27.8. Rezumat
27.8. Rezumat
Având în vedere construirea și exploatarea tranzistoarelor cu joncțiuni bipolare NPN și PNP (BJT), precum și a tranzistoarelor cu efect de câmp (FET), atât cu joncțiune, cât și cu poarta izolată, putem rezuma punctele principale ale acestor tutoriale de tranzistor, după cum se arată mai jos:
Bipolar Junction Transistor (BJT) este un dispozitiv cu trei straturi construit sub forma a două joncțiuni de diode semiconductoare unite, una polarizată direct și una polarizată invers.
Există două tipuri principale de tranzistoare cu joncțiune bipolare, (BJT) NPN și PNP.
Tranzistoarele cu joncțiune bipolare sunt „Dispozitive operate în curent“, unde un mult mai mic curent de Bază determină să circule un curent mai mare de la Emitor la Colector.
Săgeata din simbolul de tranzistor reprezintă fluxul convențional de curent.
Cea mai comună conexiune de tranzistor este configurația Emitor-comun (CE), dar sunt disponibile și Bază-comună (CB) și Colector-comun (CC).
Necesită o tensiune de polarizare pentru funcționarea amplificatorului AC.
Joncțiunea Bază-Emitor este întotdeauna polarizată direct, iar joncțiunea Colector-Bază este întotdeauna polarizată invers.
Ecuația standard pentru curenții care circulă într-un tranzistor este dată de: IE = IB + IC
Curbele caracteristice de ieșire sau de Colector pot fi utilizate pentru a găsi fie IB, Ic sau β pentru care o linie de sarcină poate fi construită pentru a determina un punct de funcționare adecvat Q, cu variații ale curentului de bază determinând intervalul de funcționare.
Un tranzistor poate fi, de asemenea, folosit ca un comutator electronic între regiunile sale de saturație și de tăiere (cut-off) pentru a controla dispozitive precum lămpi, motoare și solenoizi etc.
Sarcinile inductive, cum ar fi motoarele DC, releele și solenoizii, necesită o diodă "Flywheel" polarizată invers, poziționată peste sarcină. Acest lucru ajută la prevenirea generării de tensiuni inverse induse (emf) atunci când sarcina este deconectată, care pot conduce la deteriorarea tranzistorului.
Tranzistor NPN necesită ca Baza să fie mai pozitivă decât Emitorul în timp ce tipul PNP necesită ca Emitorul să fie mai pozitiv decât Baza.
Tranzistorul cu efect de câmp (Field Effect Transistor)
Tranzistoarele cu efect de câmp, sau FET-uri, sunt "Dispozitive de operare în tensiune" și pot fi împărțite în două tipuri principale: Dispozitive cu poartă-joncțiune denumite JFET, dispozitive cu poartă-izolată numite IGFET, sau mai cunoscute sub denumirea de MOSFET.
Dispozitivele cu poartă-izolată pot fi subdivizate și în tip de îmbunătățire și tip de epuizare. Toate formele sunt disponibile atât în versiunile cu canal-N, cât și cu canal-P.
FET-urile au rezistențe de intrare foarte mari, astfel că foarte puțin sau deloc curent (tipurile MOSFET) circulă în terminalul de intrare, făcându-le ideale pentru a fi utilizate ca comutatoare electronice.
Impedanța de intrare a MOSFET este chiar mai mare decât cea a JFET datorită stratului de oxid izolant și, prin urmare, electricitatea statică poate deteriora cu ușurință dispozitivele MOSFET, astfel încât trebuie acordată atenție atunci când le manevrați.
Atunci când nu se aplică tensiune la poarta unui FET îmbunătățit, tranzistorul este în starea "OFF" similar cu un "comutator deschis".
FET de epuizare este inerent conductiv și în stare "ON" când nu se aplică tensiune la poartă similar cu un "comutator închis".
FET-urile au câștiguri de curent mult mai mari comparativ cu tranzistoarele cu joncțiune bipolare.
Cea mai obișnuită conexiune FET este configurarea Sursă-comună (CS), dar sunt disponibile și configurații Poartă-comună (CG) și Drenă-comună (CD).
MOSFET-urile pot fi folosite ca întrerupătoare ideale datorită rezistenței foarte înalte a canalului "OFF" și rezistenței joase "ON".
Pentru a comuta "OFF" tranzistorul JFET cu canal-N, trebuie aplicată o tensiune negativă pe poartă.
Pentru a comuta "OFF" tranzistorul JFET cu canal-P, trebuie aplicată o tensiune pozitivă pe poartă.
MOSFET-urile de epuizare cu canal-N sunt în starea "OFF" când se aplică o tensiune negativă pe poartă pentru a crea regiunea de epuizare.
MOSFET-urile de epuizare cu canal-P, se află în starea "OFF" când se aplică o tensiune pozitivă la poartă pentru a crea regiunea de epuizare.
MOSFET-urile cu îmbunătățire cu canal-N se află în starea "ON" când se aplică o tensiune "+ ve" (pozitivă) pe poartă.
MOSFET-urile cu îmbunătățire cu canal-P sunt în stare "ON" când se aplică tensiune "-ve" (negativă) pe poartă.
Diagrama tranzistorului cu efect de câmp
Polarizarea porții atât pentru tranzistorul cu efect de câmp cu joncțiune (JFET), cât și pentru tranzistorul cu efect de câmp metal-oxid-semiconductor (MOSFET):
Diferențele dintre un FET și un tranzistor bipolar
FET pot fi folosite pentru a înlocui BJT normale în circuite electronice și o simplă comparație între FET și BJT care să indice atât avantajele lor cât și dezavantajele lor este dată mai jos.
Mai jos este o listă a tranzistoarelor bipolare complementare care pot fi utilizate pentru comutarea generală a releelor de curent redus, a LED-urilor și a lămpilor, precum și pentru aplicații de amplificare și oscilatoare.
Tranzistoare NPN și PNP complementare