Транзисторлар

Транзистор
бұл
электр
сигналдарын
күшейту,
генерациялау, ауыстыру және түрлендіру үшін пайдалануға
мүмкіндік беретін шағын кіріс сигналынан шығыс тізбегіндегі
маңызды токты басқаруға қабілетті үш терминалды
жартылай өткізгішті электрондық компонент.

Транзистор да диод секілді германийден немесе
кремнийден жасалады, бірақ кремнийлігі көбірек
тараған; қоспа ретінде мышьяк, фосфор, сурьма, индий,
бор, галий және басқалар қолданылады.

Биполярлы транзистор жеңіл жүктемелерді (мысалы,
төмен қуатты қозғалтқыштар мен серволар) жүргізуге
арналған. Оның әрқашан үш шығысы бар:
Коллектор (ағылшынша collector) - транзистор басқаратын
жоғары кернеу қолданылады
База (англ. base) - транзисторды ашу немесе жабу үшін ток
беріледі немесе өшіріледі
Эмитент (англ. emitter) – транзистордың «соңғы» шығысы.
Ол арқылы коллектор мен негізден ток өтеді.

Транзистордың жұмыс істеу принципі оның электродтардың
тоқтарын басқару ауысуға жеткізілген кернеуден тәуелділігіне
негізделген. Жалпы жағдайда бұл тәуелділік өте күрделі, сондықтан
бір транзисторлардың қасиетіне әсер ететін факторларды
ескермейтін, оның қарапайым моделін қарастырамыз. Сыртқы
кернеу (Еэ және Ек нөлге тең) болғанда кристалл энергетикалық
тепе-теңдікте болады: барлық қоспалы атомдар иондалған, Ферми
деңгейінен жоғары р-обылысында жатады, ал базалық қабаттарда
(п-облысында) –донорлардан төмен деңгейде жатады. База
обылысында потенциалдың нөлге дейін көтерілуі оның нөлдік
потенциал нүктесіне, яғни корпусқа қосылғандығымен түсіндіріледі.

Биополярлық транзистордың
шартты графикалық белгіленуі

Биполярлы транзистор токпен басқарылады. Негізге
неғұрлым көп ток түсірілсе, коллектордан эмитентке
соғұрлым көп ток өтеді. Эмитенттен коллекторға өтетін
токтың транзистор негізі арқылы өтетін токқа қатынасы
күшейту коэффициенті деп аталады. hfe (ағылшын
әдебиетінде gain деп аталады) деп аталады.

NPN және PNP биполярлы транзисторлар
Полярлық транзисторлардың 2 түрі бар: NPN және PNP.
Олар қабаттардың кезектесуімен ерекшеленеді. N
(negative
–
теріс)
–
артық
теріс
заряд
тасымалдаушылардың (электрондардың) қабаты, P
(positive – оң) – артық оң заряд тасымалдаушылардың
(тесігінің) қабаты.

NPN (сол жақта) және PNP (оң жақта)
транзисторларының белгіленуі

Tinkercad-та транзисторлардың екі түрі де бар:

Өрістік
транзисторлар
биполярлық
транзисторлардан ішкі құрылымы бойынша
ерекшеленеді. MOS транзисторлары әуесқой
электроникада ең көп таралған. MOS металл
оксиді өткізгішінің қысқартылған нұсқасы.
Ағылшын тілінде де солай: Metal-OxideSemiconductor Field Effect Transistor
MOSFET
ретінде
қысқартылған.
MOS
транзисторлары
транзистордың
өзі
салыстырмалы түрде шағын өлшемді үлкен
қуаттарды
басқаруға
мүмкіндік
береді.
Транзистор токпен емес, кернеумен қозғалады.

Өрістік транзисторлардың кемінде 3 шығысы
бар:
Сток (англ. drain) - оған жоғары кернеу
қолданылады
Затвор (англ. gate) - транзисторды басқару үшін
оған кернеу беріледі
Исток (англ. source)- транзистор «ашық» болған
кезде ол арқылы тоқ стоктан өтеді.

Өрістік транзисторлар да құрылғысы мен
әрекетіне қарай 2 түрге бөлінеді: N-Channel
транзистор, P-Channel транзистор

Tinkercad-та бар өрістік транзисторлар