Tranzistor je sveprisutna i važna komponenta u modernoj mikroelektronici. Njegova svrha je jednostavna: dozvoljava slab signal upravljati mnogo moćnije.
Konkretno, može se koristiti kao kontrolirani "zatvarač": odsustvom signala na "kapija" blokira protok struje, napajanjem - da dozvoli. Drugim riječima: ovo je dugme koje se ne pritisne prstom, već naponom. U digitalnoj elektronici ova je aplikacija najčešća.
Kako radi tranzistor
U početku se zvala solid state verzija vakuumske triode, ali je termin "tranzistor" preživio. Ovaj tip tranzistora se sastoji od. Znamo da su silicijum i germanijum primeri poluprovodnika. Sada, zašto se zove spojni tranzistor? Odgovor leži u građevinarstvu. Sada, u ovoj vrsti tranzistora, postoji jedna vrsta poluvodiča između druge vrste poluvodiča. O njima ćemo razgovarati kasnije.
Karakteristike tranzistora bipolarnog spoja
Sada kada postoje dva spoja različitih tipova poluprovodnika, ovo se zove spojni tranzistor. Ovo se naziva bipolarno jer je provodljivost posljedica i elektrona i rupa. 
Opće karakteristike emitera
Opšti osnovni način rada General Mode emiter Način rada zajedničkog kolektora. . Iz gornjeg dijagrama se može vidjeti da povećanje napona emitera smanjuje prednapon na emiterskom spoju, čime se smanjuje struja kolektora. To znači da su izlazni i ulazni napon u fazi.
Tranzistori su dostupni u različitim paketima: isti tranzistor može izgledati potpuno drugačije. U izradi prototipa najčešći slučajevi su:
TO-92 - kompaktan, za mala opterećenja
TO-220AB - masivan, dobro odvodi toplinu, za teška opterećenja
Oznake na dijagramima također variraju ovisno o vrsti tranzistora i standardu označavanja koji je korišten u kompilaciji. Ali bez obzira na varijaciju, njegov simbol ostaje prepoznatljiv.
Vrste bipolarnih spojnih tranzistora
Slični članci. Indiferentni unipolarni tranzistori kao npr FET-ovi, koristite samo jednu vrstu nosača punjenja. Razlikuje se od druge vrste tranzistora, to jest, izlazna struja se kontrolira ulaznim naponom. Kao što smo vidjeli, poluvodič nudi manji otpor protoku struje u jednom smjeru i visok otpor u drugom smjeru, a tranzistor možemo nazvati kao način rada poluvodiča. Bipolarni tranzistori se sastoje od dva tipa tranzistora.
Bipolarni tranzistori
Bipolarni tranzistori (BJT, bipolarni spojni tranzistori) imaju tri kontakta:
Kolektor - na njega se primjenjuje visoki napon koji želite kontrolirati
Baza (baza) - kroz nju mala struja otključati veliki; baza je uzemljena da bi je blokirala
Emiter (emiter) - kroz njega prolazi struja od kolektora i baze kada je tranzistor "otvoren"
Point contact Junction tranzistor. . Upoređujući dva tranzistora, spojni tranzistori se koriste više od tranzistora točkastog tipa. Nadalje, spojni tranzistori su podijeljeni u dva tipa, koji su dati u nastavku. Za svaki tranzistor postoje tri elektrode: emiter, kolektor i baza.
Osnovno sklopno kolo
Tri terminala su kolektor, baza, dok se emiter i tranzistor koriste za prebacivanje i pojačavanje aplikacija. Tipično, terminal kolektora je povezan s pozitivnim terminalom, a emiter s negativnim napajanjem s otpornikom u krugu emitera ili kolektora. Koristeći ovo svojstvo, tranzistor može raditi u obje aplikacije kao što su prekidač i pojačalo.
Glavna karakteristika bipolarnog tranzistora je indikator hfe poznat i kao dobitak. On odražava koliko puta struja kroz dio kolektor-emiter može proći tranzistor u odnosu na struju baza-emiter.
Gdje kupiti tranzistore?
Tipično, pozitivni napon se primjenjuje na terminal kolektora, a negativni napon na terminal emitera ili sa emiterskim otpornikom ili kolektorskim ili emiterskim krugom. Koristeći ovo stanje, tranzistor može djelovati i kao aplikacije, a to su pojačalo i prekidač. Osnovni simbol i dijagram kao ispod.
Koristi različite poluvodičke materijale za područje emitera i baze i stvara heterospoj. Ovo pokreće glavni tok struje zbog kombinacije elektrona i rupa. Ostavljeno u velikom broju elektroni će proći kolektor obrnutih prednapona da bi pokrenuli kolektorsku struju. možemo posmatrati matematičku jednačinu.
Na primjer, ako hfe= 100, a 0,1 mA prolazi kroz bazu, tada će tranzistor proći kroz sebe maksimalno 10 mA. Ako u ovom slučaju postoji komponenta u visokostrujnoj sekciji koja troši, na primjer, 8 mA, ona će imati 8 mA, a tranzistor će imati „marginu“. Ako postoji komponenta koja troši 20 mA, bit će joj osigurano samo maksimalno 10 mA.
Bazna struja je mnogo manja u poređenju sa strujom emitera i kolektora. 
nada, ove informacije ovaj članak će vam pomoći da date dobre informacije i razumjeti projekat. Evo jedno pitanje za vas, ako se tranzistori koriste u digitalnim kolima, po pravilu rade u kojoj regiji?
Električni 4-bipolarni tranzistori. . Uvod. Glavna funkcija "modela" je da predvidi ponašanje uređaja u određenom radni prostor. sljedeći članci. Mali signal AC odgovor se može opisati sa dva uobičajeni modeli: hibridni model i model. Modeli su ekvivalentna kola koja omogućavaju da se koriste tehnike analize kola za predviđanje performansi.
Također, dokumentacija za svaki tranzistor ukazuje na maksimalno dozvoljene napone i struje na kontaktima. Prekoračenje ovih vrijednosti dovodi do prekomjernog zagrijavanja i smanjenog vijeka trajanja, a jak višak može dovesti do uništenja.
NPN i PNP
Hibridni model tranzistora Da biste demonstrirali hibridni model tranzistora, morate kreirati ekvivalentno kolo naizmjenična struja. Donji dijagram na lijevoj strani je jedan opšta faza emiter za analizu. Napajanje je također kratak spoj u odnosu na AC signale.
Ekvivalentno kolo je prikazano gore na desnom dijagramu. Plavi pravougaonik je sada ekvivalentno kolo ekvivalentnog signala i sada može početi da radi na hibridnom ekvivalentnom kolu. U općim parametrima emitera. Hibridni model je pogodan za male signale srednja traka i opisuje rad tranzistora.
Tranzistor opisan gore je takozvani NPN tranzistor. Naziva se tako zbog činjenice da se sastoji od tri sloja silicijuma povezanih redom: Negativno-Pozitivno-Negativno. Pri čemu je negativna legura silicijuma sa viškom nosilaca negativnog naboja (n-dopirana), a pozitivna je sa viškom pozitivnih (p-dopirana).
NPN-ovi su efikasniji i češći u industriji.
Iz tog razloga, prilikom projektovanja kola, hibridni parametri se moraju meriti pod istim uslovima kao i stvarno kolo. Izlazne krive su vrlo korisne jer pokazuju promjenu struje kolektora za raspon napona emitera kolektora. Gotovo ravan dio krive pokazuje da se tranzistor ponaša kao DC generator.
Ovo je važna činjenica koju treba imati na umu kada koristite tranzistor kao prekidač. Model će se koristiti za izgradnju jednačina za naponsko pojačanje, strujno pojačanje, ulaznu i izlaznu impedanciju. Kao jedan od značajnih poluvodičkih uređaja, tranzistor je našao primenu u ogromnoj meri elektronske aplikacije kao što su ugrađeni sistemi, digitalna kola i kontrolni sistemi. U digitalnim i analognim domenima, tranzistori se široko koriste za različite aplikacije kao što su pojačanje, logičke operacije, prebacivanje itd. ovaj članak se uglavnom koncentriše i daje kratko objašnjenje primjene tranzistora kao prekidača.
PNP tranzistori su različito označeni prema smjeru strelice. Strelica uvijek pokazuje od P do N. PNP tranzistore karakterizira "obrnuto" ponašanje: struja nije blokirana kada je baza uzemljena i blokirana kada struja teče kroz nju.
FET-ovi
Tranzistori sa efektom polja (FET, Field Effect Transistor) imaju istu svrhu, ali se razlikuju po svojoj unutrašnjoj strukturi. Posebna vrsta ovih komponenti su MOSFET (metal-oksid-semiconductor Field Effect Transistor) tranzistori. Oni vam omogućavaju da radite sa mnogo više snage sa istom veličinom. A kontrola samog "prigušivača" vrši se isključivo sa naponom: struja kroz kapiju, za razliku od bipolarnih tranzistora, ne ide.
Načini rada bipolarnih tranzistora
U gotovo mnogim aplikacijama ovi tranzistori se koriste za dvije glavne funkcije kao što su prebacivanje i pojačanje. Dva nosioca naboja su rupe i elektroni, gdje su rupe nosioci pozitivnog naboja, a elektroni nosioci negativnog naboja.
Bipolarni tranzistor: sklopni krugovi, načini rada
Tranzistor ima tri regije: bazu, emiter i kolektor. Emiter je jako dopirani terminal i emituje elektrone bazi. Bazni terminal je lagano dopiran i prenosi elektrone koje pumpa emiter do kolektora. Kolektorski terminal je posredno dopiran i prikuplja elektrone sa baze. Ovaj kolektor je veliki u odnosu na druga dva područja, tako da odvodi više toplote.
Tranzistori sa efektom polja imaju tri kontakta:
Odvod - na njega se primjenjuje visoki napon koji želite kontrolirati
Gate (gejt) - na njega se primjenjuje napon kako bi se omogućio protok struje; kapija je uzemljena da blokira struju.
Izvor (izvor) - struja teče kroz njega iz drena kada je tranzistor "otvoren"
Načini rada tranzistora
Ova dva tranzistora se mogu konfigurisati različite vrste, kao što su zajednički emiter, zajednički kolektor i konfiguracije zajedničke baze. U zavisnosti od uslova prednapona, kao što su unapred ili unazad, tranzistori imaju tri glavna načina rada: granični, aktivni i zasićeni regioni.
Rad tranzistora u modu pojačanja signala
U ovom načinu rada, tranzistor se obično koristi kao strujno pojačalo. U aktivnom načinu rada, dva spoja su različito pristrasna, što znači da je spoj emiter-baza prednapredan, dok je spoj kolektor-baza obrnuto pristrasan. U ovom načinu rada struja teče između emitera i kolektora, a količina struje teče proporcionalno baznoj struji.
N-kanal i P-kanal
Po analogiji s bipolarnim tranzistorima, tranzistori s efektom polja razlikuju se po polaritetu. N-kanalni tranzistor je opisan gore. Oni su najčešći.
P-kanal se razlikuje u smjeru strelice kada je označen i opet ima "obrnuto" ponašanje.
U ovom modu, i veza baznog kolektora i veza emitera su zasnovani na obrnutom prednaponu. Ovo, zauzvrat, sprečava protok od kolektora do emitera kada je napon baznog emitera nizak. U ovom načinu rada uređaj je potpuno isključen, kao rezultat toga, struja koja teče kroz uređaj je nula.
U ovom načinu rada, i osnovni i osnovne veze emiter je pomaknut naprijed. Struja slobodno teče od kolektora do emitera kada je napon baznog emitera visok. Na slici ispod, granična oblast ima radne uslove kao nultu izlaznu struju kolektora, nultu baznu ulaznu struju i maksimalni napon kolektora. Ove postavke rezultiraju velikim slojem iscrpljivanja koji dodatno ne dozvoljava struji da prođe kroz tranzistor.
Povezivanje tranzistora za pogon moćnih komponenti
Tipičan zadatak mikrokontrolera je da uključi i isključi određenu komponentu kola. Sam mikrokontroler je obično skroman u pogledu upravljanja snagom. Dakle, Arduino, kada se ispusti na kontakt 5 V, može izdržati struju od 40 mA. Snažni motori ili super svijetle LED diode mogu povući stotine miliampera. Prilikom direktnog povezivanja takvih opterećenja, čip može brzo otkazati. Osim toga, za performanse nekih komponenti potreban je napon veći od 5 V, a Arduino iz izlaznog kontakta (digitalni izlazni pin) u principu ne može ispustiti više od 5 V.
Slično, u području zasićenja, tranzistor je pristrasan tako da se primjenjuje maksimalna bazna struja, što osigurava maksimalna struja kolektor i minimalni napon kolektor-emiter. Ovo uzrokuje da sloj iscrpljenosti postane mali i omogućava da maksimalna struja prođe kroz tranzistor.
Ova vrsta prekidača se koristi za upravljanje motorima, opterećenjem lampi, solenoidima itd. Tranzistor se koristi za prebacivanje za otvaranje ili zatvaranje kola. Ovaj tip čvrstog prekidača pruža značajnu pouzdanost i nižu cijenu u odnosu na konvencionalne releje. Neke aplikacije koriste tranzistor snage kao uređaj za prebacivanje, tada će možda trebati koristiti drugi tranzistor nivoa signala za pokretanje tranzistora velike snage.
Ali, dovoljno je lako kontrolirati tranzistor, koji će zauzvrat kontrolirati veliku struju. Recimo da se moramo dugo povezati led traka, koji zahtijeva 12 V i istovremeno troši 100 mA:
Sada, kada je izlaz postavljen na logičku jedinicu (visoko), 5 V dovedeno na bazu će otvoriti tranzistor i struja će teći kroz traku - ona će svijetliti. Postavljanjem izlaza na logičku nulu (nisko), baza će biti uzemljena kroz mikrokontroler i protok struje je blokiran.
Obratite pažnju na otpornik za ograničavanje struje R. Neophodno je da se pri primeni upravljačkog napona ne formira kratki spoj duž rute mikrokontroler - tranzistor - zemlja. Glavna stvar je da ne prekoračite dozvoljenu struju kroz Arduino kontakt od 40 mA, tako da morate koristiti otpornik s ocjenom od najmanje:
Evo U d je pad napona na samom tranzistoru. Zavisi od materijala od kojeg je napravljen i obično iznosi 0,3 - 0,6 V.
Ali apsolutno nije neophodno držati struju na granici dozvoljenog. Potrebno je samo da vam pojačanje tranzistora omogući kontrolu potrebne struje. U našem slučaju to je 100 mA. Prihvatljivo za korišteni tranzistor hfe= 100, tada ćemo imati dovoljno kontrolne struje od 1 mA
Za nas je prikladan otpornik s ocjenom od 118 ohma do 4,7 kOhma. Za stabilan rad na jednoj strani i malo opterećenje na čipu sa drugim, 2,2 kOhm je dobar izbor.
Ako koristite tranzistor s efektom polja umjesto bipolarnog tranzistora, možete bez otpornika:
to je zbog činjenice da se kapija u takvim tranzistorima kontrolira isključivo naponom: u dijelu mikrokontrolera - kapije - izvora nema struje. A zbog svojih visokih performansi, MOSFET kolo vam omogućava pogon vrlo moćnih komponenti.
bipolarni tranzistor.
bipolarni tranzistor- elektronički poluvodički uređaj, jedna od vrsta tranzistora, dizajniran za pojačavanje, generiranje i pretvaranje električnih signala. Tranzistor se zove bipolarni, budući da u radu uređaja istovremeno učestvuju dvije vrste nosača naboja - elektrona I rupe. Po tome se razlikuje od unipolarni(poljski) tranzistor, u kojem učestvuje samo jedna vrsta nosioca naboja.
Princip rada oba tipa tranzistora sličan je radu vodenog ventila koji regulira protok vode, samo tok elektrona prolazi kroz tranzistor. U bipolarnim tranzistorima kroz uređaj prolaze dvije struje - glavna "velika" struja i kontrolna "mala". Snaga glavne struje zavisi od snage kontrole. U tranzistorima s efektom polja kroz uređaj prolazi samo jedna struja, čija snaga ovisi o elektromagnetnom polju. U ovom članku ćemo detaljnije razmotriti rad bipolarnog tranzistora.
Bipolarni tranzistorski uređaj.
Bipolarni tranzistor se sastoji od tri poluvodička sloja i dva PN spoja. Razlikovati PNP i NPN tranzistori po vrsti alternacije provodljivosti rupa i elektrona. To je kao dva dioda povezani licem u lice ili obrnuto.
Bipolarni tranzistor ima tri kontakta (elektrode). Kontakt koji izlazi iz centralnog sloja naziva se baza (baza). Krajnje elektrode su imenovane kolekcionar I emiter (kolekcionar I emiter). Osnovni sloj je vrlo tanak u odnosu na kolektor i emiter. Pored toga, oblasti poluprovodnika na ivicama tranzistora nisu simetrične. Poluprovodnički sloj na strani kolektora je nešto deblji nego na strani emitera. Ovo je neophodno za ispravan rad tranzistora.
Rad bipolarnog tranzistora.
Razmotrite fizičke procese koji se javljaju tokom rada bipolarnog tranzistora. Uzmimo NPN model kao primjer. Princip rada PNP tranzistora je sličan, samo će polaritet napona između kolektora i emitera biti suprotan.
Kao što je već navedeno u članak o vrstama provodljivosti u poluprovodnicima, u tvari P-tipa postoje pozitivno nabijeni joni - rupe. Supstanca N-tipa zasićena je negativno nabijenim elektronima. U tranzistoru je koncentracija elektrona u N području mnogo veća od koncentracije rupa u P području.
Spojite izvor napona između kolektora i emitera V CE (V CE). Pod njegovim djelovanjem, elektroni iz gornjeg N dijela će početi da se privlače u plus i skupljaju se u blizini kolektora. Međutim, struja ne može teći jer električno polje izvora napona ne dopire do emitera. To se sprečava debelim slojem kolektorskog poluprovodnika plus slojem osnovnog poluprovodnika.
Sada povežite napon između baze i emitera V BE , ali mnogo niži od V CE (za silicijumske tranzistore, minimalno potrebni V BE je 0,6 V). S obzirom da je sloj P vrlo tanak, plus izvor napona spojen na bazu, moći će svojim električnim poljem "doprijeti" do N područja emitera. Pod njegovim djelovanjem, elektroni će otići do baze. Neki od njih će početi ispunjavati rupe koje se tamo nalaze (rekombinirati). Drugi dio neće pronaći slobodnu rupu za sebe, jer je koncentracija rupa u bazi mnogo manja od koncentracije elektrona u emiteru.
Kao rezultat, središnji sloj baze je obogaćen slobodnim elektronima. Većina njih će ići prema kolektoru, jer je tamo napon mnogo veći. To je također olakšano vrlo malom debljinom središnjeg sloja. Neki dio elektrona, iako mnogo manji, ipak će teći prema plusu baze.
Kao rezultat, dobijamo dvije struje: malu - od baze do emitera I BE, i veliku - od kolektora do emitera I CE.
Ako se osnovni napon poveća, tada će se još više elektrona akumulirati u P sloju. Kao rezultat toga, bazna struja će se malo povećati, a struja kolektora će se značajno povećati. dakle, sa malom promjenom struje baze I B , struja kolektora I se jako mijenja WITH. Tako to ide pojačanje signala u bipolarnom tranzistoru. Odnos struje kolektora I C i bazne struje I B naziva se strujni dobitak. Označeno β , hfe ili h21e, ovisno o specifičnostima proračuna izvedenih s tranzistorom.
Najjednostavnije bipolarno tranzistorsko pojačalo
Razmotrimo detaljnije princip pojačanja signala u električnoj ravni koristeći krug kao primjer. Unaprijed ću napraviti rezervaciju da takva shema nije sasvim ispravna. Niko ne povezuje izvor jednosmernog napona direktno na AC izvor. Ali u ovom slučaju bit će lakše i jasnije razumjeti sam mehanizam pojačanja pomoću bipolarnog tranzistora. Također, sama tehnika proračuna u primjeru ispod je donekle pojednostavljena.
1. Opis glavnih elemenata lanca
Dakle, recimo da imamo tranzistor sa pojačanjem od 200 (β = 200). Sa strane kolektora povezujemo relativno snažan izvor napajanja od 20V, zbog čije energije će doći do pojačanja. Sa strane baze tranzistora povezujemo slab izvor napajanja od 2V. Povežite izvor na njega u seriji. AC napon u obliku sinusa, sa amplitudom oscilovanja od 0,1V. Ovo će biti signal koji treba pojačati. Otpornik Rb u blizini baze je potreban kako bi se ograničila struja koja dolazi iz izvora signala, koji je obično male snage.
2. Proračun ulazne bazne struje I b
Sada izračunajmo osnovnu struju I b. Budući da se radi o naizmjeničnom naponu, potrebno je izračunati dvije vrijednosti struje - na maksimalnom naponu (V max) i minimalnom (V min). Nazovimo ove trenutne vrijednosti, respektivno - I bmax i I bmin.
Takođe, da biste izračunali struju baze, morate znati napon baza-emiter V BE. Između baze i emitera postoji jedan PN spoj. Ispostavilo se da se bazna struja na svom putu "susreće" sa poluvodičkom diodom. Napon pri kojem poluvodička dioda počinje provoditi je oko 0,6V. Nećemo ulaziti u detalje strujno-naponske karakteristike diode, a radi jednostavnosti proračuna uzimamo približni model, prema kojem je napon na diodi koja provodi struju uvijek 0,6V. To znači da je napon između baze i emitera V BE = 0,6V. A pošto je emiter spojen na uzemljenje (V E = 0), napon od baze do zemlje je takođe 0,6 V (V B = 0,6 V).
Izračunajmo I bmax i I bmin koristeći Ohmov zakon:
2. Proračun izlazne struje kolektora I WITH
Sada, znajući pojačanje (β = 200), lako možemo izračunati maksimalnu i minimalnu vrijednost struje kolektora (I cmax i I cmin).
3. Proračun izlaznog napona V van
Struja kolektora teče kroz otpornik Rc, koji smo već izračunali. Ostaje zamijeniti vrijednosti:
4. Analiza rezultata
Kao što se vidi iz rezultata, pokazalo se da je V Cmax manji od V Cmin. To je zato što se napon na V Rc oduzima od napona napajanja VCC. Međutim, u većini slučajeva to nije važno, jer nas zanima promjenjiva komponenta signala - amplituda, koja se povećala sa 0,1V na 1V. Frekvencija i sinusoidni talasni oblik nisu se promenili. Naravno, omjer V out / V u deset puta daleko je od najboljeg pokazatelja za pojačalo, ali je sasvim prikladan za ilustraciju procesa pojačanja.
Dakle, hajde da sumiramo princip rada pojačala na bipolarnom tranzistoru. Kroz bazu teče struja I b, noseći konstantnu i promjenjivu komponentu. Konstantna komponenta je potrebna kako bi PN spoj između baze i emitera počeo provoditi - „otvara se“. Varijabilna komponenta je, u stvari, sam signal (korisna informacija). Jačina struje kolektor-emiter unutar tranzistora je rezultat množenja struje baze sa pojačanjem β. Zauzvrat, napon na otporniku Rc iznad kolektora je rezultat množenja pojačane struje kolektora sa vrijednošću otpornika.
Dakle, izlaz V out prima signal sa povećanom amplitudom oscilacija, ali sa očuvanim oblikom i frekvencijom. Važno je naglasiti da tranzistor uzima energiju za pojačanje iz VCC napajanja. Ako napon napajanja nije dovoljan, tranzistor neće moći u potpunosti raditi, a izlazni signal može biti izobličen.
Načini rada bipolarnog tranzistora
U skladu sa nivoima napona na elektrodama tranzistora, postoje četiri načina njegovog rada:
Režim isključenja.
Aktivan način rada (aktivni način rada).
Način zasićenja.
Reverzni način rada.
Cutoff mod
Kada je napon baza-emiter manji od 0,6V - 0,7V, PN spoj između baze i emitera je zatvoren. U ovom stanju tranzistor nema baznu struju. Kao rezultat toga, također neće biti struje kolektora, jer u bazi nema slobodnih elektrona spremnih da se kreću prema naponu kolektora. Ispostavilo se da je tranzistor, takoreći, zaključan, a kažu da je unutra cutoff mod.
Active Mode
IN aktivni način rada napon na bazi je dovoljan da otvori PN spoj između baze i emitera. U ovom stanju tranzistor ima baznu i kolektorsku struju. Struja kolektora jednaka je baznoj struji pomnoženoj sa pojačanjem. One aktivni način rada nazovite normalni radni način tranzistora, koji se koristi za pojačanje.
Način zasićenja
Ponekad osnovna struja može biti prevelika. Kao rezultat toga, snaga napajanja jednostavno nije dovoljna da osigura takvu struju kolektora koja bi odgovarala pojačanju tranzistora. U načinu zasićenja, struja kolektora će biti maksimalna koju napajanje može pružiti i neće biti pod utjecajem struje baze. U ovom stanju, tranzistor nije u mogućnosti pojačati signal, jer struja kolektora ne reagira na promjene struje baze.
U režimu zasićenja, provodljivost tranzistora je maksimalna i pogodnija je za funkciju prekidača (ključa) u stanju "uključeno". Isto tako, u režimu prekida, provodljivost tranzistora je minimalna, a to odgovara prekidaču u "isključenom" stanju.
Inverzni način rada
U ovom načinu rada, kolektor i emiter se zamjenjuju uloge: kolektorski PN spoj je prednaponski, a emiterski spoj je obrnuto prednapon. Kao rezultat, struja teče od baze do kolektora. Područje kolektora poluvodiča nije simetrično prema emiteru, a pojačanje u inverznom modu je niže nego u normalnom aktivnom modu. Dizajn tranzistora je napravljen na takav način da radi što je moguće efikasnije u aktivnom načinu rada. Stoga se u inverznom načinu rada tranzistor praktički ne koristi.
Osnovni parametri bipolarnog tranzistora.
strujni dobitak- odnos struje kolektora I C i bazne struje I B . Označeno β , hfe ili h21e, ovisno o specifičnostima proračuna koji se provode sa tranzistorima.
β je konstantna vrijednost za jedan tranzistor i ovisi o fizičkoj strukturi uređaja. Visoki dobitak se izračunava u stotinama jedinica, mali - u desetinama. Za dva odvojena tranzistora istog tipa, čak i ako su bili “susjedi duž cjevovoda” tokom proizvodnje, β se može neznatno razlikovati. Ova karakteristika bipolarnog tranzistora je možda najvažnija. Ako se drugi parametri uređaja često mogu zanemariti u proračunima, tada je povećanje struje gotovo nemoguće.
Ulazna impedansa- otpor u tranzistoru, koji "susreće" struju baze. Označeno R in (R in). Što je veći, to je bolje za karakteristike pojačanja uređaja, budući da je na bazi obično slab izvor signala iz kojeg trebate trošiti što je manje moguće struje. Savršena opcija- ovo je kada je ulazni otpor jednak beskonačnosti.
R in za prosječni bipolarni tranzistor je nekoliko stotina KΩ (kilo-om). Ovdje bipolarni tranzistor mnogo gubi u odnosu na tranzistor s efektom polja, gdje ulazni otpor dostiže stotine GΩ (gigaoma).
Izlazna provodljivost- provodljivost tranzistora između kolektora i emitera. Što je veća izlazna provodljivost, to će više struje kolektor-emiter moći proći kroz tranzistor pri manjoj snazi.
Takođe, sa povećanjem izlazne provodljivosti (ili smanjenjem izlazne impedanse), povećava se maksimalno opterećenje koje pojačalo može da izdrži sa malim gubicima u ukupnom pojačanju. Na primjer, ako tranzistor s niskom izlaznom provodljivošću pojača signal 100 puta bez opterećenja, onda kada se poveže opterećenje od 1 KΩ, on će se već pojačati samo 50 puta. Tranzistor sa istim pojačanjem, ali većom izlaznom provodljivošću će imati manji pad pojačanja. Idealna opcija je kada je izlazna vodljivost jednaka beskonačnosti (ili izlazni otpor R out \u003d 0 (R out = 0)).