Podstawowa elektronika - rodzaje tranzystorów
W użyciu jest wiele typów tranzystorów. Każdy tranzystor jest wyspecjalizowany w swoim zastosowaniu. Główna klasyfikacja jest następująca.
Pierwotny tranzystor to BJT, a FET to nowoczesna wersja tranzystora. Rzućmy okiem na BJT.
Tranzystor bipolarny
Tranzystor złącza bipolarnego, krótko określany jako BJTnazywa się tak, ponieważ ma dwa złącza PN do swojej funkcji. Ten BJT to nic innego jak zwykły tranzystor. Posiada dwa rodzaje konfiguracjiNPN i PNP. Zwykle ze względu na wygodę preferowany jest tranzystor NPN. Poniższy obraz pokazuje, jak wygląda praktyczny BJT.
Typy BJT to tranzystory NPN i PNP. Tranzystor NPN jest wytwarzany poprzez umieszczenie materiału typu p między dwoma materiałami typu n. Tranzystor PNP jest wykonany przez umieszczenie materiału typu n między dwoma materiałami typu p.
BJT jest obecnie kontrolowanym urządzeniem. Do tej kategorii zalicza się zwykły tranzystor, o którym mówiliśmy w poprzednich rozdziałach. Funkcjonalność, konfiguracje i aplikacje są takie same.
Tranzystor polowy
FET to trójzaciskowe unipolarne urządzenie półprzewodnikowe. To jestvoltage controlled devicew przeciwieństwie do bipolarnego tranzystora złączowego. Główną zaletą tranzystora FET jest to, że ma bardzo wysoką impedancję wejściową, która jest rzędu Mega Ohmów. Ma wiele zalet, takich jak niskie zużycie energii, niskie rozpraszanie ciepła, a tranzystory FET są bardzo wydajnymi urządzeniami. Poniższy obraz pokazuje, jak wygląda praktyczny FET.
FET to unipolar deviceco oznacza, że jest wykonany z materiału typu p lub n jako głównego podłoża. Stąd bieżące przewodzenie FET jest wykonywane przez elektrony lub dziury.
Cechy FET
Poniżej przedstawiono różne cechy tranzystora polowego.
Unipolar - Jest jednobiegunowy, ponieważ za przewodzenie odpowiadają dziury lub elektrony.
High input impedance- Prąd wejściowy w FET płynie z powodu odwrotnej polaryzacji. Dlatego ma wysoką impedancję wejściową.
Voltage controlled device - Ponieważ napięcie wyjściowe FET jest kontrolowane przez napięcie wejściowe bramki, FET jest nazywany urządzeniem sterowanym napięciem.
Noise is low- Nie ma żadnych połączeń na ścieżce przewodzenia. Stąd hałas jest niższy niż w BJT.
Gain is characterized as transconductance. Transkonduktancja to stosunek zmiany prądu wyjściowego do zmiany napięcia wejściowego.
The output impedance of a FET is low.
Zalety FET
Aby preferować FET od BJT, powinno być kilka zalet stosowania FET zamiast BJT. Spróbujmy podsumować zalety FET nad BJT.
| JFET | BJT |
|---|---|
| Jest to urządzenie jednobiegunowe | Jest to urządzenie bipolarne |
| Urządzenie napędzane napięciem | Aktualne urządzenie napędzane |
| Wysoka impedancja wejściowa | Niska impedancja wejściowa |
| Niski poziom hałasu | Wysoki poziom hałasu |
| Lepsza stabilność termiczna | Mniejsza stabilność termiczna |
| Wzmocnienie charakteryzuje się transkonduktancją | Wzmocnienie charakteryzuje się wzmocnieniem napięcia |
Zastosowania FET
FET jest stosowany w obwodach w celu zmniejszenia efektu obciążenia.
Tranzystory FET są używane w wielu obwodach, takich jak wzmacniacz buforowy, oscylatory z przesunięciem fazowym i woltomierze.
Terminale FET
Chociaż FET to urządzenie z trzema terminalami, nie są one tym samym, co terminale BJT. Trzy terminale FET to bramka, źródło i dren. PlikSource terminal w FET jest analogiczny do emitera w BJT, natomiast Gate jest analogiczne do Base i Drain do kolekcjonera.
Symbole FET dla typów NPN i PNP przedstawiono poniżej
Źródło
Zacisk źródła w tranzystorze polowym jest tym, przez który nośniki wchodzą do kanału.
Jest to analogiczne do zacisku emitera w tranzystorze bipolarnym.
Terminal źródłowy można oznaczyć jako S.
Prąd wchodzący do kanału na terminalu Source jest oznaczony jako IS.
Brama
Zacisk bramki w tranzystorze polowym odgrywa kluczową rolę w funkcji FET poprzez kontrolowanie prądu płynącego przez kanał.
Poprzez przyłożenie zewnętrznego napięcia do zacisku bramki można kontrolować przepływający przez niego prąd.
Bramka to połączenie dwóch zacisków połączonych wewnętrznie, które są mocno domieszkowane.
Mówi się, że przewodnictwo kanału jest modulowane przez terminal Gate.
Jest to analogiczne do terminala bazowego w tranzystorze bipolarnym.
Terminal Gate może być oznaczony jako G.
Bieżący wpływ do kanału na terminalu bramki jest oznaczony jako IG.
Drenaż
Zacisk drenu w tranzystorze polowym to ten, przez który nośniki opuszczają kanał.
Jest to analogiczne do zacisku kolektora w tranzystorze bipolarnym.
Napięcie spustu do źródła jest oznaczone jako VDS.
Terminal spustowy można oznaczyć jako D.
Obecny opuszczeniu kanału w terminalu odpływu jest oznaczona jako I D .
Rodzaje FET
Istnieją dwa główne typy FET. Są to JFET i MOSFET. Poniższy rysunek przedstawia dalszą klasyfikację FET.
W kolejnych rozdziałach będziemy szczegółowo omawiać JFET i MOSFET.