Hoe werkt een transistor?

De transistor is uitgevonden door William Shockley in 1947. Een transistor is een drieterminal halfgeleiderapparaat dat kan worden gebruikt voor schakeltoepassingen, versterking van zwakke signalen en in hoeveelheden van duizenden en miljoenen transistoren die onderling zijn verbonden en zijn ingebed in een kleine geïntegreerde schakeling / chip, die een computergeheugen maakt.

Bipolaire transistortypen

Wat is Transistor?
De transistor is een halfgeleiderapparaat dat kan functioneren als een signaalversterker of als een halfgeleider-schakelaar. De transistor kan worden beschouwd als twee pn-knooppunten die rug aan rug worden geplaatst.

De structuur heeft twee PN-overgangen met een zeer klein basisgebied tussen de twee buitenliggende gebieden voor de collector en de emitter. Er zijn drie hoofdclassificaties van transistors met elk hun eigen symbolen, kenmerken, ontwerpparameters en toepassingen.


Bipolaire junctie transistor
BJT's worden als stroomgestuurde apparaten beschouwd en hebben een relatief lage ingangsimpedantie. Ze zijn beschikbaar als NPN- of PNP-typen. De aanduiding beschrijft de polariteit van het halfgeleidermateriaal dat wordt gebruikt om de transistor te fabriceren.

De pijlrichting in het symbool van de transistor geeft de stroomrichting aan. Bij NPN-type komt de stroom dus uit de zenderterminal. Terwijl in PNP de stroom naar de emitter gaat.


Veldeffecttransistors
FET's worden spanningsgestuurde apparaten genoemd met een hoge ingangsimpedantie. Veldeffecttransistors zijn verder onderverdeeld in twee groepen, Junction Field Effect Transistors (JFET) en Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors (MOSFET).

Veldeffecttransistors

Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET)
Vergelijkbaar met de JFET hierboven, behalve dat de ingangsspanning capacitief is gekoppeld aan de transistor. Het apparaat heeft een laag energieverbruik, maar wordt gemakkelijk beschadigd door statische ontlading.

MOSFET (nMOS en pMOS)

Isolated Gate Bipolar Transistor (IGBT)
IGBT is de meest recente transistorontwikkeling. Dit is een hybride apparaat dat kenmerken van zowel de BJT combineert met de capacitive coupled en de NMOS / PMOS-apparaat met een hoge impedantie-ingang.

Isolated Gate Bipolar Transistor (IGBT)

Hoe transistor werkt- bipolaire junctie transistor?
In dit artikel bespreken we de werking van Bipolar-transistoren. De BJT is een apparaat met drie leads met een zender, een collector en een basiskabel. Kortom, de BJT is een stroomgestuurd apparaat. Twee PN-knooppunten bestaan ​​binnen een BJT.

Eén PN-overgang bestaat tussen de emitter en het basisgebied, er bestaat een tweede tussen de collector en het basisgebied. Een kleine hoeveelheid stroomstraler-naar-basis (basisstroom gemeten in microversterkers) kan een redelijk grote stroomstroming door de inrichting besturen van de emitter naar de collector (collectorstroom gemeten in milliampères).

Bipolaire transistors zijn beschikbaar in complementaire aard met betrekking tot de polariteiten. De NPN heeft een emitter en collector van N-type halfgeleidermateriaal en het basismateriaal is het P-type halfgeleidermateriaal. In PNP worden deze polariteiten eenvoudig omgekeerd, de emitter en collector zijn P-type halfgeleidermateriaal en de basis is van het N-type materiaal.

De functies van NPN- en PNP-transistors zijn in essentie hetzelfde, maar de voedingspolariteiten zijn omgekeerd voor elk type. Het enige grote verschil tussen deze twee typen is dat de NPN-transistor een hogere frequentierespons heeft dan de PNP-transistor (omdat de elektronenstroom sneller is dan de gatstroom). Daarom worden in hoogfrequente toepassingen de NPN-transistoren gebruikt.

Bij gebruikelijke BJT-werking is de basis-emitterovergang naar voren voorgespannen en is de basis-collectorovergang omgekeerd voorgespannen. Wanneer een stroom door de basis-emitterovergang stroomt, stroomt ook een stroom in het collectorcircuit. Dit is groter en evenredig met die in het basiscircuit.

Om de manier waarop dit gebeurt uit te leggen, wordt het voorbeeld van een NPN-transistor genomen. Dezelfde principes worden gebruikt voor de pnp-transistor, behalve dat de stroomdrager gaten zijn in plaats van elektronen en de spanningen zijn omgekeerd.

Werking van een BJT
De emitter van het NPN-apparaat is gemaakt van een n-type materiaal, vandaar dat de meeste dragers elektronen zijn. Wanneer de basis-emitterovergang naar voren is voorgespannen, bewegen de elektronen van het n-type gebied naar het p-type gebied en bewegen de gaten naar het n-type gebied.

Wanneer ze elkaar bereiken, combineren ze waardoor een stroom over de kruising kan stromen. Wanneer de verbinding in de tegengestelde richting is geplaatst, bewegen de gaten en elektronen weg van de verbinding, nu vormt zich een uitputtingsgebied tussen de twee gebieden en stroomt er geen stroom.

Wanneer er een stroom vloeit tussen de basis en de emitter, verlaten elektronen de emitter en stromen ze de basis in, de illustratie die in het bovenstaande diagram wordt getoond. Over het algemeen zouden de elektronen combineren wanneer ze het depletiegebied bereiken.

BJT NPN Transistor Biasing Circuit

Het dopingniveau in dit gebied is echter erg laag en de basis is ook erg dun. Dit betekent dat de meeste elektronen door dit gebied kunnen reizen zonder te recombineren met de gaten. Dientengevolge drijft de elektronen naar de collector (vanwege de positieve potentiaal van de collector).

Op deze manier kunnen ze stromen over wat in feite een omgekeerde voorgespannen overgang is, en stroom vloeit in het collectorcircuit.

Het blijkt dat de collectorstroom aanzienlijk hoger is dan de basisstroom en omdat het aandeel van elektronen dat combineert met gaten hetzelfde blijft, is de collectorstroom altijd evenredig met de basisstroom.

De verhouding van de basisstroom tot de collectorstroom wordt aangegeven met het Griekse symbool β. Typisch kan de verhouding β zijn tussen 50 en 500 voor een kleine signaaltransistor.

Dit betekent dat de collectorstroom tussen 50 en 500 keer meer zal zijn dan die van de stroom van de basisregio. Voor transistoren met een hoog vermogen is de waarde van β waarschijnlijk kleiner, waarbij cijfers van 20 niet ongebruikelijk zijn.


Transistortoepassingen

1. De meest voorkomende toepassingen van transistor omvatten analoge en digitale schakelaars, vermogensregelaars, multivibratoren, verschillende signaalgeneratoren, signaalversterkers en apparatuurcontrollers.

2. Transistoren zijn de basisbouwstenen van de geïntegreerde schakelingen en de meest moderne elektronica.

3. Een belangrijke toepassing van de transistor is dat de microprocessors keer op keer meer dan een miljard transistors in elke afzonderlijke chip bevatten.

Misschien vind je het leuk:

http://fmuser.net/search.asp?page=1&keys=Transistor&searchtype=

http://fmuser.net/search.asp?keys=MOSFET&Submit=Search

Hoe te Signal Generators voor Ham Radio's gebruiken

Laat een bericht achter 

Message List