Tranzystor bipolarny
TRANZYSTOR BIOPOLARNY
Tranzystor Biopolarny – jest to półprzewodnikowy element elektroniczny, mający zdolność wzmacniania sygnału. Zbudowany jest z trzech warstw półprzewodnika o różnym typie przewodnictwa. Charakteryzuje się tym, że niewielki prąd płynący pomiędzy dwiema jego elektrodami (nazywanymi bazą i emiterem) steruje większym prądem płynącym między innymi elektrodami (kolektorem i emiterem).Tranzystor bipolarny składa się z trzech warstw półprzewodnika o różnym typie przewodnictwa: p-n-p lub n-p-n.
Struktura NPN Struktura PNP
ZASADA DZIAŁANIA:
Napięcie przyłożone do złącza baza-emiter w kierunku przewodzenia powoduje przepływ prądu przez to złącze – nośniki z emitera (elektrony w tranzystorach npn lub dziury w tranzystorach pnp) przechodzą do obszaru bazy. Nośniki wprowadzone z emitera do obszaru bazy dyfundują w stronę mniejszej ich koncentracji - do kolektora. Dzięki niewielkiej grubości obszaru bazy trafiają do obszaru drugiego złącza, a tu na skutek pola elektrycznego w obszarze zubożonym są przyciągane do kolektora.
W rezultacie, po przyłożeniu do złącza emiterowego napięcia w kierunku przewodzenia, popłynie niewielki prąd między bazą a emiterem, umożliwiający przepływ dużego prądu między kolektorem a emiterem.
PODZIAŁ:
-Ze względu na materiał, z którego są wytworzone:
Krzemowe
Germanowe
Z arsenku galu
-Ze względu na konstrukcję i technologię wytwarzania:
Tranzystor ze złączem wyciąganym
Tranzystor stopowy
Tranzystor MESA
Tranzystory planarne
Tranzystory epitaksjalne
-Ze względu na charakterystyczne parametry
Wielkiej częstotliwości
Małej częstotliwości
Dużej mocy
Małej mocy
-Ze względu na sposób włączenia tranzystora do układu można wyróżnić trzy podstawowe układy jego pracy
wspólnego emitera
wspólnej bazy
wspólnego kolektora
UKŁADY PRACY:
Układ wspólnego emitera
Wzmacniane napięcie sygnału wejściowego podawane jest pomiędzy bazę a emiter tranzystora, natomiast sygnał po wzmocnieniu odbierany jest spomiędzy kolektora a emitera. Elektroda emiter jest więc niejako "wspólna" dla sygnałów wejściowego i wyjściowego – stąd nazwa układu.
Układ wspólnej bazy
Wzmacniane napięcie sygnału wejściowego podawane jest pomiędzy bazę a emiter tranzystora, natomiast sygnał po wzmocnieniu odbierany jest spomiędzy bazy i kolektora.
Układ wspólnego kolektora
Wzmacniane napięcie sygnału wejściowego podawane jest pomiędzy bazę a kolektor tranzystora, natomiast sygnał po wzmocnieniu odbierany jest spomiędzy kolektora a emitera. Wzmocnienie napięciowe tego układu jest bliskie jedności, wobec czego na wyjściu wzmacniacza otrzymuje się "powtórzone" napięcie z wejścia, stąd druga powszechnie używana nazwa takich wzmacniaczy – wtórnik emiterowy.
Zastosowanie
Tranzystory ze względu na swoje właściwości wzmacniające znajdują bardzo szerokie zastosowanie. Są wykorzystywane do budowy wzmacniaczy różnego rodzaju: różnicowych, operacyjnych, mocy, selektywnych, pasmowych. Jest kluczowym elementem w konstrukcji wielu układów elektronicznych, takich jak źródła prądowe, lustra prądowe, stabilizatory, przesuwniki napięcia, klucze elektroniczne, przerzutniki, generatory i wiele innych.
Ponieważ tranzystor może pełnić rolę klucza elektronicznego, z tranzystorów buduje się także bramki logiczne realizujące podstawowe funkcje boolowskie, co stało się motorem do bardzo dynamicznego rozwoju techniki cyfrowej w ostatnich kilkudziesięciu latach. Tranzystory są także podstawowym budulcem wielu rodzajów pamięci półprzewodnikowych (RAM, ROM itp.).
Dzięki rozwojowi technologii oraz ze względów ekonomicznych większość wymienionych wyżej układów tranzystorowych realizuje się w postaci układów scalonych. Co więcej, niektórych układów, jak np. mikroprocesorów liczących sobie miliony tranzystorów, nie sposób byłoby wykonać bez technologii scalania.
W roku 2001 holenderscy naukowcy z Uniwersytetu w Delft zbudowali tranzystor składający się z jednej nanorurki węglowej, jego rozmiar wynosi zaledwie jeden nanometr, a do zmiany swojego stanu (włączony / wyłączony) potrzebuje on tylko jednego elektronu. Naukowcy przewidują, że ich wynalazek pozwoli na konstruowanie układów miliony razy szybszych od obecnie stosowanych, przy czym ich wielkość pozwoli na dalszą miniaturyzację elektronicznych urządzeń
=================================================================================
Cały referat z oznaczeniami w załączniku