Устройство и работа биполярного транзистора

Биполярный транзистор является двухполюсным электронным устройством, которое состоит из трёх терминалов – базы, коллектора и эмиттера. Оно используется для преобразования электрического тока на различных частотах, а также для контроля потока тока и напряжения.

В аналоговой технике транзистор может использоваться для достижения разнообразных целей. Он может быть использован как переключатель, для управления различными процессами, или для усиления сигналов. Он также может использоваться в качестве амплитудного регулятора или в качестве частотного дифференцировщика.

Транзисторы применяются не только в электрической технике, но и в цифровой технике, где они используются в качестве ключа. В этих приложениях потребность в точности высокая, чтобы гарантировать полную стабильность и производительность.

В сравнении с аналоговой электроникой, цифровая аппаратура демонстрирует гораздо больше транзисторов, расположенных внутри интегральных микросхем. Они представлены в огромных количествах и существенно уменьшены до микроскопических размеров.

Как электрик, мы не будем продолжать рассказывать о электронах, дырках и атомах, так как об этом уже достаточно известно. Тем не менее, мы помним о них и готовы воспользоваться этим знанием, если потребуется.

Электрики часто используют полупроводниковые диоды для предохранения от перенапряжения и осуществления различных контрольных процедур. Они состоят из одного p-n перехода, обладающего переходными свойствами, которые были обсуждены в предыдущей части статьи. При наличии прямого тока по диоду происходит прохождение тока через переход, а при напряжении больше предельного он не проходит. Это позволяет предохранить цепь от перенапряжения.

Полупроводниковые диоды используются электриками для предотвращения перенапряжений и для выполнения различных контрольных процедур. Они представляют собой один p-n переход, обладающий переходными свойствами, о которых было рассказано в предыдущей части статьи. Когда диоду прилагается прямой ток, через него происходит пропускание тока, а при наличии напряжения выше предельной мощности, оно блокируется. Это позволяет защитить цепь от перенапряжения.

Транзистор – это двухпереходное устройство, так что полупроводниковый диод можно считать предшественником транзистора или, по крайней мере, его частью. В этом состоянии поляризация напряжения на стороне донора кратно больше поляризации на стороне акцептора.

Если p-n переход находится в состоянии покоя, то дырки и электроны распределяются, как показано на рисунке 1, образуя потенциальный барьер. Когда пара донор-акцептор находится в этом состоянии, поляризация напряжения на стороне донора значительно больше, чем поляризация на стороне акцептора.

Давайте не забудем обозначения электрических частиц, дырок и ионов на рисунке.

Устройство и работа биполярного транзистора.

Рисунок 1 представляет устройство и работу биполярного транзистора. Он представляет собой трехполюсное устройство, состоящее из двух базовых приемников и одного коллекторного элемента. При получении сигнала в базе происходит переключение тока из базы в коллектор, а затем из коллектора в базу. Таким образом, биполярный транзистор позволяет управлять потоком тока в цепи электрического тока.

Оно состоит из трёх последовательных соединений элементов: базы, эмиттера и коллектора. Все три элемента включаются в один цепной ключ. Коллектор подключается к питанию, а база и эмиттер подключаются к различным источникам напряжения. При подаче напряжения на базу или эмиттер транзистор включается, пропуская ток через коллектор. Биполярный транзистор имеет три последовательно соединенных элемента: базу, эмиттер и коллектор, которые включаются в один цепной ключ. Он имеет два источника напряжения – базу и эмиттер, при подаче которых напряжение пропускается через коллектор.

Для того чтобы достичь двухполюсных электрических свойств одной пластины полупроводника, необходимо в базе создать два P-N перехода. Это будет представлять собой одну область полупроводника, имеющую в себе две зоны с противоположными электрическими характеристиками. Вместо этого мы посмотрим на практические примеры того, как электрики используют p-n переходы для построения электрических схем.

Электрики постоянно используют p-n переходы для реализации электрических схем. Они могут использовать их для создания диодов, транзисторов и других компонентов. Например, диод используется для предотвращения протекания тока в одну сторону. Для создания диода необходимо соединить p-n переход с полупроводником. Транзистор используется для управления потоком тока между двумя полупроводниками. Для построения транзистора необходимо соединить p-n переход с полупроводниками.

Если проводимость базы является типом p, то транзистор, который мы получим, будет иметь структуру n-p-n (произносится как «эн-пэ-эн»).

Когда для получения транзистора используется пластина n типа, то появляется транзистор структуры p-n-p («пэ-эн-пэ»).

Когда речь идет об электрической базе, нельзя проигнорировать тонкость полупроводниковой пластины, которая используется в качестве базы. Эта пластина очень тонкая и значительно тоньше, чем эмиттер и коллектор.

Данное утверждение является важным для понимания работы транзистора, поэтому стоит запомнить его.

Они образуют последовательность типа pnp, которая предназначена для подключения к материнской плате или другому прибору. Для этого используется специальный мини-коннектор.

Для подключения устройства к «внешнему миру» его области p и n должны быть оснащены проволочными выводами, составляющими последовательность типа pnp. Для подключения устройства к плате или к другому прибору можно использовать специальный мини-коннектор.

Каждая из трёх электрических частей транзистора – эмиттер, база и коллектор – имеет своё название, соответствующее его функциональности.

Биполярный транзистор – это прибор, использующий два типа носителей заряда: дырки и электроны. Они позволяют регулировать прохождение тока через прибор.

На рисунке 2 представлено схематическое устройство транзисторов двух типов.

2 показывает электрическую цепь. В ней соединены две батареи, два резистора и два конденсатора. Электрическая цепь позволяет передавать электрический ток в заданном направлении.

Рисунок 2.2 представляет собой схему электрической цепи, состоящей из двух батарей, двух резисторов и двух конденсаторов. Данная цепь позволяет проводить электрический ток в заданном направлении.

Они представляют собой предмет, который состоит из двух кремниевых пластинок, которые разделены посредством некоторой постоянной защитной пленки. Электрический ток проходит через эту пленку, приводя к изменению сопротивления посредством потенциальной разницы между двумя пластинками.

Сегодня кремниевые транзисторы широко используются в электротехнике. Они состоят из двух кремниевых пластинок, которые разделены некоторой постоянной защитной пленкой. Электрический ток проходит через пленку, вызывая изменение сопротивления посредством потенциальной разницы между двумя пластинками. Это позволяет им предоставлять большие возможности для модификации электрических цепей.

Германиевые транзисторы уступили место кремниевым, поэтому наша история будет посвящена именно последним. Тем не менее, иногда мы будем отсылать и к германиевым транзисторам.

Наиболее распространённая структура кремниевых транзисторов – n-p-n – предлагает более высокую технологичность при изготовлении. Однако для усиления процесса используется пара комплементарных транзисторов. Такие пары состоят из двух транзисторов с обратной структурой – один p-n-p, а другой n-p-n, которые параллельно соединены. Они используются для усиления сигнала при низком уровне тока и для предотвращения падения напряжения при больших токах.

Комплементарные пары транзисторов

Для германиевых транзисторов структура p-n-p оказалась более технологичной, поэтому большая часть имеет именно эту структуру. Однако для усиления процесса часто используются комплементарные пары транзисторов. Они представляют собой два элемента с противоположной структурой – один p-n-p, другой n-p-n – которые параллельно соединены. Такие пары позволяют увеличить силу сигнала при небольших токах и предотвратить снижение напряжения при больших токах.

Хотя для создания комплементарных пар были использованы транзисторы различных типов проводимости, например ГТ402 (p-n-p) и ГТ404 (n-p-n).

Данная пара используется для подключения к выходным транзисторам в усилителях низкочастотного сигнала (УНЧ) различных радиоустройств.

Если германиевые транзисторы ушли в историю, то кремниевые транзисторы сохранили свою актуальность и по сей день производятся в различных видах, начиная от транзисторов в SMD-корпусах и заканчивая транзисторами для мощных выходных каскадов УНЧ.

По мнению меломанов, звуковые усилители, основанные на германиевых транзисторах, почти не отличались от ламповых. Транзисторы используются для усиления и уменьшения сигнала. Они могут использоваться для создания цепей логических элементов, включая логические операции AND, OR и NOT. Транзисторы на кремниевых полупроводниках могут быть использованы в качестве переключателей, которые позволяют передавать или прерывать сигнал. Таким образом, с помощью транзистора на кремниевом полупроводнике можно усиливать или уменьшать сигнал. Это позволяет устройству использовать меньше энергии, что необходимо для некоторых портативных устройств. Как результат, транзисторы на кремниевых полупроводниках являются неотъемлемой частью современных цифровых устройств.

Как электрик, это будет немного проще и даже интереснее, чем раньше! Современное оборудование делает этот процесс более быстрым и эффективным. Таким образом, вы сможете получить отличные результаты за меньшее время.

Для предотвращения тревоги у читателя, я должен добавить это замечание, чтобы позволить дойти до последней строчки.

На рисунке 3 сверху показаны условные графические обозначения транзисторов на электрических схемах. Ниже, p-n переходы транзисторов представлены в виде полупроводниковых диодов, которые также выстроены параллельно.

Проверка транзистора мультиметром очень удобна благодаря предоставляемому виду.

1. Электрическая цепь.

На рисунке 3.1 представлена универсальная электрическая цепь, которая состоит из различных устройств. Она включает батарею, которая предоставляет напряжение и ток, а также различные приборы, которые позволяют регулировать и контролировать параметры цепи. Эта цепь может использоваться для подключения различных электрических устройств, таких как датчики, моторы и другое. Таким образом, электрики могут использовать эту цепь для создания сложных электрических систем.

Рисунок 4 демонстрирует внутреннюю структуру транзистора.

Он показывает электромонтажные работы, необходимые для установки контактора.

Присмотритесь внимательно к данному рисунку. Он показывает процесс электромонтажных работ, необходимых для установки контактора. Обратите внимание на каждый детальный этап установки, чтобы изучить процесс подробнее.

Работа электрика.

На рисунке 4 представлена типичная работа электрика: установка электрических приборов и компонентов, проверка их работоспособности. Обработка необходимых проводов и правильное подключение к источнику питания. Все это требует от электрика большого умения и внимательности при выполнении работы.

Это значит, что ток протекает через транзистор и вопрос «пройдет ток или нет» ответа не потребует.

Внимательно рассмотрев ситуацию, мы можем заметить, что через два п-n перехода, а также два потенциальных барьера, ток не проходит: независимо от полярности напряжения, один из переходов оказывается в запертом, непроводящем состоянии.

Оставим все как показано на рисунке и проверим, что происходит.

Этот процесс известен как неуправляемый ток.

Рассмотрим неуправляемый ток

Когда источник тока включается, переход эмиттер-база (n-p) на рисунке остается открытым, и электроны имеют простор для прохождения из левой части в правую. Этот явление именуется неуправляемым током.

После того, как электроны столкнутся с закрытым переходом базы эмиттера (p-n), их движение будет прекращено, таким образом, дорога для них будет закрыта.

Однако, и в этом случае бывают исключения: некоторые компоненты могут преодолеть порог при достаточно высоких температурах.

Поэтому, хотя и незначительный ток, при таком включении все же будет.

Этот низкий уровень потока электрической энергии известен как начальный ток или ток насыщения.

Название “электрик” появилось из-за того, что в процессе создания этого тока участвуют все свободные электроны, способные преодолеть потенциальный барьер при текущей температуре.

Для начального тока характерно независимое поведение от внешнего напряжения, что присуще любому транзистору.

Вот почему, если Вам необходимо повысить напряжение электрического двигателя, вам не нужно беспокоиться о том, что исходный ток будет изменен.

Если Вы хотите увеличить напряжение электрического двигателя в пределах разумного, указанного в справочниках, то начальный ток практически не изменится. Следовательно, Вам нет нужды беспокоиться о возможном изменении исходного тока при повышении напряжения.

Электрики знают, что тепловое воздействие на электрический ток имеет значительное влияние.

Наблюдая повышение температуры, мы замечаем рост начального тока, что в свою очередь может привести к дополнительному нагреву p-n перехода.

Тепловая стабильность имеет решающее значение для электрических устройств – при неправильной тепловой нестабильности могут возникнуть проблемы, такие как тепловой пробой и разрушение транзистора.

Для защиты транзисторов от перегрева, электрику требуется применять меры по охлаждению и не подвергать их превышению напряжения при высокой температуре.

Но в электротехнике имеется база, которая должна быть замкнута. Это позволяет получить нужный результат и добиться устойчивого и безопасного включения. Поэтому необходимо помнить: база должна быть замкнута!

Вспомним о базе

Несмотря на то, что транзистор с оборванной базой не применяется в практических схемах, в электротехнике база должна быть замкнута. Это необходимо для получения нужного результата и достижения стабильного и безопасного включения. Запомните: база должна быть замкнута!

Итак, на рисунке 5 представлено правильное подключение транзистора.

Для того, чтобы получить нужную нам прерывистую сигнальную форму, нам понадобилось подать на базу эмиттера некоторое небольшое напряжение в прямом направлении. Вспомним диод и еще раз посмотрим на рисунок 3.

2 показывает пример инструмента для электриков. Он состоит из двух контактов, которые можно назвать «инструментом электрика». Они предназначены для соединения двух проводников, или для извлечения проводника из обратной связи или проводника. Инструмент имеет две плоские концевые пластины, предназначенные для контактов с проводниками.

На рисунке 5.2 представлен инструмент для электриков, который состоит из двух контактов. Он предназначен для соединения проводников или для извлечения проводника из цепи или контакта. Инструмент включает две плоские пластины, которые используются для подключения к проводникам.

Для того, чтобы иметь понимание того, что происходит в транзисторе, следует иметь в виду, что именно происходит там. Когда открывается транзистор, через него пошел ток. Однако, происходят еще другие события, которые делают транзистор таким, каким он является.

При действии эмиссионного тока электроны будут перенаправляться в базу с полупроводником с проводимостью p из эмиттера с проводимостью n.

Когда электроны заполняют дырки, находящиеся в области базы, то через базовый вывод поток тока становится заметен – это Iб.

По сути, электрику требуется достаточно хорошо знать работу с базой, так как она достаточно тонкая и существуют немного дырок в ней. Поэтому, независимо от уровня подготовки, специалист должен стремиться к повышению квалификации и быть готовым найти решение даже в самых непредвиденных ситуациях.

Другие электроны, не имеющие достаточно дырок в тонкой базе, стремятся к коллектору и будут извлечены оттуда при помощи более высокого потенциала коллекторной батареи Eк-э.

Под действием электрической силы электроны преодолевают второй потенциальный барьер и при помощи батареи попадают обратно в эмиттер.

Как показывает практика, именно благодаря наличию перехода база – эмиттер и приложения к нему напряжения происходит открытие перехода база – коллектор, что в свою очередь способствует транзисторному эффекту.

Приложение небольшого напряжения к переходу база – эмиттер позволяет открыть переход база – коллектор, смещенный в обратном направлении. В результате, мы наблюдаем транзисторный эффект.

Чтобы понять, как напряжение, приложенное к базе, влияет на ток коллектора, нам нужно исследовать их величины и соотношения. Практика показывает, что именно благодаря этому процессу становится возможным открытие перехода база – коллектор, что в свою очередь ведет к транзисторному эффекту.

Транзисторы – важный компонент электрических систем и многочисленных устройств. Их различные модификации позволяют использовать их для реализации различных функций. Но мы поговорим об этом позже: в следующей части статьи мы расскажем подробнее о транзисторах.