Τι είναι το τρανζίστορ και ο τύπος του;

Βασικές έννοιες των τρανζίστορ
Το τρανζίστορ, γνωστό και ως τρανζίστορ ημιαγωγών, είναι μια ηλεκτρονική συσκευή κατασκευασμένη από υλικά ημιαγωγών όπως το πυρίτιο και το γερμάνιο. Η εμφάνισή του σηματοδοτεί τη μετάβαση της ηλεκτρονικής τεχνολογίας από την εποχή των σωλήνων κενού στην εποχή των ηλεκτρονικών στερεάς κατάστασης, προωθώντας σε μεγάλο βαθμό τη σμίκρυνση, τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και την ανάπτυξη υψηλής αξιοπιστίας των ηλεκτρονικών συσκευών. Η βασική δομή ενός τρανζίστορ περιλαμβάνει τρεις κύριες περιοχές: τον πομπό, τη βάση και τον συλλέκτη. Με τον έλεγχο του ρεύματος ή της τάσης μεταξύ της βάσης και του πομπού, μπορεί να επιτευχθεί αποτελεσματικός έλεγχος του ρεύματος μεταξύ του συλλέκτη και του πομπού, επιτυγχάνοντας έτσι την ενίσχυση του σήματος, τη μεταγωγή και άλλες λειτουργίες.
Η αρχή λειτουργίας των τρανζίστορ
Η αρχή λειτουργίας των τρανζίστορ βασίζεται στα χαρακτηριστικά σύνδεσης PN των υλικών ημιαγωγών. Στη διασταύρωση PN, λόγω της διαφοράς συγκέντρωσης μεταξύ ηλεκτρονίων και οπών, σχηματίζεται ένα ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο, το οποίο εμποδίζει την ελεύθερη διάχυση των φορέων φορτίου. Ωστόσο, όταν εφαρμόζεται μια κατάλληλη εξωτερική τάση, αυτή η κατάσταση ισορροπίας μπορεί να διαταραχθεί, επιτρέποντας στους φορείς φορτίου να περάσουν μέσα από τη διασταύρωση PN και να σχηματίσουν ρεύμα. Τα τρανζίστορ χρησιμοποιούν αυτό το χαρακτηριστικό για να επιτύχουν σημαντική διαμόρφωση του ρεύματος από την περιοχή εκπομπής στην περιοχή συλλογής ελέγχοντας το ρεύμα (ή την τάση) της περιοχής βάσης. Συγκεκριμένα, καθώς αυξάνεται το ρεύμα βάσης, θα προσελκύσει περισσότερα ηλεκτρόνια από την περιοχή εκπομπής για να εισέλθουν στην περιοχή βάσης, επιτρέποντας σε περισσότερα ηλεκτρόνια να διασχίσουν το φράγμα δυναμικού μεταξύ της περιοχής βάσης και της περιοχής συλλέκτη και να εισέλθουν στην περιοχή συλλέκτη, σχηματίζοντας ένα ενισχυμένο ρεύμα συλλέκτη . Αντίθετα, όταν το ρεύμα βάσης μειώνεται, αντίστοιχα θα μειωθεί ή και θα διακοπεί και το ρεύμα του συλλέκτη.
Οι κύριοι τύποι τρανζίστορ
Σύμφωνα με τις διαφορετικές δομές και τις αρχές λειτουργίας τους, τα τρανζίστορ μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορους τύπους, με τα πιο κοινά και σημαντικά να είναι τα διπολικά τρανζίστορ (BJT) και τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου (FET).
Διπολικό τρανζίστορ (BJT)
Το διπολικό τρανζίστορ, γνωστό και ως τρανζίστορ διπλού φορέα, είναι ο παλαιότερος τύπος τρανζίστορ που εφευρέθηκε και χρησιμοποιείται ευρέως. Περιλαμβάνει δύο τύπους δομών: τύπο NPN και τύπο PNP. Στο BJT, το αποτέλεσμα ενίσχυσης του ρεύματος επιτυγχάνεται μέσω της διάχυσης και του ανασυνδυασμού των μειοψηφικών φορέων στην περιοχή βάσης. Όταν το ρεύμα βάσης αυξάνεται, προωθεί την έγχυση ηλεκτρονίων από την περιοχή εκπομπής στην περιοχή βάσης και αυξάνει την απόδοση της συλλογής ηλεκτρονίων στην περιοχή συλλογής, επιτυγχάνοντας έτσι την ενίσχυση του ρεύματος. Το BJT έχει τα πλεονεκτήματα του υψηλού κέρδους ρεύματος και των καλών χαρακτηριστικών συχνότητας και χρησιμοποιείται ευρέως σε αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα.
Τρανζίστορ εφέ πεδίου (FET)
Το τρανζίστορ εφέ πεδίου είναι μια συσκευή ημιαγωγού ελεγχόμενης τάσης που λειτουργεί με εντελώς διαφορετική αρχή από την BJT. Στο FET, η ροή των φορέων φορτίου στο κανάλι διαμορφώνεται από ένα ηλεκτρικό πεδίο που ελέγχεται από την τάση πύλης. Σύμφωνα με τα διαφορετικά αγώγιμα κανάλια, τα FET μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: FET καναλιών N και FET καναλιών P. Σύμφωνα με τις διαφορετικές δομές πύλης, μπορεί να χωριστεί περαιτέρω σε υποκατηγορίες όπως FET τύπου διασταύρωσης (JFET) και FET ημιαγωγών οξειδίου μετάλλου (MOSFET). Τα MOSFET έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ολοκληρωμένα κυκλώματα λόγω της υψηλής σύνθετης αντίστασης εισόδου, του χαμηλού θορύβου και της ευκολίας ολοκλήρωσης, καθιστώντας τα βασικά στοιχεία των σύγχρονων ψηφιακών κυκλωμάτων όπως οι μικροεπεξεργαστές και η μνήμη.
Εκτός από τους δύο κύριους τύπους που αναφέρθηκαν παραπάνω, υπάρχουν και ορισμένοι ειδικοί τύποι τρανζίστορ, όπως φωτοτρανζίστορ, μαγνητοτρανζίστορ κ.λπ., που χρησιμοποιούν το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και το μαγνητοηλεκτρικό φαινόμενο για την επίτευξη συγκεκριμένων λειτουργιών. Αυτοί οι ειδικοί τύποι τρανζίστορ έχουν σημαντική αξία εφαρμογής σε πεδία όπως η οπτοηλεκτρονική και ο μαγνητισμός.

https://www.trrsemicon.com/transistor/npn-transistor-bc817w.html