Транзистор (триод) полупроводниковый активный электронный элемент предназначенный в основном для усиления электрического сигнала.
Деление транзисторов по типу проводимости:
Биполярные – ток течет через полупроводник с разным типом проводимости (n и p) – сюда относятся транзисторы n-p-n и p-n-p ;
Униполярные – ток течет через полупроводник с одним типом проводимости – сюда относятся полевые транзисторы (MSFET, PNFET, MOSFET, TFT).
Обозначение биполярного транзистора
- база (обозначается буквой Б)
- эмиттер (обозначается буквой Э)
- коллектор (обозначается буквой К)
Принцип работы биполярного транзистора
Биполярный транзистор не проводит ток (коллектор – эмиттер) в состоянии, когда на его базе отсутствует управляющий ток. Это можно представить, как некий барьер между коллектором и эмиттером.
Если на базу мы подадим ток, то:
- при слишком малом его значении (ниже порогового значения) – транзистор будет выключен, и ток коллектора будет отсутствовать;
- при токе превышающим пороговое значение – возникает состояние проводимости – смещение база-эмиттер в прямом направлении приведет к появлению проводимости коллектор-эмиттер. Отношение тока коллектора (Ic) к току базы (Ib) называется коэффициентом усиления по току и обозначается буквой β (бета).
Чем больше ток базы, тем больше ток коллектора:
IC = β x IB
Ток эмиттера равен сумме токов коллектора и базы (в соответствии с первым законом Кирхгофа):
IE = IC + IB
Но ток базы настолько мал по отношению к току коллектора, что ток эмиттера практически равен току коллектора:
IE ≈ IC
Максимальное значение тока базы, при котором достигается максимальный ток коллектора, переводит транзистор в состояние насыщения. Дальнейшее увеличение тока базы уже не влияет на ток коллектора, и может даже повредить транзистор.
Ток базы (относительно небольшой) управляет током, протекающий через канал коллектор – эмиттер (намного выше, чем ток базы), который будет увеличен на коэффициент β. Вот почему транзистор иногда называют управляемым источником тока.
Принцип работы биполярных транзисторов n-p-n и p-n-p – один и тот же, но действуют в противофазе по отношению друг друга:
При типе NPN — ток поступает в базу, суммируется с током коллектора, а затем выходит из транзистора через эмиттер.
При типе PNP – ток поступает из эмиттера, разделяется на ток базы и ток коллектора. Обратите внимание — это ток базы вызывает принудительное течение тока эмиттер – коллектор!
