Bipolární tranzistory jsou elektronická polovodičová zařízení, která se od polních liší způsobem přenosu náboje. U tranzistorů s efektem pole (unipolárních) používaných hlavně v digitálních zařízeních je náboj přenášen buď dírami nebo elektrony. V bipolárních se procesu účastní jak elektrony, tak díry. Bipolární tranzistory, stejně jako jiné typy tranzistorů, se primárně používají jako zesilovače signálu. Používá se v analogových zařízeních.

Vlastnosti bipolárního tranzistorového zařízení

Bipolární tranzistor zahrnuje tři oblasti:

  • emitor;
  • základna je velmi tenká, která je vyrobena z lehce dopovaného polovodiče, odpor této oblasti je vysoký;
  • kolektor – jeho plocha je rozměrově větší než plocha emitoru.

Na každé ploše jsou připájeny kovové kontakty, které slouží k připojení zařízení k elektrickému obvodu.

Vodivost kolektoru a emitoru je stejná a opačná než vodivost báze. Podle typu vodivosti oblastí se rozlišují zařízení pnp nebo npn. Zařízení jsou asymetrická kvůli rozdílu v kontaktní ploše – mezi emitorem a základnou je mnohem nižší než mezi základnou a kolektorem. Proto je nemožné zaměnit K a E změnou polarity.

Princip činnosti bipolárního tranzistoru

Tento typ tranzistoru má dva přechody:

  • elektronová díra mezi emitorem a bází – emitor;
  • mezi kolektorem a základnou – kolektorem.

Vzdálenost mezi přechody je malá. U vysokofrekvenčních dílů je to méně než 10 mikronů, u nízkofrekvenčních dílů až 50 mikronů. Pro aktivaci zařízení je k němu přiváděno napětí z napájecího zdroje třetí strany. Princip činnosti bipolárních tranzistorů s přechody pnp a npn je stejný. Přechody mohou pracovat v dopředném a zpětném směru, což je určeno polaritou použitého napětí.

Provozní režimy bipolárních tranzistorů

Režim cutoff

Průchody jsou uzavřeny, zařízení nefunguje. Tento režim se získá při připojení zpět k externím zdrojům. Oběma přechody protékají reverzní malé kolektorové a emitorové proudy. Často se má za to, že zařízení v tomto režimu přeruší obvod.

Aktivní inverzní režim

Je střední. Přechod B-K je otevřený a báze emitoru je uzavřena. Proud báze je v tomto případě výrazně menší než proudy E a K. Zesilovací charakteristiky bipolárního tranzistoru v tomto případě chybí. Tento režim je málo žádaný.

Režim saturace

Zařízení je zcela otevřené. Oba přechody jsou připojeny ke zdrojům proudu v propustném směru. Tím se snižuje potenciální bariéra omezující pronikání nosičů náboje. Emitorem a kolektorem začnou protékat proudy, které se nazývají „saturační proudy“.

Spínací obvody pro bipolární tranzistory

V závislosti na kontaktu, ke kterému je zdroj napájení napájen, existují 3 schémata pro zapínání zařízení.

Společný zářič

Tento obvod pro připojení bipolárních tranzistorů poskytuje největší nárůst proudově-napěťové charakteristiky (CV charakteristiky), proto je nejoblíbenější. Nevýhodou této možnosti je zhoršování zesilovacích vlastností zařízení s rostoucí frekvencí a teplotou. To znamená, že pro vysokofrekvenční tranzistory se doporučuje zvolit jiný obvod.

Se společnou základnou

Používá se pro provoz na vysokých frekvencích. Úroveň šumu je snížena, zisk není příliš vysoký. V anténních zesilovačích jsou požadovány kaskády zařízení sestavených podle tohoto schématu. Nevýhodou této možnosti je potřeba dvou zdrojů energie.

Se společným sběračem

Tato možnost se vyznačuje přenosem vstupního signálu zpět na vstup, což výrazně snižuje jeho úroveň. Proudové zesílení je vysoké a napěťové zesílení nízké, což je nevýhoda této metody. Obvod je vhodný pro kaskády zařízení v případech, kdy má zdroj vstupního signálu vysokou vstupní impedanci.

Schéma zapojení pro bipolární tranzistory

Jaké parametry se berou v úvahu při výběru bipolárního tranzistoru?

  • Materiál, ze kterého je vyroben, je arsenid galia nebo křemík.
  • Frekvence. Může být ultravysoký (více než 300 MHz), vysoký (30-300 MHz), střední (3-30 MHz), nízký (méně než 3 MHz).
  • Maximální ztrátový výkon.
READ
Jak se jmenuje styl SSSR?

Byl článek užitečný?

Další související materiály

Účel a aplikace tranzistorů

Jak určit tranzistorové terminály

Jak funguje tranzistor: princip a zařízení

Specialista v oboru radioelektroniky a elektronických součástek. Konzultant pro výběr dílů ve společnosti RadioElement.

Komentáře

Velkoobchodní prodej elektronických součástek a rádiových součástek s dodávkou po celém Rusku

– SEO propagace v Petrohradě

Po-Pá od 10:00 do 18:00

  • Napájecí zařízení
    • Výkonové diody
    • Chladiče
    • Výkonové moduly
    • Výkonové tyristory
    • Výkonové rezistory
    • Variabilní rezistory
    • Rezistory pro všeobecné použití
    • Přesné rezistory
    • Varistory (nelineární rezistory)
    • Vysokonapěťové rezistory
    • Rezistorové sady a bloky
    • Sestavy rezistorů
    • Rezistory na terminálu
    • Termistory
    • Čipové rezistory
    • Vysokého napětí
    • Keramika
    • kombinovaný
    • Kovový papír
    • Oxidový polovodič
    • Film a kovový film
    • Vyžínače
    • Napájení
    • Tantal
    • Filtry
    • Elektrolytický hliník
    • Slída
    • Čipové kondenzátory
    • Ionizátory
    • Další
    • Altera
    • Analog Devices
    • Atmel
    • Cypřiš
    • Intel
    • Kioxie
    • maximum
    • Microchip
    • Národní polovodič
    • OKI
    • Phison
    • Integrace napájení
    • Winbond
    • Analogové přepínače a multiplexery
    • Ovladače MOSFET a IGBT
    • Ovladače jsou různé
    • Integrální
    • Rozhraní jsou různá
    • Reference napětí
    • Komparátory
    • Ovladače jsou různé
    • Logika
    • Logický IC
    • Mikrokontroléry
    • Supervizoři mikroprocesorů
    • Mikrosestavy
    • Mikroobvody jsou různé
    • Milander
    • Regulátory napětí
    • Série 100-139
    • Řada 140
    • Řada 142
    • Série 143-155
    • Série 157-199
    • Série 200-499
    • Série 500-530
    • Série 531-560
    • Řada 561
    • Řada 564
    • Série 565-600
    • Série 601-999
    • Série 1000-1900
    • Zesilovače jsou různé
    • DAC, ADC, kodeky, převodníky
    • Usměrňovací diody
    • Varicaps
    • Diodové sloupky, můstky, sestavy
    • Vysokonapěťové diody
    • Vysokofrekvenční diody, pulzní
    • Ochranné diody
    • Mikrovlnné diody
    • Schottkyho diody
    • D814-D818
    • Zenerovy diody 2C
    • Zenerovy diody KS
    • IGBT tranzistory
    • Mikrovlnné tranzistory
    • Bipolární tranzistory
    • Germaniové tranzistory
    • Tranzistory s efektem pole
    • dinisté
    • Triakové
    • SCR
    • 2Pai Semiconductor
    • 3PEAK
    • 9stativ
    • OBR
    • Acit Electronic
    • Advantech
    • Agilent
    • Allwinner
    • Alphasense
    • Analogický polovodič
    • Aohai Electric
    • Technologie APAQ
    • Tepna
    • AUO
    • Hodnota
    • AVX
    • Axonim
    • Beris Electronic
    • Mimo
    • Technologie BOE
    • Technologie Bolianchuang
    • Bourns
    • BrightKing
    • Broadchip
    • Broadcom
    • Elektronika CABO
    • CFE Electronic
    • Changjing
    • Chilisin
    • Chipanalog
    • Chipsun
    • City Youye Electronics
    • Pohodlná elektronika
    • Congatec
    • CoreBai
    • Cosmo Electronics
    • DAPU
    • Daya
    • DDSvědecký
    • Deca Switchlab
    • Elektronika DIN
    • Diody
    • Diotec
    • DMC
    • DongKe
    • Dosin
    • Eaton
    • Epcos
    • stále světlo
    • Společnost Exar Corporation
    • Fairchild
    • Věrný odkaz
    • Ferriwo
    • Fibocom
    • Nálezce
    • Světluška
    • Fordata Electronics
    • Forenex
    • Forlinx
    • Vpřed
    • FranMar
    • Fremont
    • Friwo
    • Běh
    • Fullstar
    • Galaxy ME
    • Geehy
    • GigaDevice
    • GLGNET
    • Glomore
    • Technologie Goldkey
    • Gospower
    • GreenConn
    • Haihe Electrical
    • Haitianxin
    • Hangshun
    • Hecheng Electric
    • Hrdinný
    • Holtek
    • Hongda
    • Mikroelektronika naděje
    • Hottech
    • Hualian
    • Komponenty ICS
    • Infineon
    • Technologie Inpaq
    • Mezinárodní usměrňovač
    • ISC
    • Iskra
    • IXYS
    • JBY
    • Mikroelektronika JieJie
    • Hardware JinBiLai
    • JinLi
    • Svět JL
    • Konektivita JPC
    • Kendeil
    • KGP
    • Kingbright
    • Kingtronics
    • Kinkong Electric
    • KLS
    • Společnost Knowles Electronics
    • LeadTop
    • Ledil
    • Leiditech
    • Rádio Leshan
    • Elektronika Lextar
    • Elektronika Lianhe
    • Elektronika Liney
    • Technologie Linx
    • Lite-On
    • Littelfuse
    • Lontium
    • Luxshare
    • Macronix
    • Maeden
    • MagnaChip
    • vada
    • MCC
    • Elektronika Meisongbei
    • MIC
    • Mikrosemi
    • MikroElektronika
    • mitsubishi
    • Mobiletek
    • Motorola
    • MSI
    • Systém MT
    • Murata
    • NCE Power
    • neoway
    • Neexperi
    • Novosense
    • NXP
    • Oasistek
    • ON polovodič
    • Orient Opto
    • Orientální polovodič
    • Oupiin
    • Padauk
    • Panasonic
    • Pango Microsystems
    • Philips
    • Polovodič Puya
    • Mikroelektronika Qinheng
    • QST
    • Radiocrafts
    • Radxa
    • RAK Wireless
    • Realtek
    • Reasunos Semiconductor
    • Rectron
    • Renesas
    • Elektronika Reomax
    • Technologie Richtek
    • Elektronika Rockchip
    • Rohm
    • Ruimeng
    • Runic
    • Rychip
    • Samsung EM
    • Samsung Semiconductor
    • Sanshe Semiconductor
    • Sayoon Electric
    • Schroff
    • SDIC
    • SUCHÝ
    • Nástroje Seiko
    • Semicron
    • Semtech
    • Sensylink
    • SG Micro
    • Shenler
    • Shenmao
    • Shreem Electric
    • Sierra Wireless
    • SIMCom
    • Sinotectronics
    • siproin
    • SITCores
    • Skyworks
    • Sosen
    • Zdroj Photonics
    • ST Mikroelektronika
    • StarPower
    • ponořený
    • Surephon
    • Taiyo Yuden
    • TDK
    • TE Connectivity
    • Tele Long
    • Texas Instruments
    • Kabel TKD
    • Topos senzor
    • TopPower
    • Toshiba
    • Přesahovat
    • UDE
    • UnionMemory
    • uPowerTek
    • UPUN
    • UTC
    • VINATech
    • Vishay
    • Wago
    • Waveshare
    • Technologie WEE
    • Wiznet
    • Usměrňovač Wuzheng
    • Xinluda
    • XinSheng Electronics
    • Yangjie Electronic
    • Yetnorson
    • Yingjiao
    • Yspring
    • YTMicro
    • YXC
    • Mistr Keith
    • Aimtec
    • Carspa
    • Činfa
    • Delus
    • Mean Well
    • Min. Max
    • Mornsun
    • Doporučuji
    • TDK-Lambda
    • Traco Power
    • Jednotná
    • Výkon XP
    • Nabíječky
    • Irbis
    • Laboratorní napájecí zdroje
    • Síťové adaptéry
    • TransLed
    • Přepínače
    • Kabelová oka, svorkovnice, svorky
    • Knoflíky, knoflíkové sloupky
    • Spínače
    • Přepínače
    • Stykače KRM
    • PFC regulátory
    • Fázové kosinusové kondenzátory
    • Filtrační tlumivky
    • Příslušenství k LED diodám
    • IR emitující diody
    • Indikátory a displeje
    • Optočleny
    • Světelná technika
    • LED spínací lampy
    • LED diody
    • Fotocitlivá zařízení
    • Tavné vložky
    • Držáky pojistek
    • Pojistky
    • Tepelné pojistky
    • Adaptéry
    • Průmyslové ventilátory
    • Motory
    • Kontakty
    • Řadiče
    • Moduly
    • Operátorské panely
    • Pneumatické zařízení
    • Převodníky
    • Disky
    • Regulátoři
    • síťový hardware
    • SHVP
    • případy
    • Akustické komponenty
    • Bezdrátové zařízení
    • Senzory
    • Nástroje
    • Kabely, dráty
    • Spojovací materiál, komponenty
    • Lampy
    • Sklíčidla, kování
    • Pájecí zařízení
    • Měřicí přístroje
    • Zatýkače
    • Režijní materiál
    • Rezonátory, generátory
    • Termostaty
    • Transformátory, tlumivky, ferity
    • Elektrovakuová zařízení
    • Elektronika pro domácnost a auto
    • Prvky potravy
    • SUPU
    • Amfenol
    • Connfly Electronic
    • Degson
    • Deltron
    • Dinkle
    • dračí město
    • Elektrický konektor
    • Harting
    • Hsuan Mao
    • Klemsan
    • Molex
    • Phoenix Contact
    • Konektor Rigoal
    • Samtec
    • Trxcom
    • Wieland-Electric
    • Příslušenství pro konektory
    • RF konektory
    • Utěsněné konektory
    • Zásuvky, kolíky
    • GRPM, GRPMSH
    • Cascade
    • MRN
    • SNP
    • Zásuvky pro komponenty
    • Průmyslové konektory
    • Další
    • Audio, video konektory
    • Datové konektory
    • Napájecí konektory
    • Signální konektory
    • Kruhové konektory
    • RS, RRS
    • SNP
    • Příslušenství relé
    • Jazýčková relé
    • Stykače, startéry
    • Časové relé
    • Napěťové relé
    • Reverzní proudové relé
    • Mezilehlé relé
    • Polovodičová relé
    • Tepelné relé
    • Proudové relé
    • Relé indikátorů
    • Elektromagnetická relé
    • fotorelé

    Stránka používá cookies, aby vás rozpoznala a získala informace o vaší uživatelské zkušenosti. Povolení k používání souborů cookie je nutné k používání Stránek a jejich služeb, včetně objednávání služeb. Návštěvou stránek webu souhlasíte s používáním a ukládáním cookies na vašem zařízení. Pokud souhlasíte, pokračujte v používání webu. Pokud ne, proveďte speciální nastavení v prohlížeči nebo kontaktujte podporu.

    Princip polovodičového řízení elektrického proudu byl znám již na počátku XNUMX. století. Navzdory skutečnosti, že inženýři pracující v oblasti radioelektroniky věděli, jak tranzistor funguje, pokračovali v navrhování zařízení na bázi elektronek. Důvodem takové nedůvěry k polovodičovým triodám byla nedokonalost tranzistorů prvního bodu. Rodina germaniových tranzistorů se nelišila stabilitou svých charakteristik a byla vysoce závislá na teplotních podmínkách.

    Vážnou konkurenci elektronkám dělaly monolitické křemíkové tranzistory až na konci 50. let. Od té doby se elektronický průmysl začal rychle rozvíjet a kompaktní polovodičové triody aktivně nahradily energeticky náročné lampy z obvodů elektronických zařízení. S příchodem integrovaných obvodů, kde počet tranzistorů může dosáhnout miliard, získala polovodičová elektronika přesvědčivé vítězství v boji za miniaturizaci zařízení.

    Co je to tranzistor?

    V moderním smyslu je tranzistor polovodičový rádiový prvek určený ke změně parametrů elektrického proudu a jeho ovládání. Konvenční polovodičová trioda má tři výstupy: základnu, na kterou jsou přiváděny řídicí signály, emitor a kolektor. Existují také vysoce výkonné kompozitní tranzistory.

    Nápadná je velikostní škála polovodičových součástek – od několika nanometrů (nezabalené prvky používané v mikroobvodech) až po centimetry v průměru výkonných tranzistorů určených pro elektrárny a průmyslová zařízení. Zpětná napětí průmyslových triod mohou dosáhnout až 1000 V.

    Zařízení

    Konstrukčně se trioda skládá z polovodičových vrstev uzavřených v pouzdře. Polovodiče jsou materiály na bázi křemíku, germania, arsenidu galia a dalších chemických prvků. Dnes se provádí výzkum, který připravuje některé typy polymerů, a dokonce i uhlíkové nanotrubice, pro roli polovodičových materiálů. Zřejmě se v blízké budoucnosti dozvíme o nových vlastnostech grafenových tranzistorů s efektem pole.

    Dříve byly polovodičové krystaly umístěny v kovových pouzdrech ve formě klobouků se třemi nohami. Tato konstrukce byla typická pro bodové tranzistory.

    Dnes jsou návrhy většiny plochých, včetně křemíkových, polovodičových součástek vyráběny na bázi jednoho krystalu dopovaného v určitých částech. Lisují se do plastových, sklo-kovových nebo keramicko-kovových pouzder. Některé z nich mají vyčnívající kovové desky pro odvod tepla, které jsou namontovány na radiátorech.

    Elektrody moderních tranzistorů jsou uspořádány v jedné řadě. Toto uspořádání nohou je vhodné pro automatickou montáž desky. Svorky nejsou na krytech označeny. Typ elektrody je určen referenčními knihami nebo měřením.

    Pro tranzistory se používají polovodičové krystaly s různou strukturou, např. pnp nebo npn. Liší se polaritou napětí na elektrodách.

    Schematicky lze strukturu tranzistoru znázornit jako dvě polovodičové diody oddělené další vrstvou. (Viz obrázek 1). Právě přítomnost této vrstvy umožňuje řídit vodivost polovodičové triody.

    Struktura tranzistorů

    Rýže. 1. Struktura tranzistorů

    Obrázek 1 schematicky znázorňuje strukturu bipolárních triod. Existuje další třída tranzistorů s efektem pole, o kterých bude pojednáno níže.

    Základní princip činnosti

    V klidu neprotéká mezi kolektorem a emitorem bipolární triody žádný proud. Odpor přechodu emitoru, který vzniká v důsledku interakce vrstev, brání elektrickému proudu. Pro zapnutí tranzistoru je nutné přivést na jeho bázi mírné napětí.

    Obrázek 2 ukazuje schéma vysvětlující, jak trioda funguje.

    Princip činnosti

    Rýže. 2. Princip činnosti

    Ovládáním základních proudů můžete zařízení zapínat a vypínat. Pokud je na základnu přiveden analogový signál, změní se amplituda výstupních proudů. V tomto případě bude výstupní signál přesně opakovat kmitání na základní elektrodě. Jinými slovy, dojde k zesílení elektrického signálu přijatého na vstupu.

    Polovodičové triody tedy mohou pracovat v režimu elektronických klíčů nebo v režimu zesilování vstupních signálů.

    Činnost zařízení v režimu elektronického klíče lze pochopit z obrázku 3.

    Trioda v režimu klíče

    Rýže. 3. Trioda v režimu klíče

    Označení na schématech

    Běžný zápis: “VT” nebo “Q”následuje poziční index. Například VT 3. V dřívějších diagramech lze nalézt zastaralá označení: „T“, „PP“ nebo „PT“. Tranzistor je znázorněn jako symbolické čáry označující odpovídající elektrody, zakroužkované nebo ne. Směr proudu v emitoru je označen šipkou.

    Obrázek 4 ukazuje obvod ULF, ve kterém jsou tranzistory označeny novým způsobem, a obrázek 5 ukazuje schematická znázornění různých typů tranzistorů s efektem pole.

    Rýže. 4. Příklad ULF obvodu na triodách

    Typy tranzistorů

    Podle principu činnosti a struktury se rozlišují polovodičové triody:

    • pole;
    • bipolární;
    • kombinované.

    Tyto tranzistory plní stejné funkce, ale existují rozdíly v principu jejich činnosti.

    Tento typ triody se také nazývá unipolární kvůli elektrickým vlastnostem – mají proud pouze jedné polarity. Podle struktury a typu ovládání jsou tato zařízení rozdělena do 3 typů:

    1. Tranzistory s řídícím pn přechodem (obr. 6).
    2. S izolovanou bránou (jsou s vestavěným nebo s indukovaným kanálem).
    3. MDP, se strukturou: kov-dielektrikum-vodič.

    Charakteristickým rysem izolované brány je přítomnost dielektrika mezi ní a kanálem.

    Díly jsou velmi citlivé na statickou elektřinu.

    Obvody polní triody jsou znázorněny na obrázku 5.

    Rýže. 5. Tranzistory s efektem pole 6. Fotografie skutečné polní triody

    Věnujte pozornost názvu elektrod: odtok, zdroj a brána.

    FETy spotřebují velmi málo energie. Na malou baterii nebo akumulátor vydrží i přes rok. Proto našly široké uplatnění v moderních elektronických zařízeních, jako jsou dálkové ovladače, mobilní gadgety atd.

    Bipolární

    O tomto typu tranzistoru bylo již mnoho řečeno v podkapitole „Základní princip činnosti“. Poznamenáváme pouze, že zařízení dostalo název „Bipolární“ kvůli schopnosti přenášet náboje opačných znamének jedním kanálem. Jejich vlastností je nízká výstupní impedance.

    Tranzistory zesilují signály a fungují jako spínací zařízení. Do kolektorového okruhu lze zařadit dostatečně výkonnou zátěž. Díky velkému kolektorovému proudu lze snížit zátěžový odpor.

    Níže se budeme podrobněji zabývat strukturou a principem fungování.

    kombinovaný

    Aby bylo dosaženo určitých elektrických parametrů z použití jednoho diskrétního prvku, vynalezli vývojáři tranzistorů kombinované konstrukce. Mezi ně patří:

      s vestavěnými odpory a jejich obvodem;
    • kombinace dvou triod (stejné nebo různé struktury) v jednom případě;
    • lambda diody – kombinace dvou polních triod tvořících sekci se záporným odporem;
    • konstrukce, ve kterých trioda s izolovaným hradlovým polem řídí bipolární triodu (používá se k ovládání elektromotorů).

    Kombinované tranzistory jsou ve skutečnosti elementární mikroobvod v jednom pouzdru.

    Jak funguje bipolární tranzistor? Pokyny pro figuríny

    Činnost bipolárních tranzistorů je založena na vlastnostech polovodičů a jejich kombinací. Pro pochopení principu činnosti triod se budeme zabývat chováním polovodičů v elektrických obvodech.

    Polovodiče.

    Některé krystaly, jako je křemík, germanium atd., jsou dielektrika. Mají ale jednu vlastnost – pokud přidáte určité nečistoty, stanou se z nich vodiče se speciálními vlastnostmi.

    Některé přísady (donory) vedou ke vzniku volných elektronů, zatímco jiné (akceptory) tvoří „díry“.

    Pokud je např. křemík dopován fosforem (donor), pak získáme polovodič s přebytkem elektronů (struktura n-Si). Po přidání boru (akceptoru) se dopovaný křemík stane děrově vodivým polovodičem (p-Si), to znamená, že v jeho struktuře budou převládat kladně nabité ionty.

    Jednosměrné vedení.

    Proveďme myšlenkový experiment: zapojme dva heterogenní polovodiče ke zdroji energie a přiveďte proud do našeho návrhu. Stane se něco nečekaného. Pokud záporný vodič připojíte ke krystalu typu n, obvod se uzavře. Když však přepólujeme, v obvodu nebude žádná elektřina. Proč se tohle děje?

    V důsledku spojení krystalů s různými typy vodivosti mezi nimi vzniká oblast s pn přechodem. Část elektronů (nosičů náboje) z krystalu typu n bude proudit do krystalu s děrovou vodivostí a rekombinovat díry v kontaktní zóně.

    V důsledku toho vznikají nekompenzované náboje: v oblasti typu n – od záporných iontů a v oblasti typu p od kladných. Rozdíl potenciálů dosahuje hodnoty 0,3 až 0,6 V.

    Vztah mezi napětím a koncentrací nečistot lze vyjádřit vzorcem:

    VT hodnota termodynamického napětí, Nn и Np koncentrace elektronů a děr, respi znamená soustředění.

    Při připojení plusu k p-vodiči a mínusu k polovodiči typu n elektrické náboje překoná bariéru, protože jejich pohyb bude namířen proti elektrickému poli uvnitř pn přechodu. V tomto případě je přechod otevřený. Ale pokud jsou póly obráceny, přechod bude uzavřen. Z toho plyne závěr: pn přechod tvoří jednosměrné vedení. Této vlastnosti se využívá při návrhu diod.

    Od diody k tranzistoru.

    Pokusme se zkomplikovat. Přidejme ještě jednu vrstvu mezi dva polovodiče se stejnými strukturami. Například mezi křemíkové destičky typu p vložíme vodivou vrstvu (n-Si). Není těžké odhadnout, co se bude dít v kontaktních zónách. Analogicky s výše popsaným procesem se vytvářejí oblasti s pn přechody, které blokují pohyb elektrických nábojů mezi emitorem a kolektorem bez ohledu na polaritu proudu.

    Nejzajímavější se stane, když na mezivrstvu (základnu) přivedeme mírné napětí. V našem případě aplikujeme proud se záporným znaménkem. Stejně jako v případě diody je vytvořen obvod emitor-báze, kterým bude protékat proud. Současně se vrstva začne nasycovat otvory, což povede k vedení otvorů mezi emitorem a kolektorem.

    Podívejte se na obrázek 7. Ukazuje, že kladné ionty zaplnily celý prostor našeho podmíněného návrhu a nyní nic neruší vedení proudu. Získali jsme vizuální model bipolárního tranzistoru pnp.

    Princip činnosti triody

    Rýže. 7. Princip činnosti triody

    Při odbuzení báze se tranzistor velmi rychle vrátí do původního stavu a uzavře se kolektorový přechod.

    Zařízení může také pracovat v režimu zesílení.

    Pokud změníte hodnotu řídicího proudu, změní se intenzita tvorby děr na základně, což bude mít za následek proporcionální změnu amplitudy výstupního napětí při zachování frekvence signálu. Tento princip se používá k zesílení signálů.

    Přivedením slabých impulsů na bázi získáme na výstupu stejnou frekvenci zesílení, ale s mnohem větší amplitudou (nastavenou napětím přivedeným na obvod kolektor-emitor).

    NPN tranzistory fungují podobným způsobem. Mění se pouze polarita napětí. Zařízení s npn strukturou mají přímé vedení. Tranzistory typu Pnp mají obrácenou vodivost.

    Zbývá dodat, že polovodičový krystal reaguje podobně jako ultrafialové spektrum světla. Zapínáním a vypínáním fotonového toku nebo úpravou jeho intenzity lze ovládat činnost triody nebo měnit odpor polovodičového rezistoru.

    Spínací obvody bipolárních tranzistorů

    Technici obvodů používají tato schémata zapojení: se společnou bází, společnými emitorovými elektrodami a zapínání se společným kolektorem (obr. 8).

    Schémata zapojení bipolárních triod

    Rýže. 8. Schémata zapojení bipolárních tranzistorů

    Pro zesilovače se společnou základnou je typické:

    • nízká vstupní impedance, která nepřesahuje 100 ohmů;
    • dobré teplotní vlastnosti a frekvenční charakteristiky triody;
    • vysoké povolené napětí;
    • vyžaduje dva různé zdroje napájení.

    Obvody společných emitorů mají:

    • vysoké proudové a napěťové zisky;
    • nízký výkonový zisk;
    • inverze výstupního napětí vzhledem ke vstupu.

    Při tomto zapojení stačí jeden napájecí zdroj.

    Schéma připojení podle principu “společného kolektoru” poskytuje:

    • vysoká vstupní a nízká výstupní impedance;
    • nízkonapěťové zesílení ( < 1).

    Jak funguje tranzistor s efektem pole? Vysvětlení pro figuríny

    Struktura tranzistoru s efektem pole se liší od bipolárního tranzistoru tím, že proud v něm neprochází zónami pn přechodu. Nálože se pohybují po nastavitelné oblasti zvané brána. Šířka pásma brány je regulována napětím.

    Prostor pn zóny se působením elektrického pole zmenšuje nebo zvětšuje (viz obr. 9). V souladu s tím se mění počet volných nosičů náboje – od úplného zničení až po konečné nasycení. V důsledku takového dopadu na bránu se reguluje proud na drenážních elektrodách (kontaktech, které vydávají zpracovaný proud). Vstupní proud protéká přes kontakty zdroje.

    FET s pn přechodem

    Obrázek 9. FET s pn přechodem

    Na podobném principu pracují polní triody s vestavěným a indukovaným kanálem. Jejich schémata jste viděli na obrázku 5.