Transistor on pooljuhtseade, mille leiutasid 1947. aastal Bell Labis William Shockley, John Bardeen ja Walter Houser Brattain. See on kõigi digitaalkomponentide põhiline ehituskivi. Kõige esimene leiutatud transistor oli a punktkontakttransistor . Põhifunktsioon a transistor on nõrkade signaalide võimendamine ja vastavalt reguleerimine. Transistori kompromissid pooljuhtmaterjalidest, nagu räni või germaanium või galliumarseniid. Nende struktuuri põhjal klassifitseeritakse kahte tüüpi: BJT - bipolaarne ristmiktransistor (transistorid nagu ühendustransistor, NPN transistor, PNP transistor) ja FET - väljatransistor (transistorid nagu ristmikufunktsioonitransistor ja metalloksiidtransistor, N-kanaliga MOSFET , P-kanaliga MOSFET) ja seal on funktsionaalsus (näiteks väikese signaaliga transistor, väike lülitustransistor, võimsustransistor, kõrgsageduslik transistor, fototransistor, ühistransistortransistor). See koosneb kolmest põhiosast: emitter (E), alus (B) ja kollektor (C) või allikas (S), äravool (D) ja värav (G).

Mis on võimsustransistor?

Kolmeterminaliline seade, mis on loodud spetsiaalselt suure voolutugevuse juhtimiseks ja seadme või vooluahela suure hulga võimsustasemete käsitsemiseks, on võimsustransistor. The võimsustransistori klassifikatsioon sisaldama järgmist.

Bipolaarse ristmiku transistor (BJT)
Metalloksiidi pooljuhtväljatransistor (MOSFETid)
Staatiline induktsioontransistor (SIT)
Isoleeritud väravaga bipolaarne transistor (IGBT).

Bipolaarse ristmiku transistor

BJT on bipolaarse ristmikuga transistor, mis on võimeline kahega toime tulema polaarsused (augud ja elektronid), seda saab kasutada lülitina või võimendina ning tuntud ka kui voolu juhtimisseade. Järgmised on a Võimsus BJT , nemad on

Selle suurus on suurem, nii et maksimaalne vool saaks sellest läbi voolata
Lõhkepinge on kõrge
Sellel on suurem voolu kandmine ja suure võimsusega käsitsemisvõime
Sellel on suurem pingelangus olekus
Suure võimsusega rakendus.

MOS-metallioksiid-pooljuht-väljatransistori- (MOSFET) -FET-id

MOSFET on FET-transistori alamklassifikatsioon. See on kolme terminaliga seade, mis sisaldab allika-, alus- ja äravooluklemme. MOSFETi funktsionaalsus sõltub kanali laiusest. See tähendab, et kui kanali laius on lai, töötab see tõhusalt. MOSFETi omadused on järgmised:

Seda tuntakse ka kui pinge regulaatorit
Sisendvoolu pole vaja
Kõrge sisendtakistus.

Staatiline induktsioontransistor

See on seade, millel on kolm suure võimsuse ja sagedusega terminali, mis on vertikaalselt orienteeritud. Staatilise induktsioontransistori peamine eelis on see, et sellel on suurem pinge lagunemine võrreldes FET-väljatransistoriga. Staatilise induktsioontransistori omadused on järgmised:

staatiline-induktsioontransistor

Kanali pikkus on lühike
Müra on vähem
Sisse- ja väljalülitamine on paar sekundit
Terminali takistus on madal.

Isoleeritud värava bipolaarne transistor (IGBT)

Nagu nimigi ütleb, on IGBT kombinatsioon FET ja BJT transistoridest, mille funktsioon põhineb selle väraval, kus transistori saab väravast sõltuvalt sisse või välja lülitada. Neid kasutatakse tavaliselt jõuelektroonikaseadmetes, nagu muundurid, muundurid ja toiteallikad. Järgmised on isoleeritud värava bipolaarse transistori (IGBT) omadused,

isoleeritud värav-bipolaarne transistor (IGBT)

Vooluahela sisendis on kaod väiksemad
suurem võimsuse suurenemine.

Transistori struktuur

Power Transistor BJT on vertikaalselt orienteeritud seade, millel on suur ristlõikepindala, vahelduvate P- ja N-tüüpi kihtidega on ühendatud. Seda saab kujundada kasutades P-N-P või an N-P-N transistor.

pnp-ja-npn-transistor

Järgmine konstruktsioon näitab P-N-P tüüpi, mis koosneb kolmest terminali emitterist, alusest ja kollektorist. Kui emitterterminal on ühendatud tugevalt legeeritud n-tüüpi kihiga, mille all on mõõdukalt legeeritud p-kiht kontsentratsiooniga 1016 cm-3, ja kergelt legeeritud n-kiht kontsentratsiooniga 1014 cm-3, mida nimetatakse ka kui kollektori triivi piirkond, kus kollektori triivi piirkond otsustab seadme läbilöögipinge ja põhjas on sellel n + kiht, mis on väga adopteeritud n-tüüpi kiht kontsentratsiooniga 1019 cm-3, kuhu kollektor on söövitatud kasutajaliides.

NPN-toite-transistori ehitus

Toitetransistori töö

Power Transistor BJT töötab neljas tööpiirkonnas

Lõika ära piirkond
Aktiivne piirkond
Kvaasi küllastuspiirkond
Raske küllastuspiirkond.

Väidetransistori väidetakse olevat väljalülitatud režiimis, kui n-p-n võimsustransistor on ühendatud vastupidi eelarvamus kus

juhtum i: Transistori baasklemm on ühendatud negatiivsega ja transistori emitterklemmid on ühendatud positiivsega ja

juhtum (id): Transistori kollektoriklemm on ühendatud negatiiviga ja transistori alusklemm on ühendatud positiivsega, mis on baas-emitter ja kollektor-emitter on vastupidises eelarvamuses.

transistori väljalülituspiirkond

Seega ei toimu väljundvoolu transistori alusele, kus IBE = 0, ja ka kollektori kaudu emitterisse voolavat väljundvoolu, kuna IC = IB = 0, mis näitab, et transistor on välja lülitatud olekus, mis on ära lõigatud piirkond. Kuid väike osa lekkevoolu voogudest viskab transistori kollektorilt emitterile, st ICEO-le.

Transistorit peetakse passiivseks ainult siis, kui aluse-emitteri piirkond on ettepoole suunatud ja kollektor-aluse piirkonna vastupidine. Seega toimub transistori aluses vool IB ja voolu IC vool läbi kollektori kuni transistori emitterini. Kui IB suureneb, suureneb ka IC.

aktiivtransistor-transistor

Transistori kohta öeldakse, et see on peaaegu küllastumisastmes, kui baas-emitter ja kollektor-alus on ühendatud edasisuunamise eelarvamusega. Transistori kohta öeldakse, et see on küllastunud küllastusega, kui baas-emitter ja kollektor-alus on ühendatud edasisuunamise eelarvamusega.

transistori küllastuspiirkond

V-I transistori väljundomadused

Väljundi omadusi saab graafiliselt kalibreerida, nagu allpool näidatud, kus x-telg tähistab VCE-d ja y-telg tähistab IC-d.

väljund-omadused

Alloleval graafikul on kujutatud erinevad piirkonnad, nagu eralduspiirkond, aktiivne piirkond, kõva küllastuspiirkond, kvaas küllastuspiirkond.
VBE erinevate väärtuste jaoks on erinevad vooluväärtused IB0, IB1, IB2, IB3, IB4, IB5, IB6.
Kui vooluvool puudub, tähendab see, et transistor on välja lülitatud. Kuid vähesed vooluhulgad on ICEO.
IB = 0, 1,2, 3, 4, 5. suurenenud väärtuse korral. Kui IB0 on minimaalne väärtus ja IB6 on suurim väärtus. Kui VCE suureneb, suureneb ICE ka veidi. Kui IC = ßIB, siis on seade tuntud kui praegune juhtimisseade. Mis tähendab, et seade on aktiivses piirkonnas, mis eksisteerib teatud aja jooksul.
Kui IC on jõudnud maksimumini, lülitub transistor küllastuspiirkonda.
Seal, kus sellel on kaks küllastuspiirkonda kvaasi-küllastuspiirkond ja kõva küllastuspiirkond.
Transistori kohta öeldakse, et see on peaaegu küllastunud piirkonnas ja ainult siis, kui sisse- ja väljalülitamise kiirus on kiire. Seda tüüpi küllastust täheldatakse keskmise sagedusega rakenduses.
Kui kõvas küllastuspiirkonnas vajab transistor sisselülitamiseks sisse- või väljalülitamiseks teatud aega. Seda tüüpi küllastust täheldatakse madalsageduslikes rakendustes.

Eelised

BJT võimsuse eelised on

Pinge suurenemine on suur
Voolu tihedus on suur
Edaspinge on madal
Ribalaiuse suurenemine on suur.

Puudused

BJT võimsuse puudused on

Termiline stabiilsus on madal
See on lärmakam
Kontrollimine on natuke keeruline.

Rakendused

Võimsuse BJT rakendused on

Lülitusrežiimi toiteallikad ( SMPS )
Releed
Võimendid
Alalisvoolu muundurid
Võimsuse juhtimisahelad.

KKK

1). Transistori ja võimsustransistori erinevus?

Transistor on kolme või nelja terminaliga elektrooniline seade, kus sisendvoolu rakendamisel transistori klemmipaarile võib täheldada voolu muutust selle transistori teises klemmis. Transistor toimib nagu lüliti või võimendi.

Kusjuures võimsustransistor toimib nagu jahutusradiaator, mis kaitseb vooluahelat kahjustuste eest. Selle suurus on suurem kui tavalisel transistoril.

2). Milline transistori piirkond muudab selle kiiremaks sisse- või väljalülitamiseks või sisselülitamiseks?

Kui transistor on peaaegu küllastunud, lülitub see sisse- või väljalülitatuna sisse või välja.

3). Mida tähendab N NPN- või PNP-transistoris?

N NPN- ja PNP-tüüpi transistorides tähistab kasutatud laengukandjate tüüpi, mis on N-tüüpi enamuslaengukandjad elektronid. Seega on NPN-s kaks N-tüüpi laengukandjat P-tüüpi ja PNP-s ühe N-tüüpi laengukandja kahe P-tüüpi laengukandja vahel.

4). Mis on transistori ühik?

Transistori standardsed mõõtmed elektrilise mõõtmise jaoks on vastavalt ampere (A), Volt (V) ja Ohm (Ω).

5). Kas transistor töötab vahelduvvoolul või alalisvoolul?

Transistor on muutuv takisti, mis võib töötada nii vahelduvvoolul kui alalisvoolul, kuid ei saa muundada vahelduvvoolust alalisvooluks või alalisvooluks vahelduvvooluks.

Transistor on a komponendi põhikomponent digitaalne süsteem , on need kahte tüüpi, lähtudes oma struktuurist ja funktsionaalsusest. Suure pinge ja voolu juhtimiseks kasutatav transistor on võimsus BJT (bipolaarne transistor) on võimsustransistor. Seda tuntakse ka kui pingevoolu juhtimisseadet, mis töötab transistorile antud toiteallikate põhjal neljas piirkonnas, väljalülitatud, aktiivses, kvaasiküllastuses ja kõvas küllastuses. Toitetransistori peamine eelis on see, et see toimib voolu juhtimisseadmena.