n проводимость

2N3055 – биполярный n-p-n-транзистор в корпусе ТО-3

КТ315 — легенда среди отечественных биполярных транзисторов малой мощности

КП501 — полевой n-канальный транзистор малой мощности с изолированным затвором

irf3205 – n-канальный полевой транзистор, изготовленный по технологии HEXFET

FGA25N120ANTD мощный биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT-транзистор)

Рекомендации по эксплуатации транзисторов

Видео, виды транзисторов

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

Транзисторы: виды, особенности, сферы применения

Основная характеристика

Транзисторы: виды и основные отличия

Особенности цифровых транзисторов

Советы по подбору транзисторов

Итоги

Обратная связь

Похожие статьи

6.6. Основные свойства, характеристики и типы биполярных транзисторов

Транзистор простыми словами, принцип работы и устройство

Типы транзисторов

Биполярные транзисторы

Что значит слово «транзистор» и как это связано с его работой?

Полевые

Виды транзисторов

Полевые

Биполярные

Комбинированные

Что такое полевой транзистор

Основные параметры полевых транзисторов

Принцип работы прибора

Применение транзисторов в жизни

Функции транзисторов

Чем транзисторы уступают лампам

PNP-транзистор

Рекомендации по эксплуатации транзисторов

NPN-транзистор

Литература по электронике

Схемы включения транзисторов

Общий эмиттер

Общий коллектор

Общая база

Как работает биполярный транзистор? Инструкция для чайников

Схемы включения биполярного транзистора

Цветовая и цифровая маркировка

Схема подключения транзистора для чайников

Читаем электрические схемы с транзистором

Управление мощностью с помощью транзистора

Виды транзисторов и их применение

Карта сайта

Типы транзисторов: подробное руководство

Работа различных типов транзисторов

Что такое транзистор

Конфигурация транзистора

Общая база

Общий эмиттер

Здесь эмиттер используется для обеспечения работы как входного, так и выходного напряжения одновременно. Вот почему он известен как общий эмиттер.

Общий коллектор

Транзисторы как усилители

Активная область

Пример усиленного тока

Транзисторы в качестве переключателей

Зона отсечки

Область насыщения

Выводы транзисторов

Эмиттер