Tranzistor

Tranzistoare

Tranzistorul este un dispozitiv electronic din categoria semiconductoarelor care are trei terminale (borne sau electrozi), care fac legătura la cele trei regiuni ale cristalului semiconductor. Aspectul tranzistoarelor depinde de natura aplicației pentru care sunt destinate.

Tranzistoare de mică putere

Aceste tranzistoare sunt încapsulate în plastic sau metal și nu sunt destinate montării pe radiator.

Tranzistoare de putere

Aceste tranzistoare sunt încapsulate în plastic sau metal și sunt destinate montării pe radiator.

Tranzistoare de joasă frecvență

Sunt tranzistoare destinate utilizării până la frecvența de circa 100kHz, în circuite audio și de control al puterii.

Tranzistoare de înaltă frecvență

Sunt tranzistoare destinate aplicațiilor la frecvențe peste 100kHz, cum este domeniul radio –TV, circuite de microunde, circuite de comutație etc.

Principiul de funcționare

În funcționare normală joncțiunea emitor- bază este polarizată direct, iar joncțiunea colector- bază este polarizată invers.

• Joncțiunea emitor- bază, fiind polarizată direct, este parcursă de un curent direct(curent de difuzie) IE, mare în raport cu curentul invers (rezidual) și, într-o plajă largă de curenți, UEB  const, cu valori tipice de 0,6 - 0,7 V (Si) sau 0,2 -0,3V (Ge).

• Joncțiunea colector- bază, fiind polarizată invers, este caracterizată de un curent propriu, invers, foarte mic, de ordinul nanoamperilor pentru tranzistoarele de siliciu și de ordinul microamperilor pentru tranzistoarele de germaniu.

Caracteristică tranzistorului este cuplarea electrică a celor două joncțiuni. Pentru aceasta trebuie satisfăcute două condiții:

• joncțiunea emitorului să fie puternic asimetrică, adică impurificarea emitorului să fie mult mai puternică decât cea a bazei.

• baza să fie foarte subțire, astfel încât fluxul de purtători majoritari din emitor să ajungă practic în totalitate în regiunea de trecere a colectorului.

Parametri specifici tranzistoarelor

Cei mai importanți parametri ai unui tranzistor sunt:

Temperatura maximă a joncțiunilor

Valoarea temperaturii maxime a joncțiunilor până la care tranzistorul funcționează normal depinde de natura semiconductorului folosit. Astfel, tranzistoarele realizate din siliciu funcționează corect până spre 200 grade C, în timp ce cele realizate din germaniu sunt limitate în funcționare în jurul valorii de 100 grade C.

Observație: La temperaturi mai mari decât cele menționate, are loc creșterea extraordinar de rapidă a concentrației purtătorilor minoritari și semiconductorul se apropie de unul intrinsec, dispozitivul pierzându-si proprietățile inițiale.

Puterea maximă disipată

Puterea disipată de tranzistor apare datorită trecerii curentului prin dispozitiv. O parte din această putere este radiată în mediul ambiant și o parte produce încălzirea tranzistorului.

Puterea disipată de un tranzistor este , în principal, puterea disipată în cele două joncțiuni ale acestuia:

PDT = PDE + PDC = UEB.IE + UCB.IC.

Curentul de colector maxim

Reprezintă valoarea maximă pe care o poate atinge curentul de colector al unui tranzistor fără ca acesta să se distrugă. El este indicat în cataloage și depinde de particularitățile tehnologice ale tranzistorului.

Tensiunea maximă admisă

Reprezintă valoarea cea mai mare a tensiunii pe care o poate suporta un tranzistor fără ca acesta să se deterioreze. Această valoare este limitată de tensiunea de străpungere a joncțiunii colector bază (polarizată invers).

Acest parametru are valori diferite în funcție de conexiunea tranzistorului și este prezentat în foile de catalog pentru fiecare situație în parte.

Istoric

Replica primului tranzistor, inventat de Laboratoarele Bell

Tranzistorul a fost inventat la Bell Telephone Laboratories din New Jersey în decembrie 1947 de John Bardeen, Walter Houser Brattain, și William Bradford Shockley. Descoperirea tranzistorului a determinat dezvoltarea electronicii fiind considerat una din cele mai mari descoperiri ale erei moderne.

Construcție

Tranzistorii se realizează pe un substrat semiconductor (în general siliciu, mai rar germaniu, dar nu numai). Tehnologia de realizare diferă în funcție de tipul tranzistorului dorit. De exemplu, un tranzistor de tip PNP se realizează pe un substrat de tip P, în care se creează prin diferite metode (difuzie, de exemplu) o zona de tip N, care va constitui baza tranzistorului.

Utilizare

Tranzistoarele pot fi folosite în echipamentele electronice cu componente discrete în amplificatoare de semnal (în domeniul audio, video, radio), amplificatoare de instrumentatie, oscilatoare, modulatoare si demodulatoare, filtre, surse de alimentare liniare sau în comutație sau în circuite integrate, tehnologia de astăzi permițând integrarea într-o singură capsulă a milioane de tranzistori.

Simbolurile folosite în mod curent pentru tranzistori:

• 

  Tranzistor JFET

• 

  Tranzistor IGFET canal N

• 

  Fototranzistor

• 

  Tranzistor bipolar PNP

Legătură externă:

• Catalog tranzistori: http://www.bobtech.ro/documentatie/tranzistori.html

Vezi și

Automat finit Cablu electric Difuzor Digital Signal Processor Dolby FPGA

Ray Kurzweil PCB Poartă logică Tehnoton Tranzistor Tranzistor unipolar VHDL

• Computer
• Electronică
• Premiul Nobel pentru Fizică
• Muzică electronică
• Walter Schottky
• Tranzistor bipolar

Legături externe

• en The History of the Invention of the Transistor
• ro Tranzistorul - www.circuiteelectrice.ro