Olika typer av bipolära transistorer

March 26

Olika typer av bipolära transistorer


Transistorer är solid-state (inga rörliga delar och inga tomrum) enheter som styr flödet av elektroner. De kan användas för förstärkare (i radio) eller snabbverkande elektroniska brytare (i datorer). Det kan göras så liten att miljoner av dem kan läggas på ett enda chip av kisel som kallas en integrerad krets, vilket gör mobiltelefoner och bärbara datorer som möjligt. Den äldsta och vanligaste typen av transistor är den bipolära transistorn. I det här fallet "bipolär" betyder bara att det två olika typer av bärare av elektrisk ström genom solid-state-enhet.

halvledare

Halvledare börjar liv som mycket rena 3D gitter av kisel - mycket kristall liknande med varje kiselatom låst på plats med kiselatomer runt den. Dessa rena kiselskivor därefter bakas i en ugn fylld av en mycket ren, noga utvald gas. En del av gasen kommer att ersätta några av kiselatomerna. Om ersättnings atom har en mer elektron än en kiselatom finns en fri elektron flyter runt och vi kallar den här typen av halvledar negativt. Om gas atomer som infunderade skivan hade en elektron mindre än en kiselatom då skivan saknar några elektroner och vi säger att det är en positiv halvledare. I halvledar villkor en negativ halvledare kallas N-typ och vi säger att det har fria elektroner. En positiv halvledare kallas P-typ och vi säger att det har hål. Elektrisk ström kan gå genom halvledar antingen elektron rörelse eller hål rörelse, så vi säger bipolära transistorer har två flygbolag: elektroner och hål. Processen att skapa N och P-typ halvledare kallas "dopning".

PNP-transistorer

PNP-transistorer har ett tunt skikt av N-typ kisel mellan två tjockare skikt av P-typ dopad kisel. N-skiktet är basen och de andra två skikten är emittern och kollektorn i en tre-bly komponent. När den används som en omkopplare, är en PNP-transistor "på" (ström flyter från emitter till kollektor) när basen är låg i förhållande till emittern. För att fungera som en förstärkare, måste basen förbli låg i förhållande till emittern, då en svag signal på basen kommer att kontrollera en starkare signal från emitter till kollektor.

NPN-transistorer

NPN-transistorer har ett tunt skikt av P-typ kisel mellan två tjockare skikt av N-typ kisel. P skiktet är basen och de två andra skikten är emittern och kollektorn i en tre-bly komponent. När den används som en omkopplare, är en NPN-transistor "på" (ström flyter från emitter till kollektor) när basen är hög i förhållande till emittern. För att fungera som en förstärkare, måste basen hålla hög i förhållande till emittern, då en svag signal på basen kommer att kontrollera en starkare signal från emitter till kollektor.

Bipolära heteroövergångstransistorer

Bipolära heteroövergångstransistorer (HBT) liknar PNP- och NPN-transistorer, med undantag av att centrum (bas) skiktet är tunnare och mer högdopat. HBT används endast för förstärkning (aldrig för brytare) och de fungerar bra vid mycket höga frekvenser - upp till flera hundra GigaHertz. HBT är vanligen tillverkade av aluminium galliumarsenid i stället för kisel eller germanium som de PNP- och NPN-transistorer.