Npn και Pnp τρανζίστορ
Ένα τρανζίστορ είναι ένας ημιαγωγός που ανταλλάσσει ή μεταφέρει ένα ασθενές σήμα από ένα κύκλωμα αντίστασης βύθισης σε ένα κύκλωμα αντίστασης πηγής. Τα ηλεκτρικά σήματα όπως το ρεύμα και η τάση ρυθμίζονται, μεθοδεύονται και ενισχύονται από αυτό.
Αυτά είναι μοναδικά στο ότι σας επιτρέπουν να ελέγχετε τη ροή του ρεύματος μέσω του κυκλώματος. Τα τρανζίστορ ρυθμίζουν και ελέγχουν την τάση μεταξύ δύο καλωδίων για τον έλεγχο της ροής του ρεύματος. Υπάρχουν τρεις απαγωγές σε κάθε τρανζίστορ.
Τρανζίστορ NPN
Ένα διπολικό τρανζίστορ σύνδεσης (BJT) είναι μια μορφή τρανζίστορ NPN. Τα ηλεκτρόνια είναι οι κυρίαρχοι φορείς ρεύματος, ενώ οι τρύπες είναι οι μικρότεροι. Η διάταξή τους είναι τέτοια ώστε το στρώμα των ημιαγωγών με πρόσμιξη τύπου P, το οποίο είναι ένα υλικό λεπτής στρώσης εμφυτευμένο ανάμεσά τους, διαχωρίζει τους ημιαγωγούς με πρόσμιξη τύπου Ν.
Ρεύμα εκπομπής =Ρεύμα συλλέκτη + Ρεύμα βάσης
Λειτουργία του τρανζίστορ NPN
- Η πλειονότητα των φορέων φορτίου στους ημιαγωγούς τύπου P είναι ηλεκτρόνια, τα οποία απωθούνται από τον θετικό ακροδέκτη της μπαταρίας VEE στο ρεύμα εκπομπού IE .
- Δεδομένου ότι η πυκνότητα των ηλεκτρονίων είναι χαμηλότερη, μόνο το 5% των οπών φτάνουν στη βάση με τα ηλεκτρόνια, προκαλώντας την εμφάνιση του βασικού ρεύματος IB. Το ρεύμα βάσης είναι ίσο με το 5% του IB .
- Το υπόλοιπο 95% κατανέμεται μεταξύ των συλλεκτών. Το IC είναι το ρεύμα του συλλέκτη και είναι το 95 τοις εκατό του IE .
- Όταν η οπή συνδυάζεται με τα ηλεκτρόνια στη βάση, αντισταθμίζεται από ηλεκτρόνια που ρέουν από τον αρνητικό πόλο της μπαταρίας στη βάση μέσω του καλωδίου.
- Λόγω των οπών σε αυτό το τρανζίστορ, ρέει ρεύμα. Η ροή των ηλεκτρονίων δημιουργεί ρεύμα στο εξωτερικό κύκλωμα.
- Από το κύκλωμα παίρνουμε, IE=IB+IC.
Τρανζίστορ PNP
Ένα τρανζίστορ διπολικής σύνδεσης είναι επίσης γνωστό ως τρανζίστορ PNP. Σε αυτές, οι οπές είναι η κύρια πηγή ρεύματος, ενώ τα ηλεκτρόνια παίζουν δευτερεύοντα ρόλο. Η διάταξή τους είναι τέτοια ώστε το ντοπαρισμένο υλικό ημιαγωγών τύπου P να διαχωρίζεται από ένα λεπτό στρώμα ντοπαρισμένου υλικού ημιαγωγού τύπου Ν.
Ρεύμα εκπομπής =Ρεύμα συλλέκτη + Ρεύμα βάσης
Λειτουργία του τρανζίστορ PNP
- Στους ημιαγωγούς τύπου Ν, τα ηλεκτρόνια αποτελούν την πλειοψηφία των φορέων φορτίου και απωθούνται από τον αρνητικό πόλο της μπαταρίας VEE στο ρεύμα εκπομπού IE .
- Η πυκνότητα ηλεκτρονίων είναι χαμηλότερη. μόνο το 5% των ηλεκτρονίων εισέρχονται στη βάση με οπές, προκαλώντας την εμφάνιση του ρεύματος βάσης σε IB. Το ρεύμα βάσης είναι 5% του IB .
- Το υπόλοιπο 95% κατανέμεται μεταξύ των συλλεκτών. Το ρεύμα συλλέκτη IC είναι το 95 τοις εκατό του IE .
- Η διέλευση οπών από έναν θετικό πόλο της μπαταρίας στη βάση μέσω του καλωδίου αντισταθμίζει τον πομπό όταν αναμιγνύεται με την οπή στη βάση.
- Το τρέχον τρανζίστορ N-P-N και το εξωτερικό κύκλωμα τροφοδοτούνται από ροή ηλεκτρονίων.
- Από το κύκλωμα που βρίσκουμε, IC=IE–IB.
Διαφορά μεταξύ τρανζίστορ NPN και PNP
| Τρανζίστορ NPN | Τρανζίστορ PNP |
| Ένα λεπτό στρώμα τύπου P χωρίζει δύο στρώματα τύπου N. | Ένα λεπτό στρώμα από υλικό ημιαγωγού με πρόσμιξη τύπου Ν χωρίζει δύο ημιαγωγούς με πρόσμιξη τύπου P. |
| NPN- Αρνητικό Θετικό και Αρνητικό | PNP- Θετικό Αρνητικό και Θετικό |
| Όταν τα ηλεκτρόνια εισέρχονται στη βάση, αυτή ενεργοποιείται. | Όταν ανοίγονται τρύπες στη βάση, αυτή ενεργοποιείται. |
| Το ρεύμα ρέει από τον συλλέκτη στον πομπό. | Το ρεύμα ρέει από τον Εκπομπό στον Συλλέκτη. |
| Λόγω των διαφορετικών τοποθετήσεων των ηλεκτρονίων, βελτιώνεται και ξεδιπλώνεται. | Εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της ροής ηλεκτρονίων. |
| Ο χρόνος εναλλαγής είναι αρκετά γρήγορος. | Έχει πολύ αργό χρόνο εναλλαγής. |
| Τα ηλεκτρόνια αποτελούν την πλειοψηφία των φορέων φορτίου. | Οι τρύπες αποτελούν τον τεράστιο όγκο των φορέων φόρτισης. |
| Οι τρύπες αποτελούν ένα μικρό ποσοστό των φορέων φόρτισης. | Τα ηλεκτρόνια αποτελούν ένα μικρό ποσοστό των φορέων φορτίου. |
| Τερματικό Συλλεκτών | Τερματικό εκπομπών |
| Το ρεύμα ρέει από τον Εκπομπό στη Βάση. | Το ρεύμα ρέει από τη Βάση στον Εκπομπό. |
| Διασταύρωση βάσης συλλέκτη | Διασταύρωση βάσης συλλέκτη |
| Το σήμα γείωσης είναι αδύναμο. | Το σήμα γείωσης είναι πολύ δυνατό. |
Σημαντικά σημεία σχετικά με τα τρανζίστορ NPN και PNP
- Το τρανζίστορ είναι μια συσκευή ημιαγωγών που ελέγχει, οργανώνει και ενισχύει ηλεκτρικά σήματα, όπως ρεύμα και τάση.
- Τα ηλεκτρόνια είναι οι κυρίαρχοι φορείς ρεύματος στα τρανζίστορ NPN, ενώ οι τρύπες είναι οι δευτερεύοντες.
- Σε ένα τρανζίστορ PNP, οι οπές μεταφέρουν το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος, ενώ τα ηλεκτρόνια παίζουν δευτερεύοντα ρόλο.
- Ο πομπός τύπου N συνδέεται με τον αρνητικό πόλο και ο πομπός τύπου P συνδέεται στον θετικό πόλο της ίδιας μπαταρίας VEE σε πόλωση προς τα εμπρός και η βάση τύπου P συνδέεται με τον αρνητικό πόλο και ο πομπός τύπου Ν συνδέεται με τον θετικό πόλο της ίδιας μπαταρίας VCC σε αντίστροφη πόλωση.
Συμπέρασμα
Όταν ένα εξωτερικό δυναμικό εφαρμόζεται στους ακροδέκτες του, ένα τρανζίστορ ορίζεται ως μια συσκευή τριών ακροδεκτών κατασκευασμένη από υλικό ημιαγωγών που μπορεί να λειτουργήσει ως αγωγός ή μονωτής (ανάλογα με τη σύνδεση που σχηματίζεται). Σε μια διπολική δίοδο, δύο διαφορετικοί τύποι φορέων φορτίου είναι υπεύθυνοι για την αγωγιμότητα στα τρανζίστορ, επομένως το όνομα. Αυτό υποδηλώνει την αντίσταση που μεταφέρεται από τη μια περιοχή του κυκλώματος στην άλλη. Η εναλλαγή και η ενίσχυση είναι δύο βασικά χαρακτηριστικά που διαθέτει λόγω της ικανότητάς του να τροποποιεί την κατάστασή του.
Έτσι, τα τρανζίστορ μπορούν να χαρακτηριστούν ως ηλεκτρονικές συσκευές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως διακόπτες όταν χρησιμοποιείται μια μικρή ποσότητα ρεύματος για την κίνηση μεγαλύτερου ρεύματος, όπως για την τροφοδοσία μιας διόδου εκπομπής φωτός ή όταν ενισχύεται ένα μικρό σήμα AC.