Транзисторы – основная информация

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:

I_C = β x I_B

Ток эмиттера равен сумме токов коллектора и базы (в соответствии с первым законом Кирхгофа):

I_E = I_C + I_B

Но ток базы настолько мал по отношению к току коллектора, что ток эмиттера практически равен току коллектора:

I_E ≈ I_C

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!