Transistörün cihazı ve çalışma prensibi
Bipolar transistörün modern elektronik ve elektrik mühendisliğindeki pratik önemi göz ardı edilemez. Bipolar transistörler bugün her yerde kullanılmaktadır: sinyalleri üretmek ve yükseltmek için, elektrik dönüştürücülerde, alıcılarda ve vericilerde ve diğer birçok yerde, çok uzun bir süre listelenebilir.
Bu nedenle, bu makale çerçevesinde, iki kutuplu transistörlerin olası tüm uygulama alanlarına değinmeyeceğiz, yalnızca 1950'lerden itibaren tüm elektronik endüstrisini dönüştüren bu harika yarı iletken cihazın cihazını ve genel çalışma prensibini ele alacağız. 1970'lerden beri teknik ilerlemenin hızlanmasına önemli ölçüde katkıda bulunmuştur.
Bipolar transistör, baz olarak değişken iletkenliğe sahip üç baz içeren üç elektrotlu bir yarı iletken cihazdır. Bu nedenle, transistörler NPN ve PNP tiplerindedir. Transistörlerin yapıldığı yarı iletken malzemeler başlıca şunlardır: silikon, germanyum, galyum arsenit ve diğerleri.
Silikon, germanyum ve diğer maddeler başlangıçta yalıtkandır, ancak onlara safsızlıklar eklerseniz yarı iletken hale gelirler. Fosfor (bir elektron verici) gibi silikona ilaveler, silikonu N-tipi bir yarı iletken yapacak ve silikona bor (bir elektron alıcı) eklenirse, silikon P-tipi bir yarı iletken haline gelecektir.
Sonuç olarak, N tipi yarı iletkenler elektron iletimine ve P tipi yarı iletkenler delik iletimine sahiptir. Anladığınız gibi iletkenlik, aktif yük taşıyıcıların türüne göre belirlenir.
Bu nedenle, üç katmanlı bir P tipi ve N tipi yarı iletken pastası, esasen iki kutuplu bir transistördür. Her katmana iliştirilmiş olan uçbirimler şunlardır: Verici, Toplayıcı ve Üs.
Taban bir iletkenlik kontrol elektrodudur. Yayıcı, devredeki akım taşıyıcılarının kaynağıdır. Kollektör, cihaza uygulanan EMF'nin etkisi altında akım taşıyıcılarının aktığı yöndeki yerdir.
NPN ve PNP çift kutuplu transistörlerin sembolleri şemalarda farklıdır. Bu tanımlamalar yalnızca cihazı ve transistörün elektrik devresindeki çalışma prensibini yansıtır. Ok her zaman yayıcı ile taban arasına çizilir. Okun yönü, temel emitör devresine beslenen kontrol akımının yönüdür.
Bu nedenle, bir NPN transistöründe, ok tabandan yayıcıya işaret eder; bu, aktif modda, yayıcıdan gelen elektronların toplayıcıya koşacağı, kontrol akımının ise tabandan yayıcıya yönlendirilmesi gerektiği anlamına gelir.
Bir PNP transistörde, tam tersidir: ok yayıcıdan tabana yönlendirilir, bu, aktif modda yayıcıdan gelen deliklerin toplayıcıya aktığı, kontrol akımının yayıcıdan doğru yönlendirilmesi gerektiği anlamına gelir. temel.
Bunun neden olduğunu görelim. Yayıcısına göre bir NPN transistörünün tabanına (0,7 volt civarında) sabit bir pozitif voltaj uygulandığında, bu NPN transistörünün baz yayıcı pn bağlantısı (şekle bakın) ileri yönlüdür ve arasındaki potansiyel bariyer toplayıcı bağlantı -taban ve taban yayıcı azalır, artık elektronlar toplayıcı-yayıcı devresinde EMF'nin etkisi altında hareket edebilir.
Yeterli taban akımı ile, bu devrede bir toplayıcı-emitör akımı oluşacak ve taban-emitör akımı ile toplanacaktır. NPN transistörü açılacaktır.
Kolektör akımı ile kontrol akımı (baz) arasındaki ilişkiye transistörün akım kazancı denir. Bu parametre, transistör belgelerinde verilmiştir ve birimlerden birkaç yüze kadar değişebilir.
Bir PNP transistörünün tabanına vericisine göre (-0,7 volt civarında) sabit bir negatif voltaj uygulandığında, bu PNP transistörünün np baz-emitör bağlantısı ileri yönlüdür ve toplayıcı-toplayıcı arasındaki potansiyel bariyer- taban ve taban bağlantısı -yayıcı azalır, artık delikler toplayıcı-yayıcı devresindeki EMF'nin etkisi altında içinden geçebilir.
Kolektör devresine giden kaynağın polaritesine dikkat edin. Yeterli taban akımı ile, bu devrede bir toplayıcı-emitör akımı oluşacak ve taban-emitör akımı ile toplanacaktır. PNP transistörü açılacaktır.
Bipolar transistörler, amplifikatör, bariyer veya anahtardaki çeşitli cihazlarda yaygın olarak kullanılır.
Yükseltme modunda, taban akımı asla tutma akımının altına düşmez, bu da transistörü her zaman açık iletken durumda tutar. Bu modda, düşük temel akım salınımları, çok daha yüksek kollektör akımında karşılık gelen salınımları başlatır.
Anahtar modunda, transistör, yüksek hızlı bir elektronik anahtar görevi görerek kapalı durumdan açık duruma geçer. Bariyer modunda taban akımı değiştirilerek kollektör devresine dahil olan yük akımı kontrol edilir.
Ayrıca bakınız:Transistör Elektronik Anahtar - Çalışma Prensibi ve Şeması