-
Tranzystor - jest elektronicznym elementem półprzewodnikowym którego zasadniczym przeznaczeniem jest wzmacnianie sygnału elektrycznego oraz przetwarzanie informacji w postać bitów w technice cyfrowej. Zasada działania tranzystora polega na sterowaniu przepływem dużego prądu, za pomocą prądu lub napięcia o niewielkiej wartości. Tranzystor często jest przedstawiany jako sterowane źródło prądu czyli element utrzymujący stałą wartość przepływającego przez niego prądu niezależnie od dołączonego obciążenia. Wynalezienie tranzystora było przełomowym momentem w dziejach rozwoju elektroniki ponieważ przyczyniło się do miniaturyzacji, zwiększenia nie zawodności i energooszczędności przyszłych urządzeń elektronicznych. Obecnie tranzystory są stosowane we wszystkich układach elektronicznych począwszy od najprostszych wzmacniaczy i generatorów aż po mikro procesory współczesnych komputerów
-
Ze względu na zasadę działania i budowę tranzystory możemy podzielić na dwa rodzaje:
- bipolarne
- unipolarna
Tranzystory bipolarne: Tranzystor bi polarny jest zbudowany z trzech obszarów półprzewodnika połączonych ze sobą naprzemiennie. Skrajne obszary wykazują ten sam typ przewodnictwa, natomiast warstwa środkowa jest półprzewodnikiem odmiennego rodzaju. Każdy obszar jest elektrodą (do której są dołączone metalowe wyprowadzenia) o następujących nazwach i funkcjach: E - emiter – emituje ładunki elektryczne, C – kolektor – przyjmuje ładunki płynące z emitera, B – baza – steruje przepływem ładunków. Półprzewodnikowe obszary tworzące tranzystor mogą być rozmieszczone względem siebie w dwojaki sposób i z tego względu wyróżniamy także dwa rodzaje tranzystorów bipolarnych: - Typu p-n-p - Typu n-p-n
**Pod względem budowy wewnętrznej tranzystor jest więc złożeniem dwóch złączy P-N:
-
emiter-baza
-
baza-kolektor
Połączonych ze sobą szeregowo. Odpowiednia polaryzacja tych złączy decyduje o stanie pracy tranzystora.
Tranzystor jako element wzmacniający w układach analogowych
Tranzystor wykorzystywany w układach analogowych pracuje przede wszystkim jako element wzmacniający, a sposób polaryzacji jego elektrod powoduje przepływ prądu przez tranzystor. Taki stan pracy tranzystora określa się stanem przewodzenia. Uproszczony układ wzmacniacza sygnału zbudowanego z wykorzystaniem tranzystora w stanie przewodzenia przedstawiono na rysunku 14.29.
Sygnał o niewielkiej amplitudzie został doprowadzony do bazy B tranzystora. Natomiast na rezystancji obciążenia R2 w obwodzie kolektora C otrzymujemy ten sam sygnał, ale wielokrotnie wzmocniony.
Aby tranzystor znajdował się wstanie przewodzenia, a więc przewodził prąd i wzmacniał sygnał, jego złącza należy spolaryzować następująco:
-
Złącze baza-emiter – w kierunku przewodzenia,
-
Złącze baza-emiter – w kierunku zaporowym.
Oraz zapewnić przepływ prądu bazy IB.
Tranzystor w stanie przewodzenia (aktywnym) jest wykorzystywany do wzmacniania sygnałów analogowych. Istotę wzmacniającego działania tranzystora na przykładzie tranzystora p-n-p wyjaśniono na rysunku 14.30. napięcie wejściowe emiter-baza UEB umożliwia pokonanie przez większościowe nośniki ładunku (dziury obszaru emitera) odpychającego działania bariery potencjałów złącza emiter-baza i przejście ich do obszaru bazy. W obszarze bazy oddziałuje na nie silne przyciąganie ujemnego potencjału kolektora. Na skutek tego przyciągania dziury emitera pokonują barierę potencjałów złącza baza-kolektor i razem z dziurami obszaru kolektora tworzą bardzo duży prąd kolektora IC. w tranzystorze p-n-p obszar emitera jest półprzewodnikiem typu p silnie domieszkowanym, tzn. o bardzo dużej