Bipolartransistor BJT

Der Transistor ist wahrscheinlich das wichtigste bekannte elektronische Gerät, von den typischerweise in der Industrie verwendeten induktiven Detektoren bis zu den Mikroprozessoren, die in Heimcomputern verwendet werden. In allen finden Sie elektronische Geräte, die aus einem oder mehreren Transistoren bestehen.

Der Transistor wurde 1947 erfunden und ersetzte die Drei-Elektroden-Glühröhre oder Triodium, es besteht im Wesentlichen aus Silizium und Strom durch N-Typ- und P-Typ-Halbleiterkristalle fließen lässt.

Wie funktioniert der Transistor?

Der Transistor hat einen Stromeingang (es kann der Emitter sein – „E“), einen Stromausgang (es kann der Kollektor sein – „C“) und einen Signaleingang (die Basis – „B“), wenn der Transistor arbeitet , dann erleichtert es den Elektronentransfer zwischen Emitter und Kollektor.

Mit andere Worten, ein Transistor wirkt als Schalter, nur der Strom fließt zwischen „E“ und „C“, wenn „B“ betätigt wird.

Die drei Arbeitsbereiche, die einen transistor aufweisen, sind: Sperrbereich, Sättigungbereich und aktiv normal.

Wir nennen Transistor im Sperrbereich, wenn zwischen Kollektor und Emitter kein Strom fließt, zum Beispiel wenn wir einen Transistor zum Anzünden einer Glühbirne verwenden. Wenn wir vom Sperrbereich sprechen, bedeutet das, kein elektrischer Strom durch die Glühlampe geleitet.

Die andere Option, die wir haben besteht darin, den Sättigungsbereich des Transistors zu verwenden. In diesem Fall würde der Strom durch die Glühlampe fließen und die Glühlampe würde eingeschaltet.

Der letzte Fall wäre, den Transistor in seiner aktiven Zone zu verwenden, dh wenn wir das Beispiel der Glühbirne verwenden, wäre er nicht ausgeschaltet oder vollständig eingeschaltet, aber wir befinden uns in einer Position zwischen Aus und Ein. Zum Beispiel erhalten wir dasselbe Ergebnis, wenn Mit einem Potentiometer regeln wir die Leuchtstärke der Glühlampe.

In Abhängigkeit von der Polarisation kann aktive Bereich des Transistors sein: direkter aktiver Bereich oder umgekehrter aktiver Bereich.

Arbeitsmodi eines Transistors

Normalerweise arbeiten die Transistoren im direkten aktiven Bereich. Dieser Bereich wird zum Verstärken des Signals verwendet, das durch den Transistor eintritt.

Abhängig davon ob der Transistor PNP oder NPN ist, kann der Stromfluss in Bezug auf die Basis in verschiedene Richtungen gehen:

Was ist der Sättigungsbereich?

Ein Transistor befindet sich im Sättigungsbereich, wenn der elektrische Strom zwischen E und C fließt, als ob es ein geschlossener Stromkreis wäre. Zum Beispiel der gesamte Strom wird durch „C“, den Kollektor(), eingespeisen, vom „E“, den Emitter(), wird abgegeben.

Wie sich ein npn-Transistor in Sättigung verhält.

Mal sehen, wie der Transistor des obigen Bildes arbeitet, wenn er in Sättigungbereich ist. Das erste ist, den Typ zu kennen, dh ob es sich um npn oder pnp handelt. Im Bild ist ein BJT-Modell und hat den Typ npn (zur Erinnerung, dass es sich bei npn um die Richtung des Pfeils handelt, heißt es npn, weil der Pfeil n (nicht tritt ein) pn, sondern kommt dem Transistor heraus).

In der Abbildung unten sehen wir das Symbol eines NPN-Transistors (um zu wissen, welcher der beiden der NPN-Transistor ist, sagen wir, dass die ersten beiden Buchstaben Nein sind: nicht durchdringen) und PNP-Transistor (wobei der erste Buchstabe P ist, und die Pfeil auf dem Transistor tritt ein).

Wie verhält sich die Intensität in einem npn-Transistor, wenn in Sättigungbereich ist? Dafur haben wir das Bild unten.

In der Abbildung oben haben wir ein Model BJT und Art npn. Die Pfeile geben die Richtung des Stroms bei dieser Art von Transistoren an. Die folgende Gleichung bezieht sich auf die Intensitäten:

Mit dieser Gleichung erinnern wir uns an Kirchhoff und an den Ausdruck „Die Summe der Eingangsströme ist gleich der Ausgangsintensität“.

Der Buchstabe „“ ist gleich der Verstärkung und repräsentiert die Beziehung zwischen der Intensität des Kollektors und der Intensität des Emitters.

In Bezug auf die Spannung, die wir haben:

Die Beziehung zwinchen den Spannungen wird mit der Gleichung definiert:

Diese Gleichung sagt uns, dass die Spannung zwischen dem Emitter und dem Kollektor ist gleich der Spannung zwischen dem Kollektor und der Basis plus der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter.

Wie sich ein Transistor in Sättigung verhält.

Ein pnp-Transistor in Sättigung verhält sich wie ein npn-Transistor in Sättigung, mit Ausnahme der Richtung des Elektrische Stroms und der Spannungen zwischen Emitter, Basis und Kollektor.

In der Abbildung unten sehen wir dass der Pfeil im Teil des Emiter in den Transistor eintritt, und der Kollektor sich im unteren Teil befindet.

Der Elektrische Strom bewegt von der Emitter Teil bis er durch die Basis und des Kollektor verlässt.

In dem folgenden Gleichungen sehen wir, wie sich die Intensitäten verhalten und welche Beziehung zwischen dem Gewinn und den Intensitäten besteht.

Die Differenz zwischen den Spannungen der Anschlüsse (Emitter, Basis und Kollektor) des Transistors ist sehr wichtig, da er die Polarisation zwischen den Anschlüssen des Transistors ändert.

Wie funktioniert Schnittregion in pnp und npn?

Man spricht von Schnittbereich, wenn an der Basis des Transistors keine Spannung anliegt oder die Spannung der Basis sehr klein ist. Was passiert, wenn die Spannung der Basis sehr klein ist oder keine Spannung aufweist, ist, dass Elektronen oder elektrischer Strom nicht zwischen dem Kollektor und dem Emitter fließen, dann verhält sich der Transistor wie ein offener Schalter.

Der Schnittbereich zeigt an, dass der Transistor nicht arbeitet. Der Transistor lässt den elektrischen Strom nicht zwischen seinen Emitter- und Kollektor Anschlüssen durch.

Beispiel eines PNP-Transistors in Sättigung.

Sehen wir uns ein Beispiel für einen Transistor an, der eine LED einschaltet.

In diesem Bild sehen Sie eine Spannungsquelle, bei der positive Pol der Quelle über einen Widerstand mit einem der Pins der LED verbunden ist. Der andere Pin der LED ist über einen Transistor mit dem Minuspol der Spannungsversorgung verbunden. Wir können sagen, dass der Leistungsteil fertig ist und der Transistor einschaltet, wenn der Steuerteil des Transistors dies anzeigt.

In dem folgenden Beispiel besteht der Steuerteil aus einem Schalter und der Basis des Transistors. Wenn der Schalter geschlossen wird, erhält die Basis des Transistors Spannung und wenn die Basis Spannung erhält, wird der Transistor loslassen der Strom vom Emitter zum Kollektor. Es ist wichtig, die Polarität der Basis zu kennen. Abhängig vom Transistor erhält die Basis eine Spannung vom Pluspol oder vom Minuspol der Stromversorgung.

Transistoren Typen

• Bipolarer Transistor (bjt) vom Typ npn oder pnp mit Emitter, Basis und Kollektor.
• Unijunctiontransistor (ujt) Typ n und Kanal p, mit Emitter, Basis 1 und Basis 2.
• Feldeffekttransistor (jfet) Typ Kanal n und Kanal p, mit Quelle, Tür, Drain.
• MOSFET-Feldeffekttransistor vom Typ Kanal n und Kanal p mit Source, Door und Drain.
• Darlington-Transistor, zwei Transistoren speisen einander, mit Emitter, Basis und Kollektor.
• Transistor-Fototransistor, Typ npn und pnp, mit Emitter, Basis (was Licht ist) und Kollektor.