Kiel Funkciias Tranzistoro?
Kiel Funkcias Tranzistoro?
Difino de Tranzistoro
Tranzistoro estas difinita kiel duonkondukanta aparato uzata por forigi aŭ ŝanĝi elektronikajn signalojn.
Ekzistas diversaj tipoj de tranzistoroj, sed ni koncentros nin sur la NPN-tranzistoro en komuna emito-modo. Tiu tipo havas fortmaldonitan kaj larĝan emit-regionon, kiu enhavas multajn libere elektronojn (ĉefajn portantojn).
La kolektora regiono estas larĝa kaj modere maldonita, do ĝi havas malpli da libere elektronoj ol la emitilo. La bazregiono estas tre dika kaj levi maldonita, kun malgranda nombro de tranĉoj (ĉefaj portantoj). Nun, ni konektas unu baterion inter emitilo kaj kolektoro. La emitila terminalo de la tranzistoro estas konektita al la negativa terminalo de la baterio. Tial la emit-baz-junĝo fariĝas antaŭen polarigita, kaj baz-kolekto-junĝo fariĝas malantaŭen polarigita. En tiu kondiĉo, neniu stramo fluos tra la aparato. Antaŭ ol iri al la efektiva operacio de la aparato, lasu nin rekomemori la konstruajn kaj maldonitajn detalojn de NPN-tranzistoro. Ĉi tie la emit-regiono estas pli larĝa kaj tre fortmaldonita. Tial la koncentro de ĉefaj portantoj (liberaj elektronoj) en tiu regiono de la tranzistoro estas tre alta.
La bazregiono, aliflanke, estas tre dika, ĝi estas en la amplekso de kelkaj mikrometroj, dum la emit- kaj kolektoregionoj estas en la amplekso de milimetro. La maldonado de la meza p-tipa tavolo estas tre malalta, kaj kiel rezulto, estas tre malgranda nombro de tranĉoj prezentaj en tiu regiono. La kolektora regiono estas pli larĝa, kiel ni jam diris, kaj la maldonado ĉi tie estas moderita, kaj do moderita nombro de liberaj elektronoj estas prezentaj en tiu regiono.
La voltado aplikita inter la emitilo kaj kolektoro falas en du lokoj. Unue, la emit-baz-junĝo havas antaŭan barierpotencialon de proksimume 0,7 voltoj en siliciumaj tranzistoroj. La resto de la voltado falas trans la baz-kolekto-junĝo kiel malantaŭa bariero.
Ne grave kia estas la voltado trans la aparato, la antaŭa barierpotencialo trans la emit-baz-junĝo ĉiam restas 0,7 voltoj, kaj la resto de la fonta voltado falas trans la baz-kolekto-junĝo kiel malantaŭa barierpotencialo.
Tio signifas ke la kolektora voltado ne povas superi la antaŭan barierpotencialon. Do, la liberaj elektronoj en la emitilo ne povas trapasi en la bazon. Kiel rezulto, la tranzistoro kondutas kiel elŝaltilo.
NB: – Ĉar en tiu kondiĉo la tranzistoro ideale ne kondukas iun ajn stramon, ne estos voltada falado ĉe la ekstera rezisto, tial la tuta fonta voltado (V) falos trans la junĝojn kiel montrite en la supra figuro.
Nun lasu nin vidi, kio okazas se ni aplikas pozitivan voltadon je la bazterminalo de la aparato. En tiu situacio, la baz-emita junĝo ricevas antaŭan voltadon individue, kaj certe ĝi povas superi la antaŭan potencialbarieron, kaj do la ĉefaj portantoj, nome liberaj elektronoj en la emit-regiono trapasos la junĝon kaj venos en la bazregionon, kie ili renkontas tre malgrandan nombron de tranĉoj por rekombini.
Sed pro la elektra kampo trans la junĝo, la liberaj elektronoj migrantaj el la emit-regiono akiras kinetan energion. La bazregiono estas tiel dika, ke la liberaj elektronoj venantaj de la emitilo ne havas sufiĉan tempon por rekombini kaj do trapasas la malantaŭe polarigitan depletan regionon kaj finfine venas al la kolektora zono. Kiel estas malantaŭa bariero prezentanta trans la baz-kolekto-junĝo, ĝi ne obstaklos la fluon de liberaj elektronoj de la bazal regiono al la kolektoro, ĉar la liberaj elektronoj en la bazregiono estas minoraj portantoj.
En tiu maniero, elektronoj fluas de la emitilo al la kolektoro, kaj do komencas fluo de kolektoro al emitilo. Kiel estas kelkaj tranĉoj prezentaj en la bazregiono, iuj el la elektronoj venantaj de la emit-regiono rekombinas kun tiuj tranĉoj kaj kontribuas al la bazstramo. Tiu bazstramo estas tre pli malgranda ol la kolektoro-al-emitilo-stramo.
Iuj elektronoj de la emitilo kontribuas al la bazstramo, dum la plejmulto iras tra la kolektoro. La emitstraomo estas la sumo de la baz- kaj kolektorostramoj. Do, la emitstraomo estas la sumo de la baz- kaj kolektorostramoj.
Nun lasu nin pligrandigi la aplikitan bazvoltadon. En tiu situacio, pro la pliigita antaŭa voltado trans la emit-baz-junĝo, proporcie pli da liberaj elektronoj venos de la emit-regiono al la bazregiono kun pli granda kineta energio. Tio kaŭzas proporcie pligrandigon de la kolektora stramo. En tiu maniero, per kontrolo de malgranda bazsignalo, ni povas kontroli tre grandan kolektor-signalon. Tio estas la baza funkcioprinicipo de tranzistoro.
