Bipolarni tranzistor. Načelo rada, projektiranja i uključivanja

Opći opis

Bipolarni tranzistor To je poluvodički tip električnog pretvarača dizajniran za pojačavanje snage signala i sastoji se od tri zone s izmjeničnim tipovima električne provodljivosti. Zbog svoje svestranosti, takvi uređaji danas se široko koriste u raznim pojačalima, impulsnim uređajima i generatorima. Prvi bipolarni tranzistor bio je točkovni i karakterizirao ga je nedovoljna stabilnost rada. Trenutno proizvedeni i korišteni bipolarni tranzistori ravnog tipa, koji su mnogo pouzdaniji i široki funkcionalni.

Struktura bipolarnog tranzistora

Ovaj se uređaj sastoji od tri poluvodičke površine (elektrode). Dvije ekstremne imaju istu vrstu električne provodljivosti, a srednja je suprotna od njih. Ova struktura se naziva npn-struktura. Bipolarni tranzistor je uključen u električni krug kroz vanjske vodove svojih elektroda. Karakteristična značajka ovog uređaja su različite veličine njegovih ekstremnih područja. Manja od njih, koja se naziva odašiljač, obavlja funkciju stvaranja snažnog toka nosača električni naboj (elektroni), koji prožima cijelu strukturu uređaja. Stoga je glavna značajka emitera visok stupanj dopiranja. Druga ekstremna zona tranzistora ovog tipa - kolektor - namijenjena je prikupljanju emitiranog toka, što uzrokuje njegovu veliku veličinu u strukturi tranzistora. Srednji prostor se pak zove baza.

Vrste i načelo rada

Bipolarni tranzistor može se proizvesti raznim tehnologijama - metodom fuzije, difuzije i drugih, što u velikoj mjeri određuje tehničke karakteristike uređaja. Što se tiče materijala od kojeg su napravljeni takvi uređaji, silikonske ili germanijske ploče se koriste za stvaranje troslojne strukture. Elektroda osnovnog dijela uvijek je pomaknuta prema emiteru, što uređaju daje neku asimetriju. Širina srednjeg dijela, koji ovisi o frekvencijama na kojima tranzistor radi, može varirati unutar određenih granica. Što je frekvencija uređaja manja, šira je njezina baza. Rad uređaja temelji se na kontroli kretanja nosača naboja u skladu s naponima primijenjenim na njegove prijelaze.

Shema uključivanja

Najčešće se koristi takav sklop, koji se koristi za uključivanje tranzistora ovog tipa sa zajedničkim izlazom emitera. Glavni elementi ove sheme su napajanje sama tranzistor i komponenta otpornika. Ovi elementi tvore linearni kaskadni krug gdje se, zbog protoka kontroliranih struja, na izlazu kruga formira pojačani napon promjenljive prirode. Svi ostali elementi takvog lanca igraju isključivo pomoćnu ulogu. Na primjer, kondenzator obavlja funkciju razdvajanja. U nedostatku ovog elementa, sklop ulaznog izvora će biti karakteriziran istosmjerna struja iz izvora napajanja. U većini električnih krugova, bipolarni tranzistor se koristi kao četverokutna komponenta. Drugim riječima - kao uređaj koji ima dvije ulazne i izlazne igle. Budući da tranzistori ovog tipa imaju samo tri kontakta, da bi se ti uređaji koristili kao četverokutni, potrebno je napraviti jedan od kontakata zajedničkim. U pravilu, to se radi pomoću elektrode odašiljača. Zbog toga se često koristi zajednički bipolarni tranzistor.