Што е NPN транзистор?

Што е NPN транзистор?

Дефиниција на NPN транзистор

NPN транзистор е широко користен тип на биполарен јункционален транзистор, каде што слој од полупроводникот P-типа е заобиколен со два слоја од N-тип.

Конструкција на NPN транзистор

Како што беше објаснето по горе, NPN транзистор има две јункција и три терминални. Конструкцијата на NPN транзисторот е прикажана на следната слика.

Емитерот и колекторот се подолги споредено со базата. Емитерот е силно допиран. Затоа може да внесе голем број на носачи на пола во базата.Базата е слабо допирана и многу танка споредено со другите две области. Таа пропушта повеќето носачи на пола до колекторот, кои се испраќаат од емитерот.Колекторот е умерено допиран и собира носачи на пола од слојот база.

Симбол на NPN транзистор

Симболот на NPN транзисторот е прикажан на следната слика. Стрелката покажува конвенционалната насока на струјата колектор (IC), струјата база (IB) и струјата емитер (IE).

Принцип на работа

Јункцијата база-емитер е во услов на напредна предизвикана од напонот VEE, додека јункцијата колектор-база е обратно предизвикана од напонот VCC.

Во услов на напредна, негативниот терминал на изворот (VEE) е поврзан со полупроводникот N-тип (Емитер). Слично, во услов на обратно предизвикување, позитивниот терминал на изворот (VCC) е поврзан со полупроводникот N-тип (Колектор).

Регионот на истоциски регион на емитер-база е потесен споредено со регионот на истоциски регион на колектор-база (Забелешка: истоцискиот регион е регион каде што нема подвижни носачи на пола и тој се однесува како бариера која го противствува протокот на струјата).

Во N-тип емитер, главниот носач на пола се електрони. Затоа, електроните започнуваат да текат од N-тип емитер кон P-тип база. И поради електроните, струјата ќе започне да текне преку јункцијата емитер-база. Оваа струја е позната како струја емитер IE.

Електроните се движеат во базата, танка, слабо допирана P-тип полупроводник со ограничени цевки за рекомбинација. Затоа, повеќето електрони минуваат базата, со само неколку кои се рекомбинираат.

Поради рекомбинацијата, струјата ќе текне низ колото и оваа струја е позната како струја база IB. Струјата база е многу мала споредено со струјата емитер. Обично, таа е 2-5% од целокупната струја емитер.

Повеќето електрони минуваат истоцискиот регион на јункцијата колектор-база и минуваат низ областа колектор. Струјата која текне од останатите електрони е позната како струја колектор IC. Струјата колектор е голема споредено со струјата база.

Колто на NPN транзистор

Колото на NPN транзисторот е прикажано на следната слика.

Дијаграмот покажува како се поврзуваат изворите на напон: колекторот е поврзан со позитивниот терминал на VCC низ отпор RL, кој го ограничува максималниот проток на струја.

Терминалот база е поврзан со позитивниот терминал на напонот VB за база со отпор RB. Отпорот база се користи за ограничување на максималната струја база.

Кога е активиран, транзисторот овозможува голем проток на струја колектор, подтикнат од помала струја база која влиза во терминалот база.

Според КЛЦ, струјата емитер е збирот на струјата база и струјата колектор.

Оперативен режим на транзисторот

Транзисторот работи во различни режими или области, зависно од предизвикувањето на јункциите. Тој има три оперативни режими.

• Режим на исклучување

• Режим на наситување

• Активен режим

• Режим на исклучување

Во режим на исклучување, двете јункција се обратно предизвикани. Во овој режим, транзисторот се однесува како отворена кола. И не ќе дозволи проток на струја низ уредот.

Режим на наситување

Во режим на наситување на транзисторот, двете јункција се поврзани во услов на напредна. Транзисторот се однесува како затворена кола и струјата текне од колектор до емитер кога напонот база-емитер е висок.

Активен режим

Во овој режим на транзисторот, јункцијата база-емитер е напредна, а јункцијата колектор-база е обратно предизвикана. Во овој режим, транзисторот функционира како амплификатор на струја.

Струјата текне помеѓу емитер и колектор, а количеството на струја е пропорционално со струјата база.

Прекинувач со NPN транзистор

Транзисторот функционира како вклучен во режим на наситување и како исклучен во режим на исклучување.

Кога двете јункција се поврзани во услов на напредна и е даден доволен напон на входниот напон. Во овој услов, напонот колектор-емитер е близу до нула и транзисторот функционира како кратко поврзување.

Во овој услов, струјата ќе почне да текне помеѓу колектор и емитер. Вредноста на струјата која текне во овој коло е,

Кога двете јункција се поврзани во услов на обратно предизвикување, транзисторот се однесува како отворена кола или прекинувач OFF. Во овој услов, входниот напон или напонот база е нула.

Затоа, целата Vcc напон се појавува преку колекторот. Но, поради обратното предизвикување на областа колектор-емитер, струјата не може да текне низ уредот. Затоа, тој се однесува како прекинувач OFF.

Дијаграмот на колото на транзисторот во областа на исклучување е прикажан на следната слика.

Пинова распоредба на NPN транзистор

Транзисторот има три ноги; колектор (C), Емитер (E) и База (B). Во повеќето конфигурации, средната нога е за база.

За да се идентификуваат ногите емитер и колектор, има точка на површината на SMD транзистор. Ногата која е точно под оваа точка е колектор, а остатокот е ногата емитер.

Ако точката не е присутна, сите ноги ќе бидат поставени со неравномерно пространство. Овде средната нога е база. Најблиската нога до средната нога е емитер, а остатокот е ногата колектор.