Tranzistor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Tranzistoare

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

Cuprins

1 Tranzistoare de mică putere
2 Tranzistoare de putere
3 Tranzistoare de joasă frecvenţă
4 Tranzistoare de înaltă frecvenţă
5 Principiul de funcţionare
6 Parametri specifici tranzistoarelor
- 6.1 Temperatura maximă a joncţiunilor
- 6.2 Puterea maximă disipată
7 Curentul de colector maxim
8 Tensiunea maximă admisă
9 Istoric
10 Construcţie
11 Utilizare
12 Vezi şi
13 Legături externe

[modifică] Tranzistoare de mică putere

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

[modifică] Tranzistoare de putere

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

[modifică] Tranzistoare de joasă frecvenţă

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

[modifică] Tranzistoare de înaltă frecvenţă

Sunt tranzistoare destinate aplicaţiilor la frecvenţe peste 100kHz, cum este domeniul radio –TV, circuite de microunde, circuite de comutaţie etc.

[modifică] Principiul de funcţionare

În funcţionare normală joncţiunea emitor- bază este polarizată direct, iar joncţiunea colector- bază este polarizată invers.

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

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

Caracteristică tranzistorului este cuplarea electrică a celor două joncţiuni. Pentru aceasta trebuie satisfăcute două condiţii:

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

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

[modifică] Parametri specifici tranzistoarelor

Cei mai importanţi parametri ai unui tranzistor sunt:

[modifică] Temperatura maximă a joncţiunilor

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

Observaţie: La temperaturi mai mari decât cele menţionate, are loc creşterea extraordinar de rapidă a concentraţiei purtătorilor minoritari şi semiconductorul se apropie de unul intrinsec, dispozitivul pierzându-si proprietăţile iniţiale.

[modifică] Puterea maximă disipată

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

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

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

[modifică] 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 şi depinde de particularităţile tehnologice ale tranzistorului.

[modifică] Tensiunea maximă admisă

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

Acest parametru are valori diferite în funcţie de conexiunea tranzistorului şi este prezentat în foile de catalog pentru fiecare situaţie în parte.

[modifică] 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, şi William Bradford Shockley. Descoperirea tranzistorului a determinat dezvoltarea electronicii fiind considerat una din cele mai mari descoperiri ale erei moderne.

[modifică] Construcţie

Tranzistorii se realizează pe un substrat semiconductor (în general siliciu, mai rar germaniu, dar nu numai). Tehnologia de realizare diferă în funcţie 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.

[modifică] 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 comutaţie sau în circuite integrate, tehnologia de astăzi permiţând integrarea într-o singură capsulă a milioane de tranzistori.

Simbolurile folosite în mod curent pentru tranzistori: