Транзистор, volt-info

Транзистор - напівпровідниковий тріод. Принцип роботи полягає в керованому зміні провідності напівпровідникового переходу або каналу.

різновиди

Транзистори характеризуються в основному за типом (польовий, біполярний і комбіновані) і потужності. Може здійснюватися додаткова класифікація по рабочіму частотного діапазону, призначенням і т.п.

типи транзисторів

Існує два основних типи транзисторів - біполярні і польові.

біполярні транзистори

Провідна область конструкції складається з трьох "спаяних" напівпровідникових елементів, з чергуванням за типом провідності. Напівпровідник з донорной (електронної) провідністю позначається як n-тип, з акцепторной (доречний) - p-тип. Таким чином, ми можемо спостерігати тільки два варіанти чергування - p-n-p, або n-p-n. За цією ознакою розрізняють біполярні транзистори з n-p-n і p-n-p структурою.

Загальна частина транзисторного кристала, що контактує з двома іншими, називається "база". Дві інші - "колектор" і "емітер". Ступінь насиченості бази носіями заряду (електронами або електронними вакансіями "дірками") визначає ступінь провідності всього кристала транзистора. Таким чином, здійснюється управління провідністю переходів транзистора, що дозволяє використовувати його в якості елемента посилення потужності сигналу, або ключа.

польові транзистори

Провідна частина конструкції являє собою напівпровідниковий канал p- або n-типу в металі. Струм навантаження протікає по каналу через електроди, звані "стоком" і "витоком". Величина перетину провідного каналу і його опір залежить від зворотного напруги на p-n переході кордону металу і напівпровідника каналу. Керуючий електрод, з'єднаний з металевою областю називається "затвор".

Канал польового транзистора може мати електричний зв'язок з металом затвора - неізольований затвор. а може бути і відділений від нього тонким шаром діелектрика - ізольований затвор.

комбіновані

Іноді для отримання специфічних характеристик в одному корпусі транзистора може використовуватися комбінація кристалів різних транзисторів, часом мають одну напівпровідникову підкладку.

складовою транзистор

Являє собою схему з двох біполярних транзисторів однієї або різних структур провідності. Така комбінація дозволяє отримати в одному корпусі транзистор з великим коефіцієнтом посилення.

IGBT-транзистор

Являє собою біполярний транзистор, база якого управляється польовим з ізольованим затвором.

потужність транзисторів

За потужність прийнято розрізняти транзистори:

- малопотужні (до 100 мВт);

- середньої потужності (0,1 - 1 Вт);

- великої потужності (понад 1 Вт).

Галузь застосування

Сьогодні неможливо назвати жоден клас електронних пристроїв, в яких не застосовувався б хоча б один транзистор, за винятком рідкісних схем на вакуумних лампах. На базі транзисторів побудовані практично всі схеми дискретних пристроїв і елементів, мікропроцесори та мікроконтролери, і багато іншого.

Характерні відмінності польового від біполярного транзистора

- Біполярний транзистор має напівпровідникові переходи з односпрямованої полярністю, як у діода. і при підключенні до ланцюга навантаження вимагає суворого дотримання полярності (відповідності) електродів. Канал польового транзистора проводить струм в обох напрямках і іноді відноситься до класу уніполярних приладів.

- Провідність переходів біполярного транзистора залежить від струму насичення бази і вимагає витрат деякої енергії. Провідність каналу польового транзистора управляється напругою затвора, за яким струм практично не протікає. Тому, польові транзистори на відміну від біполярних вважаються найбільш економічним класом пристроїв щодо споживання електроенергії при роботі.