Tranzystor bipolarny. Zasada działania, projekt i schemat włączenia

Ogólny opis

Tranzystor bipolarny Jest to półprzewodnikowy przetwornik elektryczny zaprojektowany do wzmacniania siły sygnałów i składa się z trzech stref o naprzemiennych typach przewodności elektrycznej. Ze względu na wszechstronność takie urządzenia są dziś szeroko stosowane w różnych wzmacniaczach, urządzeniach impulsowych i generatorach. Pierwszy tranzystor bipolarny był typu punktowego i charakteryzował się niewystarczającą stabilnością pracy. Obecnie produkowane i używane tranzystory bipolarne typu płaskiego, które są o wiele bardziej niezawodne i mają szerszą funkcjonalność.

Tranzystor bipolarny

To urządzenie składa się z trzech pól półprzewodnikowych (elektrod). Te dwie skrajne mają ten sam typ przewodności elektrycznej, a środkowy jest przeciwny do nich. Ta struktura nazywa się strukturą npn. Tranzystor bipolarny jest zawarty w obwodzie elektrycznym przez zewnętrzne przewody elektrod. Cechą charakterystyczną tego urządzenia są różne rozmiary jego skrajnych obszarów. Mniejszy z nich, zwany emiterem, pełni funkcję tworzenia potężnego przepływu nośników ładunek elektryczny (elektrony), które przenikają całą strukturę urządzenia. Dlatego główną cechą emitera jest wysoki stopień domieszkowania. Druga strefa tranzystora tego typu - kolektor - służy do zbierania emitowanego strumienia, co powoduje jego duży rozmiar w strukturze tranzystora. Środkowy obszar z kolei nazywany jest bazą.

Rodzaje i zasada działania

Tranzystor bipolarny może być wytwarzany za pomocą różnych technologii - metodą fuzji, dyfuzji i innych, co w dużej mierze determinuje charakterystykę techniczną urządzenia. Jeśli chodzi o materiał, z którego wykonane są takie urządzenia, płytki silikonowe lub krzemowe są wykorzystywane do tworzenia trójwarstwowej struktury. Elektroda części bazowej zawsze przesuwa się w kierunku emitera, co daje pewną asymetrię. Szerokość środkowej części, która zależy od częstotliwości, na których działa tranzystor, może się różnić w pewnych granicach. Im niższa częstotliwość urządzenia, tym szersza jest jego podstawa. Działanie urządzenia polega na kontrolowaniu ruchu nośników ładunku zgodnie z napięciami stosowanymi do jego przejść.

Program integracji

Najczęściej stosowanym jest taki obwód, który jest wykorzystywany do włączania tranzystora tego typu ze wspólnym wyjściem emitera. Głównymi elementami tego programu są: zasilanie sam tranzystor i komponent rezystorowy. Elementy te tworzą liniowy obwód kaskadowy, w którym z powodu przepływu kontrolowanych prądów powstaje wzmocnione napięcie o zmiennej naturze na wyjściu obwodu. Wszystkie pozostałe elementy takiego łańcucha odgrywają wyłącznie pomocniczą rolę. Na przykład kondensator wykonuje funkcję separacji. W przypadku braku tego elementu obwód źródła wejściowego będzie charakteryzował się prąd stały ze źródła zasilania. W większości obwodów elektrycznych tranzystor bipolarny jest stosowany jako czterobiegunowy komponent. Innymi słowy - jako urządzenie z dwoma pinami wejściowymi i wyjściowymi. Ponieważ tranzystory tego typu mają tylko trzy kontakty, aby używać tych urządzeń jako kwadrupołów, musisz ustawić jeden z nich jako wspólny. Z reguły odbywa się to za pomocą elektrody emitera. Dlatego często używany jest wspólny tranzystor bipolarny emitera.