Čo je to tranzistor a jeho typ?

Základné pojmy tranzistorov
Tranzistor, tiež známy ako polovodičový tranzistor, je elektronické zariadenie vyrobené z polovodičových materiálov, ako je kremík a germánium. Jeho vznik znamená prechod elektronickej technológie z éry vákuových elektrónok do éry polovodičovej elektroniky, čo výrazne podporuje miniaturizáciu, nízku spotrebu energie a vysokú spoľahlivosť vývoja elektronických zariadení. Základná štruktúra tranzistora zahŕňa tri hlavné oblasti: emitor, bázu a kolektor. Riadením prúdu alebo napätia medzi bázou a emitorom možno dosiahnuť efektívne riadenie prúdu medzi kolektorom a emitorom, čím sa dosiahne zosilnenie signálu, spínanie a ďalšie funkcie.
Princíp činnosti tranzistorov
Princíp činnosti tranzistorov je založený na charakteristike PN prechodu polovodičových materiálov. V PN prechode sa vplyvom rozdielu koncentrácie medzi elektrónmi a dierami vytvára zabudované elektrické pole, ktoré bráni voľnej difúzii nosičov náboja. Keď sa však použije vhodné externé napätie, tento rovnovážny stav môže byť narušený, čo umožňuje nosičom náboja prechádzať cez PN prechod a vytvárať prúd. Tranzistory využívajú túto charakteristiku na dosiahnutie významnej modulácie prúdu z emitujúcej oblasti do zbernej oblasti riadením prúdu (alebo napätia) základnej oblasti. Konkrétne, keď sa základný prúd zvýši, pritiahne viac elektrónov z emisnej oblasti, aby vstúpili do základnej oblasti, čo umožní väčšiemu množstvu elektrónov prekročiť potenciálnu bariéru medzi oblasťou základne a oblasťou kolektora a vstúpiť do oblasti kolektora, čím sa vytvorí zosilnený kolektorový prúd. . Naopak, keď základný prúd klesá, kolektorový prúd sa tiež zodpovedajúcim spôsobom zníži alebo dokonca preruší.
Hlavné typy tranzistorov
Podľa ich rôznych štruktúr a pracovných princípov možno tranzistory rozdeliť do rôznych typov, pričom najbežnejšie a najdôležitejšie sú bipolárne tranzistory (BJT) a tranzistory s efektom poľa (FET).
Bipolárny tranzistor (BJT)
Bipolárny tranzistor, tiež známy ako dvojnosný tranzistor, je najskorším typom tranzistora vynájdeného a široko používaného. Zahŕňa dva typy štruktúr: typ NPN a typ PNP. V BJT sa účinok zosilnenia prúdu dosahuje prostredníctvom difúzie a rekombinácie menšinových nosičov v základnej oblasti. Keď sa základný prúd zvýši, podporuje to vstrekovanie elektrónov z emitujúcej oblasti do základnej oblasti a zvyšuje účinnosť zberu elektrónov v zbernej oblasti, čím sa dosiahne zosilnenie prúdu. BJT má výhody vysokého prúdového zisku a dobrých frekvenčných charakteristík a je široko používaný v analógových a digitálnych obvodoch.
Tranzistor s efektom poľa (FET)
Tranzistor s efektom poľa je napätím riadené polovodičové zariadenie, ktoré funguje na úplne inom princípe ako BJT. V FET je tok nosičov náboja v kanáli modulovaný elektrickým poľom riadeným hradlovým napätím. Podľa rôznych vodivých kanálov možno FET rozdeliť na dva typy: N-kanálové FET a P-kanálové FET; Podľa rôznych štruktúr hradla sa môže ďalej rozdeliť na podkategórie, ako sú FET typu križovatky (JFET) a polovodičové FET s oxidom kovov (MOSFET). MOSFETy boli široko používané v integrovaných obvodoch kvôli ich vysokej vstupnej impedancii, nízkej hlučnosti a ľahkej integrácii, čím sa stali základnými komponentmi moderných digitálnych obvodov, ako sú mikroprocesory a pamäte.
Okrem dvoch hlavných typov uvedených vyššie existujú aj niektoré špeciálne typy tranzistorov, ako sú fototranzistory, magnetotranzistory atď., ktoré využívajú fotoelektrický efekt a magnetoelektrický efekt na dosiahnutie špecifických funkcií. Tieto špeciálne typy tranzistorov majú dôležitú aplikačnú hodnotu v oblastiach, ako je optoelektronika a magnetizmus.

https://www.trrsemicon.com/transistor/npn-transistor-bc817w.html