Продукти

Биполярни транзистори

Биполярни транзистори
29 октомври 2021

Транзисторите могат да се използват за създаване на прости електронни превключватели , за цифрова логика или за усилване на сигнал в определена верига. Милиони и дори милиарди транзистори са свързани помежду си и се вграждат в един корпус наречен чип, като по този начин се създават най-различни интегрални схеми – компютърни памети, микропроцесори и много др.

 

Фиг. 1.1. Биполярен транзистор –  Структура, схемни означения, корпус - виж в галерията под статията. 

 

Транзисторите се разделят основно на биполярни и полеви (mosfet) транзистори. Сега ще разгледаме биполярните транзистори, защото са по-лесни за разбиране.

 

Биполярните транзистори са с 3 крачета – емитер (Е) , колектор (C) , база(В). Също така този тип транзистори се разделят на два подтипа NPN и PNP. На фиг. 1.2. са показани схемните означения и на двата типа биполярни транзистори.

 

Фиг. 1.2. NPN/PNP биполярни транзистори – схемни означения - виж в галерията под статията. 

 

Тук трябва да се запомни, че на NPN транзисторите стрелката на емитера сочи навън , а на PNP навътре.  Също така трябва да се запомни, че стрелката показва посоката на тока.

 

Фиг. 2 Представяне на транзистора като два свързани диода - виж в галерията под статията.

 

Това представяне е много хубаво , за тестване на транзистор например с мултицет , като можем да проверим съпротивлението на двата диода първо между база и емитер и после между база и колектор , както е добре и да се провери съпротивлението между колектора и емитера – не трябва да има такова !

Важно – ако свържете два диода не си мислете , че ще направите транзистор , просто това представяне е много удобно , за да се тества дадения елемент.

За да не навлизаме в сложни обяснения за това как работи транзистора просто си представете , че е нещо като електронен клапан, на който базата се явява като дръжка , която може да регулирате, за да позволявате на повече или по-малко електрони да преминават от емитера към колектора.  Нека покажем нагледно със картинка на фиг.3 

Фиг. 3 Аналогия на транзистора с воден кран - виж в галерията под статията. 

 

Транзисторите са нелинейни устройства, които имат четири различни режима на работа. Ще разгледаме режимите при NPN транзистора:

  • Режим на насищане – ток свободно тече от колектора към емитера;
  • Режим на прекъсване – няма ток от колектора към емитера;
  • Активен режим – токът от колектора към емитера е пропорционален на базовия ток ;
  • Обратно-активен режим – това е режим обратен на активния , т.е. токът е пропорционален на базовия, но тече обратно. (от емитер към колектор).

Режимите при PNP транзисторите са същите , но всичко е обърнато .

 

Фиг. 5 Транзисторен превключвател - виж в галерията под статията. 

 

В схемата посочена на Фиг.5 може да управляваме транзистора чрез изходи от Arduino , като може да бъде програмиран да подава 5V към базовия резистор, като по този начин ще отпушва транзистора и светодиода ще свети или да не подава нищо на базовия резистор и транзистора да стой в запушено състояние и светодиода да не свети.

Важно е да не забравяте резисторите в схемата. Транзистор без резистор на базата е като светодиод без резистор, който да ограничава тока – ще изгори.

 

Транзистора като усилвател:

 

Три са основните схеми на свързане на транзистора като усилвател:

  • Общ емитер;
  • Обща база;
  • Общ колектор.


Фиг. 6.1. Схема общ емитер - виж в галерията под статията. 

Фиг. 6.2. Схема обща база - виж в галерията под статията. 

Фиг. 6.3. Схема общ колектор - виж в галерията под статията. 

 

Схема на „Дарлингтон“:

 

„Дарлингтон“ е схема от два транзистора, с които се създава по-голям ток.

 

Фиг. 7 Схема на „Дарлингтон“ - виж в галерията под статията. 

 

Фиг. 8 Различни корпуси на биполярни транзистори - виж в галерията под статията.