Wat is 'n NPN Transistor?
Wat is 'n NPN Transistor?
Definisie van 'n NPN Transistor
'n NPN transistor is 'n wye gebruikte tipe bipolaire kruisingstransistor, waar 'n P-tipe halwegegeleierlaag omring deur twee N-tipe laeë.
Konstruksie van NPN Transistor
Soos bespreek, het die NPN transistor twee kruisings en drie terminals. Die konstruksie van die NPN transistor word soos in die onderstaande figuur gewys.
Die emitter- en kollektorlaeë is wyer in vergelyking met die basis. Die emitter is swaar gedope. Dus kan dit 'n groot aantal ladingdraers na die basis inspeel.Die basis is lig gedope en baie dun in vergelyking met die ander twee areas. Dit laat die meeste ladingdraers deur na die kollektor wat deur die emitter vrygestel is.Die kollektor is matig gedope en versamel ladingdraers van die basislaag.
Simbool van NPN Transistor
Die simbool van die NPN transistor word soos in die onderstaande figuur gewys. Die pylkop wys die konvensionele rigting van die Kollektorstroom (IC), Basisstroom (IB) en Emitterstroom (IE).
Werkprinsipe
Die basis-emitterkruising is in 'n voorwaartse bias toestand deur die voorsieningsspanning VEE, terwyl die kollektor-basiskruising in 'n agterwaartse bias toestand is deur die voorsieningsspanning VCC.
In 'n voorwaartse bias toestand is die negatiewe terminal van die voorsieningsbron (VEE) verbonden aan die N-tipe halwegegeleier (Emitter). Op dieselfde manier is in 'n agterwaartse bias toestand, die positiewe terminal van die voorsieningsbron (VCC) verbonden aan die N-tipe halwegegeleier (Kollektor).
Die uitputtingsgebied van die emitter-basisgebied is dunner in vergelyking met die uitputtingsgebied van die kollektor-basiskruising (Let op dat die uitputtingsgebied 'n gebied is waar geen mobiele ladingdraers teenwoordig is nie en dit gedra soos 'n barrière wat die stroomstroom teenwerk).
In die N-tipe emitter is die meerderheid ladingdraers elektrone. Dus begin elektrone te vloei van die N-tipe emitter na 'n P-tipe basis. En as gevolg van elektrone, sal die stroom begin vloei deur die emitter-basiskruising. Hierdie stroom staan bekend as emitterstroom IE.
Elektrone beweeg in die basis, 'n dun, lig gedope P-tipe halwegegeleier met beperkte gatte vir hergroepering. Dus sal die meeste elektrone die basis oorskiet, met slegs 'n paar wat hergroepeer.
As gevolg van hergroepering, sal die stroom deur die stroombaan vloei en hierdie stroom staan bekend as basisstroom IB. Die basisstroom is baie klein in vergelyking met die emitterstroom. Tipies is dit 2-5% van die totale emitterstroom.
Die meeste elektrone oorskiet die uitputtingsgebied van die kollektor-basiskruising en vloei deur die kollektorarea. Die stroom wat deur die oorblywende elektrone vloei, staan bekend as kollektorstroom IC. Die kollektorstroom is groot in vergelyking met die basisstroom.
NPN Transistor Sirkuit
Die sirkuit van die NPN transistor word soos in die onderstaande figuur gewys.
Die diagram wys hoe spanningbronne verbind word: die kollektor sluit by die positiewe terminal van VCC deur 'n belastingsweerstand RL, wat die maksimum stroomstroom beperk.
Die basisterminal is verbonden aan die positiewe terminal van die basisvoorsieningsspanning VB met basisweerstand RB. Die basisweerstand word gebruik om die maksimum basisstroom te beperk.
Wanneer ingeskakel, laat die transistor 'n groot kollektorstroom vloei, aangedryf deur 'n kleiner basisstroom wat die basisterminal binnegaan.
Volgens KCL, is die emitterstroom die optelling van die basisstroom en die kollektorstroom.
Bedryfsmodus van Transistor
Die transistor bedryf in verskillende modusse of areas afhangende van die biasing van kruisings. Dit het drie bedryfsmodusse.
Afsny-modus
Verzadigingsmodus
Aktiewe modus
Afsny-modus
In afsnymodus is albei kruisings in 'n agterwaartse bias. In hierdie modus gedra die transistor as 'n oop sirkuit. En dit sal nie toelaat dat die stroom deur die toestel vloei nie.
Verzadigingsmodus
In die verzadigingsmodus van 'n transistor is albei kruisings in 'n voorwaartse bias. Die transistor gedra as 'n geslote sirkuit en stroom vloei van kollektor na emitter wanneer die basis-emitterspanning hoog is.
Aktiewe Modus
In hierdie modus van 'n transistor is die basis-emitterkruising in 'n voorwaartse bias en die kollektor-basiskruising in 'n agterwaartse bias. In hierdie modus funksioneer die transistor as 'n stroomversterker.
Die stroom vloei tussen emitter en kollektor en die hoeveelheid stroom is eweredig aan die basisstroom.
NPN Transistor Skakelaar
Die transistor funksioneer as 'n ingeskakelde skakelaar in verzadigingsmodus en as 'n uitskakelde skakelaar in afsnymodus.
Wanneer albei kruisings in 'n voorwaartse bias toestand is en voldoende spanning aan die insetspanning gegee word. In hierdie toestand is die kollektor-emitterspanning naby nul en die transistor funksioneer as 'n kortsluiting.
