Транзистор: типови, апликации и принципи на работа

Принцип на работа на уредот

Транзистор е полупроводнички уред дизајниран за засилување на електричен сигнал. Поради посебната структура на кристалните решетки и полупроводнички својства, Овој уред е способен за зголемување на амплитудата на тековната струја.

Полупроводниците се супстанции кои се способни за спроведување на струја, а исто така го попречуваат нејзиниот премин. Нивните најсјајни претставници се силикон и германиум. Постојат два типа на полупроводници:

1. Електронски.
2. Дупка.

Во полупроводниците електричната струја се јавува поради недостаток или вишок на слободни електрони. На пример, кристалната решетка на атом се состои од три електрони. Меѓутоа, ако во оваа супстанција внесеме атом составен од четири електрони, еден ќе биде излисен. Тоа е слободен електрон. Соодветно на тоа, толку повеќе такви електрони, толку поблиску оваа супстанца е на нејзините својства на металот. Ова значи дека спроводливоста на струјата е исто така поголема. Таквите полупроводници се нарекуваат електронски.

Сега да разговараме за дупките. За нивното создавање, атомите на друга супстанција се воведуваат во супстанцијата, чија кристална решетка содржи повеќе атоми. Според тоа, во нашиот полупроводник има помалку електрони. Се формираат слободни места за електрони. Валентинските врски ќе бидат уништени, бидејќи електроните ќе имаат тенденција да ги окупираат овие слободни позиции. Понатаму, ќе ги наречеме дупки.

Електроните постојано се стремат да заземат дупка и, почнувајќи со движење, формираат нова дупка. Апсолутно сите електрони го имаат ова однесување. Во полупроводникот, нивното движење се случува, и затоа, тековната започнува. Таквите полупроводници се нарекуваат полупроводнички дупки.

Така, со воведување на недостаток или вишок на електрони во силикон или германиум, ние придонесуваме за нивното движење. Се добива струја. Транзисторите се состојат од соединенија на овие полупроводници со одреден принцип. Со нивна помош, можно е да се контролираат течените струи и другите параметри на електричните сигнали.

Видови на транзистори

Постојат неколку типови на транзистори. Има околу четири од нив. Сепак, главните се:

• Поле.
• Биполарен.

Останатите видови се собираат од поле и биполарно. Да го разгледаме секој вид во детали.

Поле

Суштината на овој инструмент е да ги контролира параметрите на електричниот сигнал со помош на електричното поле. Се појавува кога напонот се применува на било кој од проводниците:

1. Бленда Потребно е да се прилагодат параметрите на сигналот со примена на напон на него.
2. Стоук - излезот преку кој носителите на полнење (дупки и електрони) го напуштаат каналот.
3. Извор - излезот преку кој електроните и дупките влегуваат во каналот.

Таков транзистор се состои од полупроводник со одредена спроводливост и два региони, ставени во неа со спротивна спроводливост. Кога напонот се применува на портата помеѓу овие два региона, се појавува простор низ кој струјата тече. Овој простор се нарекува канал. Ширината на овој канал е регулирана со напонот кој го применуваме на портата. Соодветно на тоа, можно е да се зголеми и намали ширината на каналот и да се контролира тековната струја.

Ајде да разговараме за уредот со изолирана порта. Разликата е во тоа што во првиот случај оваа транзиција е секогаш, дури и кога портата не беше засилена. И по неговото поднесување, транзицијата и канал за носење се промениле во зависност од поларитетот и амплитудата на напонот. Металната порта во такви транзистори е изолирана од диелектрик од полупроводничкиот регион. Нивниот влезен отпор е многу поголем.

Постојат два вида уреди со изолирана порта:

• Со вграден канал.
• Со индуциран канал.

Вграден канал овозможува излегува електрична струја со одредена амплитуда. При примена на напон со одредена амплитуда и поларитет, можеме да ја смениме ширината на каналот и неговата спроводливост. Овој канал е вграден во транзистори во производните погони.

Индуцираниот канал се појавува помеѓу два региони, од кои зборувавме погоре, само кога на портата се применува напон од одреден поларитет. Тоа е, кога напонот не се применува на портата, струјата не тече.

Сите типови на транзистори со ефект на поле се разликуваат едни од други во следниве параметри:

1. Влезен отпор.
2. Амплитуда на напонот, кој мора да се примени на портата.
3. Поларитетот.

Секој од овие типови на поле-ефект транзистори е потребно за составување на одредени електрични и логички шеми. Бидејќи спроведувањето на два различни уреди бара различни електрични параметри.

Биполарен

Зборот "биполарно" значи две поларитети. Тоа е, таквите уреди имаат две поларитети, поради особеностите на нивната структура. Особеноста на нивната структура лежи во фактот дека тие се состојат од три полупроводнички региони. Типови на спроводливост се како што следува:

1. Електронски, тогаш n.
2. Дупка, понатаму стр.

Според тоа, можеме да заклучиме дека постојат два типа на биполарни транзистори:

• pnp;
• npn.

Разликата меѓу нив е дека за правилно функционирање потребно е да се поднесе напон од различен поларитет. Секој од трите полупроводнички региони е поврзан со еден терминал. Постојат само три:

1. База - централниот слој. Тој е најтенкиот. На основниот излез постои контролна струја со мала амплитуда.
2. Колектор - еден од екстремните слоеви. Тој е најшироко. Се напојува со струја со голема амплитуда.
3. Емитер - излез, кој се храни од колектор. На излезот, тековната амплитуда е малку поголема отколку на влезот.

Постојат три кола за поврзување на биполарните транзистори:

1. Со заеднички емитер - влезниот сигнал се напојува во основата, а излезот е отстранет од колектор.
2. Со вообичаен колектор - влезниот сигнал се напојува во основата и се отстранува од емитер.
3. Со заедничка база - влезниот сигнал се става во емитер, и се отстранува од колектор.

Поради неколку електронски дупки транзиции формирани во биполарен транзистор, можете да ги контролирате параметрите на електричен сигнал. Поларноста и амплитудата на применетиот напон зависи од типот на биполарниот транзистор.

Примена на транзистори во животот

Транзисторите се користат во многу технички уреди. Највпечатливи примери:

1. Засилувачки шеми.
2. Генератори на сигнали.
3. Електронски клучеви.

Во сите комуникациски уреди, потребно е засилување на сигналот. Прво, електричните сигнали имаат природно слабеење. Второ, често се случува амплитудите на еден од сигналните параметри да не се доволни за правилно функционирање на уредот. Информациите се пренесуваат преку електрични сигнали. За да се осигура дека испораката е загарантирана и квалитетот на информациите е висок, ние потребно е да се засилат сигналите.

Транзисторите можат да влијаат не само на амплитудата, туку и на обликот на електричниот сигнал. Во зависност од саканата форма на генерираниот сигнал, во генераторот ќе биде инсталиран соодветен тип на полупроводнички уред.

Електронски клучеви се потребни за контрола на струјата во колото. Овие клучеви вклучуваат многу транзистори. Електронските клучеви се еден од најважните елементи на шемите. Тие се базираат на компјутери, телевизии и други електрични апарати, без кои модерниот живот не може да се ослободи.

Литература во електрониката

Науката, која ги проучува транзисторите и другите уреди, се нарекува електроника. Целиот дел е посветен на полупроводнички уреди. Ако сте заинтересирани да добиете повеќе информации за работата на транзисторите, можете да ги прочитате следните книги на оваа тема:

1. Дигитални кола и компјутерска архитектура - Дејвид М.
2. Оперативни системи. Развој и имплементација - Андреј Т.
3. Моќна електроника за аматери и професионалци - Б. Ју Семенов.

Овие книги опишуваат различни средства за програмабилна електроника. Се разбира, сите програмирани кола се базираат на транзистори. Благодарение на овие книги, вие не само што добивате нови знаења за транзисторите, но исто така и вештини кои можат да ви донесат приходи.

Сега знаете како функционираат транзисторите и каде се користат во животот. Ако сте заинтересирани за оваа тема, продолжи да го проучувате, бидејќи напредокот не застанува, и сите технички уреди постојано се подобруваат. Во овој бизнис е многу важно да се задржи чекор со времето. Среќно за вас!