Transistoren er en allestedsnærværende og vigtig komponent i moderne mikroelektronik. Dens formål er simpelt: det tillader, bruger svagt signal kontrol meget stærkere.
Især kan den bruges som en styret "dæmper": ved fravær af et signal ved "porten", bloker strømmen, eller tillad den ved at forsyne den. Med andre ord: dette er en knap, der ikke trykkes af en finger, men ved at påføre spænding. Dette er den mest almindelige anvendelse inden for digital elektronik.
Hvordan fungerer en transistor?
Først blev det kaldt solid-state-versionen af vakuumtrioden, men udtrykket "transistor" overlevede. Denne type transistor består af. Vi ved, at silicium og germanium er eksempler på halvledere. Hvorfor kaldes det nu en overgangstransistor? Svaret ligger i byggeriet. Nu i denne type transistor er der en type halvleder klemt mellem en anden type halvleder. Vi diskuterer dem senere.
Karakteristika for bipolar Junction Transistor
Nu, når der er to junctions lavet af forskellige typer halvledere, kaldes det en junction transistor. Det kaldes bipolar, fordi ledningen skyldes både elektroner og huller. 
Generelle karakteristika for emitteren
General Basic Mode Generel tilstand emitter Generel samlertilstand. . Fra ovenstående figurdiagram kan det ses, at en forøgelse af emitterspændingen reducerer forspændingen ved emitterforbindelsen og dermed reducerer kollektorstrømmen. Det betyder, at udgangsspændingen og indgangsspændingen er i fase.
Transistorer fås i forskellige pakker: den samme transistor kan se helt anderledes ud i udseende. I prototyping er de mest almindelige tilfælde:
TO-92 - kompakt, til lette belastninger
TO-220AB - massiv, god varmeafledning, til tunge belastninger
Betegnelsen på diagrammerne varierer også afhængigt af typen af transistor og den betegnelsesstandard, der anvendes i kompileringen. Men uanset variationen, forbliver dens symbol genkendelig.
Typer af bipolære forbindelsestransistorer
Lignende artikler. Ligegyldighed unipolære transistorer som f.eks felteffekttransistorer, brug kun én type ladebærer. Det er forskelligt fra andre typer transistorer, det vil sige, at udgangsstrømmen styres af indgangsspændingen. Som vi har set, tilbyder en halvleder mindre modstand over for strømstrømmen i den ene retning og høj modstand i den anden retning, og vi kan kalde transistor som en halvlederenhed. Bipolære transistorer består af to typer transistorer.
Bipolære transistorer
Bipolære junction transistorer (BJT, Bipolar Junction Transistors) har tre kontakter:
Collector - højspænding påføres den, som du vil kontrollere
Base - en lille mængde tilføres gennem den strøm at låse store op; basen er jordet for at blokere den
Emitter - strøm løber gennem den fra kollektoren og basen, når transistoren er "åben"
Punktkontakt Overgangstransistor. . Ved at sammenligne de to transistorer bruges krydstransistorer mere end transistorer af punkttype. Overgangstransistorer er yderligere klassificeret i to typer, som er angivet nedenfor. For hver transittransistor er der tre elektroder: emitter, kollektor og base.
Grundlæggende tilslutningsdiagram
De tre terminaler er kollektor, base og emitter og transistor bruges til switching og forstærkningsapplikationer. Typisk er kollektorterminalen forbundet til den positive terminal og emitteren til den negative forsyning med en modstand i enten emitter- eller kollektorkredsløbet. Ved at bruge denne egenskab kan transistoren fungere i både applikationer som switch og forstærker.
Hovedkarakteristikken ved en bipolær transistor er indikatoren hfe også kendt som gevinst. Det afspejler, hvor mange gange mere strøm i kollektor-emitter-delen transistoren kan passere i forhold til basis-emitter-strømmen.
Hvor kan jeg købe transistorer?
Typisk tilføres positiv spænding til kollektorterminalen og negativ effekt til emitterterminalen med en modstand enten af emitteren eller kollektor- eller emitterkredsløbet. Ved at bruge denne betingelse kan en transistor fungere som begge applikationer, som er en forstærker og en switch. Grundlæggende symbol og diagram som vist nedenfor.
Det bruger forskellige halvledermaterialer til emitter- og basisområdet og skaber en heterojunction. Dette starter strømmen af hovedstrøm på grund af kombinationen af elektroner og huller. Venstre på store mængder Elektronerne vil passere gennem den omvendte forspændingskollektor for at starte kollektorstrømmen. vi kan observere en matematisk ligning.
For eksempel hvis hfe= 100, og 0,1 mA passerer gennem basen, så vil transistoren maksimalt passere sig selv 10 mA. Hvis der i dette tilfælde er en komponent i højstrømssektionen, der forbruger for eksempel 8 mA, vil den være forsynet med 8 mA, og transistoren vil have en "reserve". Er der en komponent, der trækker 20 mA, vil den kun blive forsynet med de maksimale 10 mA.
Basisstrømmen er meget mindre sammenlignet med emitter- og kollektorstrømmen. 
Håb, disse oplysninger denne artikel vil hjælpe med at give god information og forstå projektet. Her er et spørgsmål til dig, hvis transistorer bruges i digitale kredsløb, fungerer de typisk i hvilken region?
Elektriske 4-bipolære transistorer. . Indledning. Hovedfunktionen af "modellen" er at forudsige enhedens opførsel i en specifik arbejdsområde. Næste artikler. Reaktionen af et lille signal AC-signal kan beskrives på to måder: generelle modeller: hybrid model og model. Modeller er ækvivalente kredsløb, der gør det muligt at bruge kredsløbsanalyseteknikker til at forudsige ydeevne.
Dokumentationen for hver transistor angiver også de maksimalt tilladte spændinger og strømme ved kontakterne. Overskridelse af disse værdier fører til overdreven opvarmning og reduceret levetid, og et stærkt overskud kan føre til ødelæggelse.
NPN og PNP
Transistorhybridmodel For at demonstrere hybridtransistormodellen er det nødvendigt at skabe et tilsvarende kredsløb AC. Det nederste diagram til venstre er en enkelt generel fase emitter til analyse. Strømforsyningen er også kortsluttet til AC-signaler.
Det tilsvarende kredsløb er vist ovenfor i det højre diagram. Det blå rektangel repræsenterer nu det ækvivalente signalækvivalente kredsløb, og han kan nu begynde at arbejde på det ækvivalente hybridkredsløb. I de generelle emitterparametre. Hybridmodel velegnet til små signaler i midterste bane og beskriver virkningen af en transistor.
Transistoren beskrevet ovenfor er en såkaldt NPN-transistor. Det kaldes det, fordi det består af tre lag silicium forbundet i rækkefølgen: Negativ-Positiv-Negativ. Hvor negativ er en siliciumlegering med et overskud af negative ladningsbærere (n-doteret), og positiv er en legering med et overskud af positive ladningsbærere (p-doteret).
NPN'er er mere effektive og almindelige i industrien.
Af denne grund skal hybridparametre måles under de samme forhold som det faktiske kredsløb, når man designer et kredsløb. Udgangskurverne er ret nyttige, fordi de viser ændringen i kollektorstrøm for en række kollektoremitterspændinger. Den næsten flade del af kurverne viser, at transistoren opfører sig som en jævnstrømsgenerator.
Dette er et vigtigt faktum at overveje, når du bruger en transistor som en switch. Modellen vil blive brugt til at konstruere ligninger for spændingsforstærkning, strømforstærkning, indgangs- og udgangsimpedans. Som en af de betydelige halvlederenheder har transistoren fundet anvendelse i enorm elektroniske ansøgninger, såsom indlejrede systemer, digitale kredsløb og kontrolsystemer. I digitale og analoge domæner bruges transistorer i vid udstrækning til forskellige applikationer såsom forstærkning, logiske operationer, switching osv. denne artikel hovedsagelig koncentrerer og giver en kort forklaring på anvendelsen af transistor som en switch.
Når PNP-transistorer udpeges, adskiller de sig i pilens retning. Pilen peger altid fra P til N. PNP-transistorer har en "inverteret" adfærd: Strøm er ikke blokeret, når basen er jordet, og blokeret, når strøm løber gennem den.
Felteffekttransistorer
Felteffekttransistorer (FET, Field Effect Transistor) har samme formål, men adskiller sig i intern struktur. En særlig type af disse komponenter er MOSFET-transistorer (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor). De giver dig mulighed for at arbejde med meget større kraft med de samme dimensioner. Og kontrollen af selve "dæmperen" udføres udelukkende ved hjælp af spænding: der løber ingen strøm gennem porten, i modsætning til bipolære transistorer.
Driftstilstande for bipolære transistorer
I næsten mange applikationer bruges disse transistorer til to hovedfunktioner såsom switching og forstærkning. Disse to ladningsbærere er huller og elektroner, hvor huller er positive ladningsbærere, og elektroner er negative ladningsbærere.
Bipolær transistor: koblingskredsløb, driftstilstande
En transistor har tre områder: base, emitter og kollektor. Emitteren er en stærkt dopet terminal og udsender elektroner ind i basen. Basisterminalen er let doteret og tillader elektroner pumpet af emitteren at strømme ind i solfangeren. Kollektorterminalen er mellemdoteret og opsamler elektroner fra basen. Denne solfanger er stor i forhold til de to andre områder, så den afleder mere varme.
Felteffekttransistorer har tre kontakter:
Drain - højspænding påføres det, som du vil kontrollere
Gate - spænding påføres den for at tillade strøm at flyde; porten er jordet for at blokere strømmen.
Kilde - strøm løber gennem den fra drænet, når transistoren er "åben"
Transistor driftstilstande
Disse to transistorer kan konfigureres i forskellige typer, såsom fælles emitter, fælles solfanger og fælles basiskonfigurationer. Afhængigt af forspændingsforholdene, såsom frem eller tilbage, har transistorer tre hoveddriftsformer: afskæring, aktive og mættede områder.
Transistordrift i signalforstærkningstilstand
I denne tilstand bruges transistoren normalt som en strømforstærker. I aktiv tilstand er de to junctions forskelligt forspændt, hvilket betyder, at emitter-base junction er fremadrettet, mens kollektor-base junction er omvendt forspændt. I denne tilstand løber strømmen mellem emitteren og solfangeren, og mængden af strøm er proportional med basisstrømmen.
N-kanal og P-kanal
I analogi med bipolære transistorer adskiller felteffekttransistorer sig i polaritet. N-kanal transistoren blev beskrevet ovenfor. De er de mest almindelige.
P-Channel, når den er udpeget, adskiller sig i pilens retning og har igen en "omvendt" adfærd.
I denne tilstand er både basiskollektorforbindelsen og emitterforbindelsen baseret på omvendt bias. Dette forhindrer igen flux i at strømme fra kollektoren til emitteren, når basisemitterspændingen er lav. I denne tilstand er enheden helt slukket, hvilket resulterer i, at der løber nul strøm gennem enheden.
I denne driftstilstand er både grundlæggende og grundlæggende forbindelser emitteren flyttes fremad. Strøm løber frit fra solfangeren til emitteren, når basisemitterspændingen er høj. I figuren nedenfor har afskæringsområdet driftsbetingelser som nul kollektor udgangsstrøm, nul base input strøm og maksimal kollektor spænding. Disse parametre resulterer i et stort udtømningslag, som yderligere forhindrer strømgennemstrømning gennem transistoren.
Tilslutning af transistorer til at drive komponenter med høj effekt
En typisk opgave for en mikrocontroller er at tænde og slukke for en bestemt kredsløbskomponent. Selve mikrocontrolleren har normalt beskedne strømhåndteringsegenskaber. Så Arduino, med 5 V udgang pr. pin, kan modstå en strøm på 40 mA. Kraftige motorer eller ultra-lyse LED'er kan trække hundredvis af milliampere. Når du forbinder sådanne belastninger direkte, kan chippen hurtigt svigte. Derudover kræves der til driften af nogle komponenter en spænding større end 5 V, og Arduino kan ikke producere mere end 5 V fra den digitale udgangsstift.
På samme måde er transistoren i mætningsområdet forspændt, så den maksimale basisstrøm påføres, hvilket giver maksimal strøm kollektor og minimum kollektor-emitter spænding. Dette får udtømningslaget til at blive lille og tillader maksimal strøm at passere gennem transistoren.
Denne type koblingsapplikation bruges til at styre motorer, lampebelastninger, solenoider osv. En transistor bruges til at skifte til at åbne eller lukke et kredsløb. Denne type solid-state switching giver betydelig pålidelighed og lavere omkostninger end konventionelle relæer. Nogle applikationer bruger en effekttransistor som omskiftningsenhed, så det kan være nødvendigt at bruge en anden signalniveautransistor til at styre højeffekttransistoren.
Men det er nemt nok at styre en transistor, som igen vil styre en stor strøm. Lad os sige, at vi skal forbinde en lang LED strip, som kræver 12 V og stadig forbruger 100 mA:
Nu, når udgangen er indstillet til logisk en (høj), vil de 5 V, der kommer ind i basen, åbne transistoren, og strømmen vil flyde gennem båndet - det vil lyse. Når udgangen er indstillet til logisk nul (lav), vil basen være jordet gennem mikrocontrolleren, og strømmen vil blive blokeret.
Vær opmærksom på strømbegrænsningsmodstanden R. Det er nødvendigt at forhindre dannelsen af kortslutning langs ruten mikrocontroller - transistor - jord. Det vigtigste er ikke at overskride den tilladte strøm gennem Arduino-kontakten på 40 mA, så du skal bruge en modstand med en værdi på mindst:
Her Ud- dette er spændingsfaldet over selve transistoren. Det afhænger af det materiale, det er lavet af, og er normalt 0,3 – 0,6 V.
Men det er absolut ikke nødvendigt at holde strømmen på den tilladte grænse. Det er kun nødvendigt, at forstærkningen af transistoren giver dig mulighed for at kontrollere den nødvendige strøm. I vores tilfælde er det 100 mA. Acceptabel for den anvendte transistor hfe= 100, så vil en styrestrøm på 1 mA være nok for os
En modstand med en værdi fra 118 Ohm til 4,7 kOhm er velegnet til os. Til stabil drift på den ene side og let belastning til chippen på den anden er 2,2 kOhm et godt valg.
Hvis du bruger en felteffekttransistor i stedet for en bipolær transistor, kan du undvære en modstand:
Dette skyldes det faktum, at porten i sådanne transistorer udelukkende styres af spænding: der er ingen strøm i mikrocontroller - gate - kildesektionen. Og takket være dets høje egenskaber giver et kredsløb, der bruger MOSFET'er, dig mulighed for at styre meget kraftfulde komponenter.
Bipolær transistor.
Bipolær transistor- en elektronisk halvlederanordning, en af de typer transistorer, designet til at forstærke, generere og konvertere elektriske signaler. Transistoren kaldes bipolar, da to typer ladebærere samtidig deltager i driften af enheden - elektroner Og huller. Sådan adskiller det sig fra unipolær(felteffekt) transistor, hvori kun én type ladningsbærer er involveret.
Funktionsprincippet for begge typer transistorer ligner driften af en vandhane, der regulerer vandstrømmen, kun en strøm af elektroner passerer gennem transistoren. I bipolære transistorer passerer to strømme gennem enheden - den vigtigste "store" strøm og kontrol "lille" strøm. Hovedstrømmens effekt afhænger af controllerens effekt. Med felteffekttransistorer passerer kun én strøm gennem enheden, hvis effekt afhænger af det elektromagnetiske felt. I denne artikel vil vi se nærmere på driften af en bipolær transistor.
Bipolær transistor design.
En bipolær transistor består af tre halvlederlag og to PN-forbindelser. Der er PNP og NPN transistorer efter type veksel hul- og elektronledningsevne. Det er ligesom to diode, forbundet ansigt til ansigt eller omvendt.
En bipolær transistor har tre kontakter (elektroder). Kontakten, der kommer ud af det centrale lag kaldes grundlag. De ekstreme elektroder kaldes samler Og udsender (samler Og udsender). Basislaget er meget tyndt i forhold til solfangeren og emitteren. Ud over dette er halvlederområderne ved transistorens kanter asymmetriske. Halvlederlaget på kollektorsiden er lidt tykkere end på emittersiden. Dette er nødvendigt for at transistoren kan fungere korrekt.
Drift af en bipolær transistor.
Lad os overveje de fysiske processer, der forekommer under driften af en bipolær transistor. Lad os tage NPN-modellen som et eksempel. Funktionsprincippet for en PNP-transistor er ens, kun polariteten af spændingen mellem kollektor og emitter vil være modsat.
Som allerede nævnt i artikel om typer af ledningsevne i halvledere, i et P-type stof er der positivt ladede ioner - huller. N-type stof er mættet med negativt ladede elektroner. I en transistor overstiger koncentrationen af elektroner i N-regionen væsentligt koncentrationen af huller i P-regionen.
Lad os forbinde en spændingskilde mellem solfangeren og emitteren V CE (V CE). Under dens handling vil elektroner fra den øvre N-del begynde at blive tiltrukket af plus og samle sig nær samleren. Strømmen vil dog ikke kunne flyde, fordi spændingskildens elektriske felt ikke når frem til emitteren. Dette forhindres af et tykt lag kollektorhalvleder plus et lag basishalvleder.
Lad os nu forbinde spændingen mellem base og emitter V BE, men væsentligt lavere end V CE (for siliciumtransistorer er den mindst nødvendige VBE 0,6V). Da laget P er meget tyndt, plus en spændingskilde forbundet til basen, vil det være i stand til at "nå" med sit elektriske felt til N-området af emitteren. Under dens indflydelse vil elektroner blive rettet mod basen. Nogle af dem vil begynde at fylde hullerne der er placeret (rekombinere). Den anden del vil ikke finde et frit hul, fordi koncentrationen af huller i basen er meget lavere end koncentrationen af elektroner i emitteren.
Som et resultat er det centrale lag af basen beriget med frie elektroner. De fleste af dem vil gå mod opsamleren, da spændingen er meget højere der. Dette lettes også af den meget lille tykkelse af det centrale lag. En del af elektronerne, selvom de er meget mindre, vil stadig strømme mod plussiden af basen.
Som et resultat får vi to strømme: en lille - fra basen til emitteren I BE, og en stor - fra samleren til emitteren I CE.
Hvis du øger spændingen ved basen, så vil der ophobes endnu flere elektroner i P-laget. Som et resultat vil basisstrømmen stige lidt, og kollektorstrømmen vil stige betydeligt. Således, med en lille ændring i basisstrøm I B , samlerstrømmen I ændrer sig meget MED. Det er, hvad der sker signalforstærkning i en bipolær transistor. Forholdet mellem kollektorstrømmen I C og basisstrømmen I B kaldes strømforstærkningen. Udpeget β , hfe eller h21e, afhængigt af detaljerne i de beregninger, der udføres med transistoren.
Den enkleste bipolære transistorforstærker
Lad os overveje mere detaljeret princippet om signalforstærkning i det elektriske plan ved hjælp af eksemplet på et kredsløb. Lad mig på forhånd tage forbehold for, at denne ordning ikke er helt korrekt. Ingen forbinder en DC-spændingskilde direkte til en AC-kilde. Men i dette tilfælde vil det være lettere og mere klart at forstå selve forstærkningsmekanismen ved hjælp af en bipolær transistor. Også selve beregningsteknikken i eksemplet nedenfor er noget forenklet.
1.Beskrivelse af hovedelementerne i kredsløbet
Så lad os sige, at vi har en transistor med en forstærkning på 200 (β = 200). På solfangersiden vil vi tilslutte en relativt kraftig 20V strømkilde, på grund af hvis energi forstærkning vil ske. Fra bunden af transistoren forbinder vi en svag 2V strømkilde. Vi forbinder kilden til den i serie AC spænding i form af en sinus, med en oscillationsamplitude på 0,1V. Dette vil være et signal, der skal forstærkes. Modstanden Rb nær basen er nødvendig for at begrænse strømmen, der kommer fra signalkilden, som normalt har lav effekt.
2. Beregning af basisindgangsstrøm I b
Lad os nu beregne basisstrømmen I b. Da vi har at gøre med vekselspænding, skal vi beregne to strømværdier - ved maksimal spænding (V max) og minimum (V min). Lad os kalde disse aktuelle værdier henholdsvis - I bmax og I bmin.
For at beregne basisstrømmen skal du også kende base-emitterspændingen V BE. Der er én PN-forbindelse mellem basen og emitteren. Det viser sig, at basisstrømmen "møder" halvlederdioden på dens vej. Spændingen, ved hvilken en halvlederdiode begynder at lede, er omkring 0,6V. Lad os ikke gå i detaljer diodens strøm-spændingskarakteristika, og for enkelheds skyld tager vi en omtrentlig model, ifølge hvilken spændingen på den strømførende diode altid er 0,6V. Det betyder, at spændingen mellem base og emitter er V BE = 0,6V. Og da emitteren er forbundet til jord (VE = 0), er spændingen fra base til jord også 0,6V (V B = 0,6V).
Lad os beregne I bmax og I bmin ved hjælp af Ohms lov:
2. Beregning af udgangskollektorstrøm I MED
Nu ved at kende forstærkningen (β = 200), kan du nemt beregne maksimum- og minimumværdierne for kollektorstrømmen (I cmax og I cmin).
3. Beregning af udgangsspænding V ud
Kollektorstrømmen løber gennem modstanden Rc, som vi allerede har beregnet. Det er tilbage at erstatte værdierne:
4. Analyse af resultater
Som det kan ses af resultaterne, viste V Cmax sig at være mindre end V Cmin. Dette skyldes, at spændingen over modstanden V Rc trækkes fra forsyningsspændingen VCC. Men i de fleste tilfælde betyder dette ikke noget, da vi er interesseret i den variable komponent af signalet - amplituden, som er steget fra 0,1V til 1V. Frekvensen og sinusformen af signalet har ikke ændret sig. Selvfølgelig er V ud / V i forholdet ti gange langt fra den bedste indikator for en forstærker, men den er ganske velegnet til at illustrere forstærkningsprocessen.
Så lad os opsummere princippet om drift af en forstærker baseret på en bipolær transistor. En strøm I b løber gennem basen og bærer konstante og variable komponenter. En konstant komponent er nødvendig, så PN-forbindelsen mellem basen og emitteren begynder at lede - "åbner". Den variable komponent er i virkeligheden selve signalet (nyttig information). Kollektor-emitterstrømmen inde i transistoren er resultatet af basisstrømmen ganget med forstærkningen β. Til gengæld er spændingen over modstanden Rc over kollektoren resultatet af at gange den forstærkede kollektorstrøm med modstandsværdien.
V out-stiften modtager således et signal med en øget oscillationsamplitude, men med samme form og frekvens. Det er vigtigt at understrege, at transistoren tager energi til forstærkning fra VCC-strømforsyningen. Hvis forsyningsspændingen er utilstrækkelig, vil transistoren ikke være i stand til at fungere fuldt ud, og udgangssignalet kan blive forvrænget.
Driftstilstande for en bipolær transistor
I overensstemmelse med spændingsniveauerne på transistorens elektroder er der fire driftsformer:
Afskæringstilstand.
Aktiv tilstand.
Mætningstilstand.
Omvendt tilstand.
Afskæringstilstand
Når base-emitter-spændingen er lavere end 0,6V - 0,7V, er PN-forbindelsen mellem basen og emitteren lukket. I denne tilstand har transistoren ingen basisstrøm. Som følge heraf vil der heller ikke være nogen kollektorstrøm, da der ikke er frie elektroner i basen, der er klar til at bevæge sig mod kollektorspændingen. Det viser sig, at transistoren så at sige er låst, og de siger, at den er inde afskæringstilstand.
Aktiv tilstand
I aktiv tilstand Spændingen ved basen er tilstrækkelig til, at PN-forbindelsen mellem basen og emitteren kan åbne. I denne tilstand har transistoren base- og kollektorstrømme. Kollektorstrømmen er lig med basisstrømmen ganget med forstærkningen. Dem aktiv tilstand kaldes transistorens normale driftstilstand, som bruges til forstærkning.
Mætningstilstand
Nogle gange kan basisstrømmen være for høj. Som et resultat er forsyningseffekten simpelthen ikke nok til at give en sådan størrelse kollektorstrøm, der ville svare til transistorens forstærkning. I mætningstilstand vil kollektorstrømmen være det maksimale, som strømforsyningen kan levere, og vil ikke afhænge af basisstrømmen. I denne tilstand er transistoren ikke i stand til at forstærke signalet, da kollektorstrømmen ikke reagerer på ændringer i basisstrømmen.
I mætningstilstand er transistorens ledningsevne maksimal, og den er mere egnet til funktionen af en switch (switch) i "on" tilstand. På samme måde i afskæringstilstanden er transistorens ledningsevne minimal, og dette svarer til kontakten i slukket tilstand.
Omvendt tilstand
I denne tilstand skifter solfangeren og emitteren roller: kollektor-PN-forbindelsen er forspændt i fremadgående retning, og emitterforbindelsen er forspændt i den modsatte retning. Som et resultat løber strømmen fra basen til opsamleren. Kollektorhalvlederområdet er asymmetrisk i forhold til emitteren, og forstærkningen i invers tilstand er lavere end i normal aktiv tilstand. Transistoren er designet på en sådan måde, at den fungerer så effektivt som muligt i aktiv tilstand. Derfor bruges transistoren praktisk talt ikke i invers tilstand.
Grundlæggende parametre for en bipolær transistor.
Nuværende gevinst– forholdet mellem kollektorstrøm I C og basisstrøm I B. Udpeget β , hfe eller h21e, afhængigt af detaljerne i de beregninger, der udføres med transistorer.
β er en konstant værdi for en transistor og afhænger af enhedens fysiske struktur. En høj forstærkning beregnes i hundredvis af enheder, en lav forstærkning - i tiere. For to separate transistorer af samme type, selvom de var "rørledningsnaboer" under produktionen, kan β være lidt anderledes. Denne egenskab ved en bipolær transistor er måske den vigtigste. Hvis andre parametre for enheden ofte kan forsømmes i beregninger, er den aktuelle forstærkning næsten umulig.
Indgangsimpedans– modstand i transistoren, der "møder" basisstrømmen. Udpeget R i (R input). Jo større det er, jo bedre for enhedens forstærkningsegenskaber, da der på basissiden normalt er en kilde til et svagt signal, som skal forbruge så lidt strøm som muligt. Ideel mulighed- det er når indgangsmodstanden er uendelig.
R input for en gennemsnitlig bipolær transistor er flere hundrede KΩ (kilo-ohm). Her taber den bipolære transistor meget til felteffekttransistoren, hvor indgangsmodstanden når op på hundredvis af GΩ (gigaohm).
Output ledningsevne- ledningsevne af transistoren mellem kollektor og emitter. Jo større udgangskonduktansen er, jo mere kollektor-emitter-strøm vil kunne passere gennem transistoren med mindre effekt.
Også med en stigning i udgangskonduktivitet (eller et fald i udgangsmodstand) øges den maksimale belastning, som forstærkeren kan modstå med ubetydelige tab i den samlede forstærkning. For eksempel, hvis en transistor med lav udgangskonduktivitet forstærker signalet 100 gange uden en belastning, så når en 1 KΩ belastning er tilsluttet, vil den allerede kun forstærke 50 gange. En transistor med samme forstærkning men højere udgangskonduktivitet vil have et mindre forstærkningsfald. Den ideelle mulighed er, når udgangskonduktiviteten er uendelig (eller udgangsmodstand R ud = 0 (R ud = 0)).