Jakie są cechy tranzystora?

Tranzystory są komponentami w urządzeniach elektronicznych, które kontrolują i wzmacniają przepływ energii elektrycznej w urządzeniu i są uważane za jeden z najważniejszych wynalazków w rozwoju nowoczesnej elektroniki.Ważne cechy tranzystora, które wpływają na sposób działania tranzystora, obejmują wzrost tranzystorów, strukturę i polaryzację, a także materiały budowlane.Charakterystyka tranzystora może się znacznie różnić w zależności od celu tranzystorów.

Tranzystory są przydatne, ponieważ mogą wykorzystywać niewielką ilość energii elektrycznej jako sygnału do kontrolowania przepływu znacznie większych ilości.Zdolność tranzystorów do tego nazywa się wzmocnieniem tranzystorów, które jest mierzone jako stosunek wyjścia, jaki wytwarza tranzystor do wejścia wymaganego do wytworzenia tego wyjścia.Im wyższa wydajność w stosunku do danych wejściowych, tym wyższy wzmocnienie.Stosunek ten można zmierzyć pod względem energii elektrycznej, napięcia lub prądu.Zwiększenie maleje wraz ze wzrostem częstotliwości roboczej.

Charakterystyka tranzystora różnią się w zależności od składu tranzystorów.Wspólne materiały obejmują półprzewodnikowy krzem, german i arsenid galu (GAAS).Arsenid gali często jest stosowany w przypadku tranzystorów, które działają przy wysokich częstotliwościach, ponieważ jego mobilność elektronów, prędkość, z jaką elektrony poruszają się przez materiał półprzewodnikowy, jest wyższa.Może również bezpiecznie działać w wyższych temperaturach w tranzystorach krzemu lub germanu.Krzem ma niższą ruchliwość elektronów niż inne materiały tranzystorowe, ale jest powszechnie stosowany, ponieważ krzem jest niedrogi i może działać w wyższych temperaturach niż german.

Jedną z najważniejszych cech tranzystorowych jest projekt tranzystorów.Tranzystor połączenia dwubiegunowego (BJT) ma trzy terminale zwane podstawą, kolektorem i emiterem, z podstawą leżącej między kolekcjonerem a emiterem.Niewielkie ilości energii elektrycznej przenoszą się z podstawy do emitera, a niewielka zmiana napięcia powoduje znacznie większe zmiany przepływu energii elektrycznej między warstwami emitera i kolektora.BJT są nazywane bipolarnym, ponieważ wykorzystują zarówno elektrony ujemnie naładowane, jak i dodatnio naładowane otwory elektronowe jako nośniki ładunku.

W tranzystorze z efektem polowym (FET) stosuje się tylko jeden rodzaj nośnika ładunku.Każdy FET ma trzy warstwy półprzewodników zwane bramą, odpływem i źródłem, które są odpowiednio analogiczne do podstawy BJTS, kolektora i emitera.Większość FET ma również czwarty terminal określany jako ciało, masa, podstawa lub podłoże.To, czy FET używa elektronów lub otworów elektronowych do przenoszenia ładunków, zależy od składu różnych warstw półprzewodnikowych.

Każdy półprzewodnikowy terminal w tranzystorze może mieć dodatnią lub ujemną polaryzację, w zależności od substancji główny materiał półprzewodnikowy tranzystory.W domieszkowaniu typu N dodaje się niewielkie zanieczyszczenia arsenu lub fosforu.Każdy atom domieszki ma pięć elektronów w zewnętrznej skorupce.Zewnętrzna skorupa każdego atomu krzemowego ma tylko cztery elektron, a zatem każdy atom arsenowy lub fosforowy zapewnia nadmiar elektronu, który może poruszać się przez półprzewodnik, co daje ładunek ujemny.W domieszkowaniu typu p galu lub boru, z których oba mają trzy elektrony w ich zewnętrznej skorupce.Daje to czwarty elektron w zewnętrznej skorupce atomów krzemu, z czym nie można się wiązać, wytwarzając odpowiednie dodatnie nośniki ładunku zwane otworami elektronowymi, do których mogą się poruszać elektrony.

Tranzystory są również klasyfikowane zgodnie z polaryzacją ich składników.W tranzystorach NPN średnie terminal i mdash; podstawa w BJTS, brama w FETS mdash; ma dodatnią polaryzację, podczas gdy dwie warstwy po obu stronach są ujemne.W tranzystorze PNP jest odwrotnie.