Tranzystor BJT – najbardziej podstawowe elementy dyskretne
Dwubiegunowy tranzystor ostrzowy został wynaleziony w grudniu 1947 roku w Bell Telephone Laboratories przez Johna Bardeena i Waltera Brattaina, pracujących pod kierunkiem Williama Shockleya. Kolejna iteracja tego projektu, czyli bipolarny tranzystor złączowy (BJT), wynaleziona została przez Shockleya rok później. Otworzyło to ogromne możliwości w elektronice. Tranzystory zastąpiły lampy próżniowe. Są od nich lepsze, mniejsze i bardziej energooszczędne, jednak technologia produkcji tego rodzaju elementów diametralnie zmieniła się od czasów ich wynalezienia do dzisiaj. Nadal pozostał to jednak nieodłączny element każdego układu elektronicznego. Tranzystory pozwoliły nie tylko zmniejszyć wielkość radioodbiorników czy telewizorów, ale umożliwiły także powstanie układów scalonych, które zawierają w swojej strukturze nierzadko miliony tranzystorów.
Jak zbudowane są tranzystory bipolarne? Co wpływa na przepływ prądu?
Tranzystor bipolarny składa się z trzech różnie domieszkowanych regionów półprzewodnikowych – emitera, bazy i kolektora. Regiony te są domieszkowane typu P lub N i ułożone naprzemiennie. Każdy region półprzewodnikowy jest podłączony do terminala, odpowiednio oznaczonego – emiter (E), baza (B) i kolektor (C). Baza jest umieszczona między emiterem a kolektorem i jest wykonana z lekko domieszkowanego materiału o wysokiej oporności. Kolektor otacza obszar emitera, przez co prawie niemożliwe jest ucieczkę elektronów wstrzykiwanych do regionu bazowego bez ich zbierania, a uzyskana wartość wzmocnienia w układzie wspólnej bazy jest bardzo bliska jedności, a więc daje tranzystorowi dużą wartość wzmocnienia w układzie wspólnego kolektora. Wzmocnienie prądowe tranzystora jest uzależnione do jego rodzaju.
Tranzystor bipolarny - Elementy NPN i PNP – różnice w budowie i działaniu
Kolejność ułożenia warstw P i N w tranzystorze bipolarnym decyduje o jego rodzaju i działaniu. BJT są dostępne w dwóch typach lub polarnościach, znanych jako PNP i NPN. Tranzystor NPN zawiera dwa złącza półprzewodnikowe, które dzielą cienki region domieszkowany P, z kolei tranzystor PNP zawiera dwa złącza półprzewodnikowe, które dzielą cienki region domieszkowany N. NPN jest jednym z dwóch rodzajów tranzystorów bipolarnych. Składa się z warstwy półprzewodnika domieszkowanego P pomiędzy dwiema warstwami domieszkowanymi N. Mały prąd płynący (wchodzący) do bazy (tzw. prąd bazy) jest wzmacniany, aby wytworzyć duży prąd kolektora i emitera. Obecność tranzystora npn jest niezbędny do uzyskania dużego prądu kolektora.
Kiedy występuje dodatnia różnica potencjałów, mierzona od bazy do emitera, tranzystor jest aktywny. Tranzystory PNP są zbudowane w dokładnie odwrotny sposób. Mają także odwrotne działanie. Są aktywny, gdy na bazie nie ma napięcia. Interesują Cię dodatkowe informacje o tranzystorze npn? Nie wiesz, jak sprawdzić stosunek prądu kolektora lub prąd emitera? A może interesują Cię ciekawostki związane z tranzystorem npn? Jeżeli tak, to zachęcamy do lektury naszego bloga, na którym publikujemy wartościowe wpisy i praktyczne informacje.
Tranzystory bipolarne - FAQ
