NPN tranzistor: 11 faktů, které byste měli vědět!

Co je to NPN tranzistor?

BJT nebo bipolární tranzistor má dva hlavní typy. NP-Nje jednou z klasifikací BJT. Jedná se o zařízení se třemi terminály a slouží k zesílení a přepínání.

Tento tranzistor se také skládá ze tří částí

  1. B-základna
  2. C- sběratel
  3. E- Vysílač
  • Emitor NPN se používá k dodávání nosičů náboje do kolektoru přes základnu.
  • Oblast Collector shromažďuje nosiče poplatků z oblasti vysílače.
  • Báze tranzistoru se stará o spouštění a funguje jako regulátor pro omezení množství proudu, které bude umožněno procházet touto oblastí.

Poznámka:

Na rozdíl od MOSFET, kde je přítomen pouze jeden nosič, má BJT dva typy nosiče poplatků - majoritní a menšinový. V případě tranzistoru NPN jsou nosiči náboje většiny elektrony.

Naopak v polovodičích typu P nejsou elektrony příliš dostupné a otvor funguje jako většinový nosič náboje a proud bude kvůli nim přenášen.

Konstrukce tranzistoru npn:

Schematická znázornění npn tranzistorů jsou uvedena níže.

NPN tranzistor jako diodové připojení
NPN tranzistor jako diodové připojení
Diagram 2
3
NPN tranzistor

Ekvivalentní obvod tranzistoru NPN.

Můžeme říci, že práce npn tranzistoru je podobná práci 2 pn spojovací diody připojené jeden po druhém. Tyto přechodové diody PN se nazývají přechodem CB mezi kolektorem a základnou a přechodem BE-základna-emitor.

Úvahy podle dopingu:

  • Sekce emitoru je silně dopingová sekce. Obecným pravidlem je udržovat minimální šířku základny mezi všemi třemi terminály. Protože je emitor silně dotován, může vystřelit nosiče náboje do základních oblastí.
  • Jak již bylo zmíněno dříve, základna má minimální šířku a má také minimální doping. Základna předává četné nosiče náboje do kolektoru, který je nesen z vysílače.
  • Sběratelské regiony jsou ve srovnání mírně dotované a používají se k vybírání poplatků ze základní oblasti.

Symbol tranzistoru NPN

Symbol tranzistoru NPN
Symbol tranzistoru NPN

Tranzistor NPN Pinout

Jak již bylo zmíněno dříve, tranzistor má tři terminály. Jsou - Základna, sběratel a vysílač.

Jak identifikovat PIN NPN?

  • Ve většině konfigurací je střední část pro základní terminál.
  • Pin, který je pod tímto, je sběratel a zbytek je také pin emitoru.
  • Pokud tečka není označena, musí být všechny svorky identifikovány pomocí orientace tam nebo nerovného prostoru svorek mezi kolíky. Zde je středový kolík základnou. Nejbližší pin je emitor a zbytek pin je kolektorový terminál.

Aplikace NPN tranzistorů:

  • Transistor NPN se obvykle používá jako bipolární tranzistor z důvodu mobility elektronů, protože je vyšší než pohyblivost otvorů.
  • Používají se také při zesilování a přepínání signálů. Používají se v obvodech zesilovačů, tj. V obvodech zesilovače push-pull.
  • Tranzistor NPN se používá Darlingtonovy párové obvody k zesílení slabých signálů k výraznému zvětšení signálu.
  • Pokud je potřeba potopit proud, lze použít i tranzistory NPN.
  • Kromě toho má tranzistor NPN mnoho aplikací v teplotních čidlech, obvodech, jako jsou logaritmické převodníky atd.

Jak funguje NPN tranzistor?

Tranzistor NPN potřebuje pro práci jak předpětí, tak předpětí. Předpětí je stanoveno mezi napětím vysílače a emitorem. Zpětné předpětí je spojeno mezi kolektorovým napětím a kolektorem.

5

Nyní, jako n strana a dioda má elektrony jako většinu a strana p má většinu děr, všechna napěťová spojení jsou podle toho uspořádána jako dopředné a zpětné předpětí. Přechod báze emitoru je nastaven jako zpětné předpětí a přechod báze kolektoru funguje jako předpětí. Oblast vyčerpání této oblasti emitoru a báze je užší ve srovnání s oblastí vyčerpání průsečíku kolektoru a báze.

Vzhledem k tomu, že křižovatka má zpětné předpětí (emitor), proudí otvory ze zdroje do křižovatky N. Poté se elektron pohybuje směrem ke straně p. Zde dochází k neutralizaci určitého elektronu. Zbytek elektronů se pohybuje směrem k n-straně. Pokles napětí vzhledem k emitoru a základně je VBE jako vstupní strana.

V zářičích typu N jsou nosičem náboje většinou elektrony. Proto elektrony přenášené emitory typu N na základnu typu P. Proud bude veden přes spojení emitor-základna nebo EB. Tento proud je znám jako emitorový proud (Ie). Zde emitorový proud (IE) teče z výstupní strany a teče dvěma směry; jeden jsem jáB a další jsem jáC. Takže můžeme psát,

            IE=IB+IC

Základní plocha je však relativně tenká a lehce dotovaná. Proto většinou elektrony projdou základní oblastí a jen málo z nich bude rekombinovat s dostupnými otvory. Základní proud je ve srovnání s proudem emitoru minimální. Obvykle je to až 5% celého proudu emitoru.

Proud tekoucí ze zbytku elektronů se označuje jako kolektorový proud (I.C). JáC je ve srovnání se základnou poměrně vysoká (IB).

NPN tranzistorový obvod

Zdroj napětí je připojen k tranzistoru NPN. Svorka kolektoru je připojena ke kladné svorce napájecího napětí (VCC) pomocí odporu zátěže (R.L). Zátěžový odpor lze také použít ke snížení proudu, který protéká obvodem.

Terminál základny je připojen ke kladné svorce základny zajišťující napětí (VB) s odporem RB. Základní odpor se používá k omezení maximálního základního proudu (I.B).

Když je tranzistor zapnutý, velký kolektorový proud prochází obvodem mezi kolektorem a emitorem. Pro toto malé množství základního proudu však musí proudit ke spodní svorce tranzistoru.

NPN tranzistorový obvod
NPN tranzistorový obvod

Značení představuje typické proudy kolektoru, basu a emitoru.

Výhody a nevýhody použití tranzistoru NPN:

Výhody:

  • Malé velikosti.
  • Může pracovat při nízkém napětí.
  • Velmi levné.
  • Nízká výstupní impedance.
  • Dlouhotrvající.
  • Spontánní akce.

Nevýhody:

  • Citlivost na vysokou teplotu.
  • Produkujte nízkou energii a energii.
  • Při tepelném úniku se může poškodit.
  • Nelze provozovat na vysokých frekvencích.

Tranzistorový spínač NPN

Tranzistor pracuje

  • Zapnuto v režimu saturace
  • Vypnuto v režimu vypnutí.

Zapnuto v režimu saturace

  • Když jsou oba křižovatky ve stavu předpětí, je na vstupní napětí přivedeno dostatečně vysoké napětí. Tranzistor proto funguje jako zkrat jako VCE je přibližně nula.
  • V té době jsou dva křižovatky ve stavu předpětí, na vstupu je odpovídající napětí.
  • V tomto stavu bude proud procházet mezi kolektorem a emitorem. Proud teče obvodem.

Vypnuto v režimu vypnutí.

  • Pokud jsou dva spoje tranzistorů v opačném zkreslení, tranzistor přejde do stavu VYPNUTO.
  • Během tohoto provozního režimu je napětí vstupního signálu nebo základní napětí nulové.
  • V důsledku toho je celkový VCC napětí působí přes kolektor.

Provozní režim tranzistoru

Má tři režimy provozu podle předpětí, jsou následující:

  • Aktivní režim
  • Režim cut-off
  • Režim sytosti

Režim cut-off

  • Tranzistor funguje jako otevřený obvod.
  • V cut-off jsou dva křižovatky v obráceném předpětí.
  • Proud nebude moci protékat.

Režim sytosti

  • Tranzistor funguje jako uzavřený obvod.
  • Obě křižovatky jsou konfigurovány pouze v předpětí.
  • Protože napětí základny-emitoru je poměrně vysoké, prochází proud z kolektoru do emitoru.

Aktivní režim

  • V této době, tranzistor funguje jako proudový zesilovač obvod.
  • V aktivním režimu tranzistoru je křižovatka BE v předpětí a křižovatka C-B je v předpětí.
  • Proud prochází mezi emitorem a kolektorem a množství proudu je úměrné přítomné použité základně.

Chcete-li vědět více o elektronice klikněte zde