Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор с двумя p-n переходами, используемый для усиления и переключения электрических сигналов. Его работа основана на управлении током между коллектором и эмиттером с помощью небольшого тока базы. Различают NPN и PNP транзисторы, отличающиеся полярностью приложенного напряжения.
Биполярный транзистор (BJT) – это трехэлектродный полупроводниковый прибор, управляемый током. Три его электрода называются: эмиттер, база и коллектор. Существуют два основных типа биполярных транзисторов: NPN и PNP. Разница между ними заключается в полярности приложенных напряжений и направлениях токов.
Биполярный транзистор состоит из трех слоев полупроводника с разными типами проводимости. В NPN транзисторе между двумя слоями n-типа расположен слой p-типа, а в PNP транзисторе наоборот – между двумя слоями p-типа расположен слой n-типа. Электроды эмиттера, базы и коллектора подведены к соответствующим слоям.
Работа биполярного транзистора основана на управлении током коллектора с помощью тока базы. Небольшое изменение тока базы приводит к значительному изменению тока коллектора, что позволяет использовать транзистор для усиления сигналов. Разберем принцип работы для каждого типа транзисторов:
Для нормальной работы NPN транзистора необходимо подать положительное напряжение на коллектор относительно эмиттера (Vce > 0) и положительное напряжение на базу относительно эмиттера (Vbe > 0). Когда Vbe достигает порогового напряжения (около 0.7 В для кремниевых транзисторов), начинается инжекция электронов из эмиттера в базу. Большинство этих электронов проходит через тонкий слой базы и попадает в коллектор под действием электрического поля. Небольшая часть электронов рекомбинирует в базе, создавая ток базы.
Для PNP транзистора необходимо подать отрицательное напряжение на коллектор относительно эмиттера (Vce < 0) и отрицательное напряжение на базу относительно эмиттера (Vbe < 0). Когда Vbe достигает порогового напряжения (около -0.7 В для кремниевых транзисторов), начинается инжекция дырок из эмиттера в базу. Большинство дырок проходит через тонкий слой базы и попадает в коллектор под действием электрического поля. Небольшая часть дырок рекомбинирует в базе, создавая ток базы.
Важными характеристиками биполярных транзисторов являются:
Рассмотрим пример параметров 2N3904 NPN биполярного транзистора. Данные взяты с официального сайта ON Semiconductor:
| Параметр | Значение | Условия |
|---|---|---|
| Vceo (Напряжение коллектор-эмиттер) | 40 V | |
| Ic (Максимальный ток коллектора) | 200 mA | |
| hFE (Коэффициент усиления по току) | Ic = 10 mA, Vce = 1 V | |
| Pd (Рассеиваемая мощность) | 625 mW | Ta = 25°C |
Биполярный транзистор может работать в четырех основных режимах:
Биполярные транзисторы широко используются в различных электронных устройствах:
Компания Sichuan Microvelo Semiconductor Co., LTD, специализирующаяся на производстве полупроводниковых приборов, предлагает широкий ассортимент биполярных транзисторов для различных применений. Вы можете найти подходящий биполярный транзистор для ваших проектов.
