Bipolárny tranzistor - hlavné zariadenie na zosilňovanie elektrických signálov

Pri vývoji domácej i globálnej elektrotechniky a elektroniky zohrávalo kľúčovú úlohu polovodičové zariadenie, napríklad bipolárny tranzistor.

Bipolárny tranzistor je zariadenie, ktoré má vo svojomPozostáva z dvoch vzájomne prepojených p-n spojení a vytvorených na základe polovodičových materiálov. Tento typ tranzistora má tri terminály. Zosilňovacie charakteristiky, ktoré má bipolárny tranzistor, sú vysvetlené na základe poznatkov o obohatení a vyčerpaní polovodičových doštičiek nábojmi (uskutočňujú sa postupy vstrekovania a extrakcie), ako aj podľa zákonov elektromagnetizmu.

Dnes existujú dva hlavné typy bipolárnychtranzistory, ktoré sa líšia v závislosti od toho, ako sa v použitej polovodičovej vzorke vyskytuje striedanie oblastí rôznych typov vodivosti: typy n-p-n a p-n-p. Výhody jedného typu oproti druhému sa nedajú rozlíšiť, pretože rozdiel medzi týmito typmi tranzistorov spočíva iba v tom, aká polarita externého zdroja energie je pripojená k jednej alebo druhej svorke zariadenia.

Tranzistor je bipolárne zariadenie pozostávajúce z troch hlavných prvkov: kolektor, emitor a základňa. Ku každému prvku je spravidla pripojený jeden terminál.

Bipolárne tranzistory sú často klasifikované podľaenergia rozptýlená z kolektora. Podľa tohto parametra sa zariadenia delia na tranzistory s nízkym výkonom (asi 0,3 W), stredné (od 0,3 do jeden a pol wattu) a veľké (viac ako 1,5 W). Odlišný princíp klasifikácie tranzistorov je v rozsahu prevádzkových frekvencií. Na základe tohto princípu oddelenia zariadení sa rozlišujú zariadenia s nízkou frekvenciou (do 5 MHz), strednou frekvenciou (od 5 MHz do 35 MHz), vysokofrekvenciou (od 35 MHz do 350 MHz) a ultra vysokofrekvenčnou (nad 350 MHz) tranzistory.

Každý bipolárny tranzistor je označenýv súlade s prijatými štátnymi normami. Označenie sa zvyčajne skladá zo šiestich alebo siedmich znakov (číslic alebo písmen). Označenie musí uvádzať druh materiálu, typ samotného zariadenia, frekvenčné charakteristiky a výkon zariadenia. Označením tiež môžete určiť typ a sériové číslo vývoja zariadenia. Označenie tranzistora je teda pasom zariadenia, ktoré odhaľuje všetky kľúčové charakteristiky tohto zariadenia.

Existujú štyri hlavné režimy činnosti bipolárneho tranzistora:

• aktívny režim, v ktorom je prechod na emitore otvorený a prechod na kolektore je uzavretý;
• medzná hodnota, v ktorej sú obidva križovatky (vysielač aj kolektor) uzavreté a neprechádzajú prúdom v smere dopredu;
• saturácia - režim opačný k cutoff, v ktorom sú otvorené prechody na kolektore a emitore;
• inverzia (inverzný režim) je fáza, keď sa otvorí kolektorová kolóna a emitor sa posunie opačným smerom (neprechádza „jednosmerný“ prúd).

Podľa toho, ktorá z elektród(svorky) tranzistora sa stáva bežným v stupňoch zosilnenia pre vstupný aj výstupný prúd, existujú tri hlavné typy prepínania zariadenia do obvodu: bipolárny tranzistor so spoločným emitorom, kolektorom alebo bázou. V závislosti od toho, aký typ prepínania zariadení sa používa v jednej alebo druhej kaskáde, je možné použiť rôzne výhody tranzistora.

Na záver poznamenávame, že dnes bipolárnetranzistory sa široko používajú v elektrotechnike a analógovej elektronike. Tieto zariadenia sa používajú v rôznych stupňoch zosilnenia, bez ktorých by nebolo možné vytvoriť operačný zosilňovač - zariadenie, ktoré by nám umožnilo vytvoriť prechod z analógového na digitálny obvod. Preto je bipolárny tranzistor považovaný za jedno zo základných polovodičových zariadení, ktoré položili základy pre vývoj modernej elektrotechniky.