Транзистор Биполярный транзистор. Как работает транзистор. Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора. Включение транзистора в электрическую цепь.

Основы

Биполярный транзистор. Как работает транзистор. Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора. Включение транзистора в электрическую цепь.

Транзистор — полупроводниковый электронный прибор, относящийся к категории активных электронных компонентов.

NPN транзистор и PNP транзистор на схемах

В зависимости от расположения полупроводниковых слоев, транзисторы подразделяют на два основных типа — NPN-транзисторы и PNP-транзисторы.

Электроды обычного биполярного транзистора называются базой, эмиттером и коллектором. Коллектор и эмиттер составляют основную цепь электрического тока в транзисторе, а база предназначается для управления величиной тока в этой цепи.

На условном обозначении транзистора стрелка эмиттерного вывода показывает направление тока.

Как работает транзистор

Базовая цепь транзистора управляет током, протекающим в цепи коллектор-эмиттер. Изменяя в небольших пределах малое напряжение, поданное на базу, можно в достаточно широких пределах изменять ток в цепи коллектор-эмиттер.

Принцип работы биполярного транзистора со структурой NPN. Ток, поданный на базу, открывает транзистор и обеспечивает протекание тока в цепи коллектор-эмиттер. С помощью малого тока, поданного на базу, можно управлять током большой мощности, идущим от коллектора к эмиттеру.

Транзисторы различной мощности

Цоколевка транзисторов 2N3904 и 2N3906 Транзистор 2N3904 имеет структуру NPN, а 2N3906 — PNP. Эти два транзистора являются наиболее популярными при построении BEAM-роботов

Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора

Соберем схему, которая наглядно демонстрирует работу транзистора и принцип его включения. Нам понадобится транзистор с NPN структурой, например 2N3094, переменный или подстроечный резистор, резистор с постоянным сопротивлением и лампочка для карманного фонарика. Номиналы электронных приборов указаны на схеме.

Изменяя сопротивление переменного резистора R1, будем наблюдать как изменяется яркость свечения лампочки h2.

Постоянный резистор R2 в этой схеме играет роль ограничителя, предохраняя базу транзистора от слишком большого тока, который может быть подан на нее, в тот момент, когда сопротивление переменного резистора будет стремиться к нулю. Ограничительный резистор предотвращает выход транзистора из строя.

Теперь попробуем заменить лампу маломощным электродвигателем. Вращая ось переменного резистора, мы может наблюдать плавное изменение скорости вращения электродвигателя M1.

---

Транзисторы применяются в схемах роботов для усиления сигналов от датчиков, для управления моторами, на транзисторах можно собрать логические элементы, которые реализуют операции логического отрицания, логического умножения и логического сложения. Транзисторы являются основой практически всех современных микросхем.

Pnp транзистор схема включения

Транзистор — это полупроводниковый прибор, составленный из двух pn- переходов, как показано на рис. У транзистора три вывода: эмиттер, база и коллектор. Существуют два типа транзисторов: pnp -транзисторы рис. Рассмотрим транзистор npn -типа рис. Это обычный прямой ток рта-перехода, смещенного в прямом направлении.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• PNP-транзистор: схема подключения. Какая разница между PNP и NPN-транзисторами? Транзистор на схеме
• Схемы включения биполярных транзисторов. Статические ВАХ
• Основные схемы включения транзисторов
• Как работает PNP транзистор
• Биполярные транзисторы и схема их включения
• Биполярный транзистор
• Транзисторы: схема, принцип работы,​ чем отличаются биполярные и полевые

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 24. PNP транзисторы и о неверном подключении светодиодов (Урок 21.

Теория)

PNP-транзистор: схема подключения. Какая разница между PNP и NPN-транзисторами? Транзистор на схеме

Транзисторы подразделяются на биполярные и полевые. Каждый из этих типов имеет свой принцип работы и конструктивное исполнение, однако, общим для них является наличие полупроводниковых p-n структур. Определение «биполярный» указывает на то, что работа транзистора связана с процессами, в которых принимают участие носители заряда двух типов — электроны и дырки. Транзистором называется полупроводниковый прибор с двумя электронно-дырочными переходами, предназначенный для усиления и генерирования электрических сигналов.

В транзисторе используются оба типа носителей — основные и неосновные, поэтому его называют биполярным. Биполярный транзистор состоит из трех областей монокристаллического полупроводника с разным типом проводимости: эмиттера, базы и коллектора. Каждый из переходов транзистора можно включить либо в прямом, либо в обратном направлении. В зависимости от этого различают три режима работы транзистора:. В режиме отсечки и режиме насыщения управление транзистором невозможно.

Эффективное управление транзистором осуществляется только в активном режиме. Этот режим является основным. Если на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном — обратное, то включение транзистора считают нормальным, при противоположной полярности — инверсным. В нормальном режиме коллекторный p-n переход закрыт, эмиттерный — открыт.

Ток коллектора пропорционален току базы. При подключении эмиттера к отрицательному зажиму источника питания возникает эмиттерный ток I э. Так как внешнее напряжение приложено к эмиттерному переходу в прямом направлении, электроны преодолевают переход и попадают в область базы.

База выполнена из p-полупроводника, поэтому электроны являются для неё неосновными носителями заряда. Электроны, попавшие в область базы, частично рекомбинируют с дырками базы. Однако базу обычно выполняют очень тонкой из p-проводника с большим удельным сопротивлением малым содержанием примеси , поэтому концентрация дырок в базе низкая и лишь немногие электроны, попавшие в базу, рекомбинируют с её дырками, образуя базовый ток I б.

Большинство же электронов вследствие теплового движения диффузия и под действием поля коллектора дрейф достигают коллектора, образуя составляющую коллекторного тока I к.

Связь между приращениями эмиттерного и коллекторного токов характеризуется коэффициентом передачи тока. Как следует из качественного рассмотрения процессов, происходящих в биполярном транзисторе, коэффициент передачи тока всегда меньше единицы.

В рассмотренной схеме включения базовый электрод является общим для эмиттерной и коллекторной цепей. Такую схему включения биполярного транзистора называют схемой с общей базой, при этом эмиттерную цепь называют входной, а коллекторную — выходной.

Однако такую схему включения биполярного транзистора применяют очень редко. Различают схему включения с общей базой, общим эмиттером, общим коллектором. Схемы для p-n-p транзистора показаны на рисунках а, б, в:. В схеме с общей базой рис. На рисунке показаны: Е 1 — питание входной цепи, Е 2 — питание выходной цепи, U вх — источник усиливаемого сигнала. В качестве основной принята схема включения, в которой общим электродом для входной и выходной цепи является эмиттер схема включения биполярного транзистора с общим эмиттером.

Для такой схемы входной контур проходит через переход база-эмиттер и в нем возникает ток базы:. Малое значение тока базы во входном контуре обусловило широкое применение схемы с общим эмиттером.

Как видно из рисунка, входная характеристика практически не зависит от напряжения U кэ. Выходные характеристики приблизительно равноудалены друг от друга и почти прямолинейны в широком диапазоне изменения напряжения U кэ. При росте коллекторного напряжения U к входная характеристика смещается в область больших напряжений U б. Это связано с тем, что вследствие модуляции ширины базы эффект Эрли уменьшается доля рекомбинационного тока в базе биполярного транзистора.

Напряжение U бэ не превышает 0,6…0,8 В. Превышение этого значения приведет к резкому увеличению тока, протекающего через открытый эмиттерный переход. В малосигнальном режиме работы транзистор может быть представлен четырехполюсником. Когда напряжения u 1 , u 2 и токи i 1 , i 2 изменяются по синусоидальному закону, связь между напряжениями и токами устанавливается при помощи Z, Y, h параметров.

Электрическое состояние транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, характеризуется четырьмя величинами: I б , U бэ , I к и U кэ. Две из этих величин можно считать независимыми, а две другие могут быть выражены через них. Из практических соображений в качестве независимых удобно выбирать величины I б и U кэ.

В усилительных устройствах входными сигналами являются приращения входных напряжений и токов. В пределах линейной части характеристик для приращений U бэ и I к справедливы равенства:.

Для схемы с ОЭ коэффициенты записываются с индексом Э: h 11э , h 12э , h 21э , h 22э. Эти параметры характеризуют качество транзистора. Для увеличения значения h31 нужно либо уменьшить ширину базы W, либо увеличить диффузионную длину, что достаточно трудно. Для увеличения значения h 21 соединяют биполярные транзисторы по схеме Дарлингтона:.

Коллекторы обоих транзисторов соединены и этот вывод является выводом составного транзистора. Выразим связь между изменением тока базы dI б и вызванным вследствие этого изменением тока коллектора dI к составного транзистора следующим образом:. Отметим особенности режима работы таких транзисторов. Поскольку эмиттерный ток VT2 Iэ2 является базовым током VT 1 dI б1 , то, следовательно, транзистор VT 2 должен работать в микромощном режиме, а транзистор VT 1 — в режиме большой инжекции, их эмиттерные токи отличаются на порядка.

При таком неоптимальном выборе рабочих характеристик биполярных транзисторов VT 1 и VT 2 не удается в каждом из них достичь высоких значений усиления по току. Высокие значения коэффициента усиления в составных транзисторах реализуются только в статистическом режиме, поэтому составные транзисторы нашли широкое применение во входных каскадах операционных усилителей.

В схемах на высоких частотах составные транзисторы уже не имеют таких преимуществ, наоборот, и граничная частота усиления по току, и быстродействие составных транзисторов меньше, чем эти же параметры для каждого из транзисторов VT 1 , VT 2 в отдельности. Процесс распространения инжектированных в базу неосновных носителей заряда от эмиттерного до коллекторного перехода идет диффузионным путем.

Этот процесс достаточно медленный, и инжектированные из эмиттера носители достигнут коллектора не ранее чем за время диффузии носителей через базу. Такое запаздывание приведет к сдвигу фаз между током I э и током I к. При низких частотах фазы токов I э , I к и I б совпадают. Полевые, или униполярные, транзисторы в качестве основного физического принципа используют эффект поля. В отличие от биполярных транзисторов, у которых оба типа носителей, как основные, так и неосновные, являются ответственными за транзисторный эффект, в полевых транзисторах для реализации транзисторного эффекта применяется только один тип носителей.

По этой причине полевые транзисторы называют униполярными. В зависимости от условий реализации эффекта поля полевые транзисторы делятся на два класса: полевые транзисторы с изолированным затвором и полевые транзисторы с управляющим p-n переходом. Схематически полевой транзистор с управляющим p-n переходом можно представить в виде пластины, к торцам которой подключены электроды, исток и сток.

На рис. В транзисторе с n-каналом основными носителями заряда в канале являются электроны, которые движутся вдоль канала от истока с низким потенциалом к стоку с более высоким потенциалом, образуя ток стока I c. Между затвором и истоком приложено напряжение, запирающее p-n переход, образованный n-областью канала и p-областью затвора.

При подаче запирающего напряжения на p-n-переход U зи на границах канала возникает равномерный слой, обедненный носителями заряда и обладающий высоким удельным сопротивлением.

Это приводит к уменьшению проводящей ширины канала. Изменяя величину этого напряжения, можно изменить сечение канала и, следовательно, изменять величину электрического сопротивления канала. Для полевого n-канального транзистора потенциал стока положителен по отношению к потенциалу истока. При заземленном затворе от стока к истоку протекает ток.

Поэтому для прекращения тока на затвор нужно подать обратное напряжение в несколько вольт. Значение напряжения U зи , при котором ток через канал становится практически равен нулю, называется напряжением отсечки U зап. Таким образом, полевой транзистор с затвором в виде p-n-перехода представляет собой сопротивление, величина которого регулируется внешним напряжением.

Здесь зависимости тока стока I с от напряжения при постоянном напряжении на затворе Uзи определяют выходные, или стоковые, характеристики полевого транзистора. Отрицательное напряжение U зи между затвором и истоком смещает момент перекрытия канала в сторону меньших значений напряжения U си и тока стока I с.

Участок насыщения является рабочей областью выходных характеристик полевого транзистора. Дальнейшее увеличение напряжения U си приводит к пробою р-n-перехода между затвором и каналом и выводит транзистор из строя.

Кроме того, они отличаются малыми шумами и технологичностью изготовления. Практическое применение имеют две основные схемы включения. Схема с общим истоком рис. Термин «МДП-транзистор» используется для обозначения полевых транзисторов, в которых управляющий электрод — затвор — отделен от активной области полевого транзистора диэлектрической прослойкой — изолятором.

Основным элементом для этих транзисторов является структура металл-диэлектрик-полупроводник М-Д-П. Исходный полупроводник, на котором изготовлен МДП-транзистор, называется подложкой вывод П. Область подложки под затвором З называется встроенным каналом n-канал. Физической основой работы полевого транзистора со структурой металл-диэлектрик-полупроводник является эффект поля.

Эффект поля состоит в том, что под действием внешнего электрического поля изменяется концентрация свободных носителей заряда в приповерхностной области полупроводника. В полевых приборах со структурой МДП внешнее поле обусловлено приложенным напряжением на металлический электрод-затвор. В зависимости от знака и величины приложенного напряжения могут быть два состояния области пространственного заряда ОПЗ в канале — обогащение, обеднение. Режиму обеднения соответствует отрицательное напряжение U зи , при котором концентрация электронов в канале уменьшается, что приводит к уменьшению тока стока.

Режиму обогащения соответствует положительное напряжение U зи и увеличение тока стока. Если отрицательное напряжение Uзи превысит пороговое U зи. Изменяя величину напряжения на затворе U зи в области выше порогового U зи.

Источник напряжения в стоковой цепи U си вызовет ток стока I с. Поэтому входное сопротивление таких транзисторов порядка 10 13 …10 15 Ом. Тиристор является полупроводниковым прибором с тремя и более электронно-дырочными p-n-переходами. Они, в основном, применяются в качестве электронных ключей.

Схемы включения биполярных транзисторов. Статические ВАХ

Биполярные транзисторы — электронные полупроводниковые приборы, отличающиеся от полевых способом переноса заряда. В полевых однополярных транзисторах, используемых в основном в цифровых устройствах, заряд переносится или дырками, или электронами. В биполярных же в процессе участвуют и электроны, и дырки. Биполярные транзисторы, как и другие типы транзисторов, в основном используются в качестве усилителей сигнала. Применяются в аналоговых устройствах. Электропроводность коллектора и эмиттера одинакова и противоположна электропроводности базы. В соответствии с видом проводимости областей, различают p-n-p или n-p-n приборы.

Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор. В момент Таким образом, формируются биполярные транзисторы n-p-n или p-n-p типов. . Минусы применения схем включения с ОБ.

Основные схемы включения транзисторов

Транзисторами называют полупроводниковые приборы, которые располагают не менее чем тремя выводами и в определённых обстоятельствах могут усиливать мощность, преобразовывать сигнал, или генерировать колебания. Различных видов транзисторов много — это полевые униполярные и биполярные транзисторы, биполярные транзисторы с изолированным затвором и однопереходные двухбазовые транзисторы, фототранзисторы и другие. Усилительные каскады, выполненные на транзисторах, требуют небольшого напряжения питания величиной всего в несколько вольт, а КПД может достигать нескольких десятков процентов. Транзисторы по сравнению с электронными лампами обладают большей экономичностью, низким энергопотреблением, длительным временем наработки на отказ, малой массой и габаритами, высокой механической прочностью. Транзисторы классифицируют по материалу полупроводника, подразделяя на германиевые, кремниевые, из арсенида галлия и прочие. Биполярные транзисторы, у которых две из трёх областей имеют дырочный тип проводимости, называют транзисторами с прямой проводимостью, или структуры p-n-p. А биполярные транзисторы, у которых две из трёх областей имеют электронный тип проводимости, называют транзисторами с обратной проводимостью, или структуры n-p-n. Рассматриваемые приборы, которые не способны усиливать сигнал с частотой более 3 МГц, называют низкочастотными транзисторами. Приборы, которые могут усиливать сигнал с частотой более 3 МГц, но менее 30 МГц, называют среднечастотными транзисторами. А транзисторы, которые допускают усиление сигнала с частотой, превышающей 30 МГц, называют высокочастотными, а позволяющие работать на ещё большей частоте выше МГц называют сверхвысокочастотными.

Как работает PNP транзистор

Транзисторы подразделяются на биполярные и полевые. Каждый из этих типов имеет свой принцип работы и конструктивное исполнение, однако, общим для них является наличие полупроводниковых p-n структур. Определение «биполярный» указывает на то, что работа транзистора связана с процессами, в которых принимают участие носители заряда двух типов — электроны и дырки. Транзистором называется полупроводниковый прибор с двумя электронно-дырочными переходами, предназначенный для усиления и генерирования электрических сигналов. В транзисторе используются оба типа носителей — основные и неосновные, поэтому его называют биполярным.

Любой усилитель, независимо от частоты, содержит от одного до нескольких каскадов усиления. Для того, чтобы иметь представление по схемотехнике транзисторных усилителей, рассмотрим более подробно их принципиальные схемы.

Биполярные транзисторы и схема их включения

На рис. Так как , тогда коэффициент усиления по току схемы , коэффициент усиления по напряжению. Эту схему называют эмиттерным повторителем и используют для согласования каскадов в схемах усилителей. Анализ трёх схем показывает, что наибольшее применение находит схема с общим эмиттером. На рисунках 7. Линия АВ представляет нагрузочную характеристику транзистора.

Биполярный транзистор

Первым делом давайте вспомним, какой проводимости бывают биполярные транзисторы. Кто читал предыдущие статьи, думаю помнят, что транзисторы бывают NPN проводимости:. Рассмотрим вот такой рисунок:. Здесь мы видим трубу, по которой течет вода снизу вверх под высоким давлением. В данный момент труба закрыта красной заслонкой и поэтому потока воды нет. Но вот мы снова отпускаем зеленый рычажок, и синяя пружина возвращает заслонку в исходное положение и преграждает путь воде. То есть мы чуток притянули заслонку к себе, и вода побежала через трубу бешеным потоком.

Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор. В момент Таким образом, формируются биполярные транзисторы n-p-n или p-n-p типов. . Минусы применения схем включения с ОБ.

Транзисторы: схема, принцип работы,​ чем отличаются биполярные и полевые

Транзистором называется полупроводниковый прибор с двумя электронно-дырочными переходами, предназначенный для усиления и генерирования электрических сигналов. В транзисторе используются оба типа носителей — основные и неосновные, поэтому его называют биполярным. Биполярный транзистор состоит из монокристаллического полупроводника с разным типом проводимости: эмиттера, базы и коллектора. РИСУНОК Диаграммы, поясняющие работу биполярных транзисторов: а смещение на переходах отсутствует; б эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный в обратном.

Транзистор, как полупроводниковый прибор, имеющий три электрода эмиттер, базу, коллектор , можно включить тремя основными способами рис. Как известно, входной сигнал поступает на усилитель по двум проводам; выходной сигнал отводится также по двум проводам. Следовательно, для трех-электродного усилительного прибора при подаче входного и съеме выходного сигнала по двум проводам один из электродов будет непременно общим. Соответственно тому, какой из электродов в схеме включения транзистора будет являться общим, различают три основные схемы включения: с общим эмиттером ОЭ , общим коллектором ОК и общей базой ОБ. Практические варианты схем включения транзисторов структуры п-р-п и р-п-р приведены на рис.

Применяется в электронных устройствах для усиления или генерации электрических колебаний, а также в качестве коммутирующего элемента например, в схемах ТТЛ. К каждому из слоёв подключены проводящие невыпрямляющие контакты [1].

Открытие полупроводников позволило создать не только диоды и тиристоры, но и тоже не менее популярные усилительные устройства — транзисторы. Они активно применяются в электронике и схемотехнике, а также современный прогресс позволил применять их и в силовой электронике. Более подробно мы рассмотрим биполярные транзисторы в этой статье. В отличии от тиристоров и диодов, транзистор имеет двух переходную структуру. Она может быть двух видов — p-n-p проводимость, в которой по средине расположен полупроводник с электронной проводимостью, а по бокам с дырочной.

Существует три основные схемы включения транзисторов. При этом один из электродов транзистора является общей точкой входа и выхода каскада. Надо помнить, что под входом выходом понимают точки, между которыми действует входное выходное переменное напряжение.

Что такое транзистор PNP? Его конструкция, работа и применение

Транзистор PNP – транзистор BJT Конструкция, работа и применение в качестве переключателя и усилителя

Транзисторы меньше электронных ламп и были изобретены Дж. Барденом и У.Х. Браттейн из Bell Laboratories, США. Когда к диоду добавляется третий легированный элемент таким образом, что образуются два PN-перехода, полученное устройство называется транзистором.

Содержание

Что такое транзистор PNP?

Конструкция PNP-транзистора, как следует из названия, состоит из полупроводникового материала N-типа, помещенного между двумя полупроводниковыми материалами P-типа. На самом деле материал P-типа обычно намного толще по ширине по сравнению с материалом N-типа.

Эмиттер PNP-транзистора сильно легирован, а его база слабо легирована, а коллектор умеренно легирован. При дифференциации слоев транзистора в зависимости от площади, которую они занимают в устройстве, основание очень тонкое, коллектор большой, потому что он должен рассеивать тепло, а эмиттер имеет умеренную толщину.

Транзистор имеет два PN-перехода, один из которых смещен в прямом направлении, а другой — в обратном. Путь для носителей через прямое смещение имеет низкое сопротивление, а через обратное смещение имеет высокое сопротивление. Слабый сигнал подается в качестве входа в цепь с низким сопротивлением, а выходной сигнал берется из цепи с высоким входом.

Таким образом, транзистор передает сигнал от низкого сопротивления к высокому сопротивлению. Он передает сопротивление из одной цепи в другую, поэтому называется транзистором. Образовано от слов «передача» и «резистор». Основными носителями в этих типах транзисторов являются дырки, а неосновными носителями — электроны.

Конструкция транзистора PNP

Транзистор состоит из трех секций из легированных полупроводников. С одной стороны у него эмиттер, а с другой коллектор. Средняя часть называется основанием. Ниже мы описали все три части транзистора.

Излучатель:

Работа излучателя заключается в подаче носителей заряда. Чтобы обеспечить большое количество носителей заряда, эмиттер всегда смещен в прямом направлении по сравнению с базой.

База:

Средняя часть транзистора, которая образует два PN-перехода между эмиттером и коллектором, называется базой. Переход база-эмиттер смещен в прямом направлении, что обеспечивает низкое сопротивление цепи эмиттера. Переход база-коллектор смещен в обратном направлении, что обеспечивает высокое сопротивление в цепи коллектора.

Коллектор:

Секция на другой стороне эмиттера, которая собирает заряды, называется коллектором. Коллектор всегда смещен в обратном направлении.

Поскольку транзистор имеет два PN-перехода, он подобен двум диодам. Переход между эмиттером и базой можно назвать диодом эмиттер-база или эмиттерным диодом. Точно так же соединение между коллектором и базой можно назвать диодом коллектор-база или коллекторным диодом.

Из приведенных выше конфигураций PN-переходов видно, что эмиттерный диод всегда смещен в прямом направлении, а коллекторный диод смещен в обратном направлении. Транзистор PNP представляет собой устройство, управляемое током.

Конфигурация транзистора PNP показана ниже.

На приведенном выше рисунке показана принципиальная схема PNP-транзистора, хотя толщина каждого слоя указана не в масштабе. Символическое представление транзистора PNP такое же, как у транзистора другого типа NPN, за исключением того, что теперь стрелка направлена ​​от эмиттера к базе, тогда как в транзисторе NPN стрелка указывает от базы к эмиттеру.

Напряжение между базой и эмиттером зависит от смещения перехода. Это делает базу отрицательной, а эмиттер положительной. База всегда имеет отрицательное смещение по отношению к эмиттеру . Поскольку напряжение коллектора всегда меньше напряжения базы, а напряжение базы меньше напряжения эмиттера, как правило, в транзисторе PNP напряжение на эмиттере всегда более положительное, чем на двух других выводах.

Два транзистора PNP и NPN могут взаимозаменяемо использоваться в большинстве электронных схем с учетом полярности напряжения и направления тока.

Учитывая, что существует два типа транзисторов, могут возникнуть трудности с идентификацией данного транзистора для правильного использования. Чтобы правильно идентифицировать устройство, нам нужно иметь правильное представление об устройстве, с которым мы работаем. Как мы уже говорили, PNP-транзистор представляет собой устройство, состоящее из двух диодов, соединенных встык.

Мы можем использовать наши знания о диодах, чтобы определить тип транзистора, с которым мы работаем. Кроме того, наряду с однонаправленной проводимостью диодов, мы также можем использовать различное сопротивление, которое транзистор предлагает на разных выводах, чтобы подтвердить наш прогноз устройства. Чтобы идентифицировать устройство, необходимо помнить о следующих моментах:

Клемма эмиттер-база: Между клеммами эмиттер-база установлен диод, поэтому эти две клеммы должны работать как обычный диод и проводить только через один направление.

Клемма коллектор-база: Диод аналогичен клеммам коллектор-база. Эти клеммы снова должны действовать как клеммы обычного диода и проводить ток только в одном направлении.

Клеммы эмиттер-коллектор: Клеммы эмиттер-коллектор не соединены внутри и, следовательно, не будут проводить ток ни в одном направлении.

В таблице ниже показаны значения сопротивления выводов для PNP-транзисторов.

Между клеммами транзисторов		Значения резисторов
Коллектор	Излучатель	R_высокий
Коллектор	База	R_низкий
Излучатель	Коллектор	R_высокий
Излучатель	База	R_низкий
Основание	Коллектор	R_высокий
Основание	Излучатель	R_высокий

Можно сказать, что PNP-транзистор обычно находится в состоянии NO (нормально открытый). Чтобы транзистор начал проводить, нам нужно провести небольшой выходной ток и подать сравнительно большее отрицательное напряжение на вывод базы по сравнению с выводом эмиттера .

Короче говоря, транзистор типа PNP будет проводить, когда напряжение на эмиттере намного больше, чем напряжение на коллекторе. В состоянии ВКЛ ток, протекающий через эмиттер-коллектор, намного выше, чем в состоянии ВЫКЛ.

На следующем рисунке показаны транзисторы BC547 NPN и BC557 PNP .

Смещение и работа PNP-транзистора

Как обсуждалось выше, можно сказать, что PNP-транзистор находится в нормально открытом состоянии. Включение PNP-транзистора требует, чтобы напряжение на клемме базы было ниже, чем на клемме эмиттера.

При включении ток, генерируемый основными носителями, в данном случае дырками, начинает течь из части база-эмиттер транзистора. Этот поток тока затем течет к базе и, наконец, к коллектору.

По направлению протекания тока в транзисторе выводы PNP-транзистора можно разделить на входные и выходные порты. Входной терминал является базой, а выход — эмиттером и коллектором.

Базовая область — это часть PNP-транзистора, которая регулирует малые токи, которые, в свою очередь, контролируют большие токи от эмиттера к коллектору в транзисторе. Источник напряжения подключается к клемме эмиттера, а нагрузка подключается к клемме коллектора.

Одним из наиболее заметных применений транзистора PNP является тип усилителей, называемый усилителями класса B. Он используется вместе с транзистором NPN для формирования транзисторной схемы «комплементарной» или «согласованной пары». Комплементарное транзисторное соединение — это просто пара транзисторов NPN и PNP с очень похожими характеристиками друг друга.

Пример комплементарного соединения транзисторов может быть выполнен с использованием двух транзисторов, TIP3055 (транзистор NPN) и TIP2955 (транзистор PNP). Они имеют хорошую совместимость, так как они оба имеют коэффициент усиления постоянного тока, согласованный в пределах 10% друг от друга, и высокий ток коллектора, почти 15 А, что идеально подходит для приложений управления двигателем.

В следующей таблице показаны точки измерения и результаты PNP-транзистора BC 557 при проверке и измерении значений PNP-транзистора с помощью цифрового мультиметра.

БК 557 ПНП	Точки измерения	Результат
	1-2	ОЛ
	1-3	ОЛ
	2-1	0,733 В постоянного тока
	2-3	0,728 В пост. тока
	3-1	ОЛ
	3-2	ОЛ

Следующее уравнение(я) для транзистора можно использовать для расчета токов базы, эмиттера и коллектора PNP-транзистора.

• I _C  = I _E – I _B
• I _B  = I _E – I _C
• I _E  = I _B  + I _C

Общие выражения для связи между альфа-, бета- и гамма-излучением (α β и γ) в транзисторе приведены ниже:

• α = β / ( β + 1 )
• β = α / (1-α)
• γ = β +1

Примечание. Мы уже обсуждали коэффициенты α β и γ, коэффициент усиления по току, коэффициент усиления по напряжению, коэффициент усиления по мощности и т. д. в транзисторе PNP, и они одинаковы для транзисторов PNP и NPN.

Транзистор PNP в качестве переключателя       

Полупроводниковые устройства в целом нашли свое применение во многих электронных приложениях. Их можно использовать для усиления, логических операций, переключения и т. д. Транзистор PNP можно использовать в качестве переключателя, и это одно из его основных применений.

Транзистор PNP, используемый в качестве переключающего устройства, называется биполярным транзистором. Название «биполярный» указывает на то, что оба типа носителей заряда используются в работе транзистора с биполярным переходом.

Схема переключения транзисторов PNP работает так же, как и схема переключения транзисторов NPN, за исключением того, что ток течет от базы. В схеме транзистора PNP база всегда смещена отрицательно по отношению к эмиттеру, и этот тип переключения используется для конфигурации с отрицательным заземлением.

В схеме включения транзистора PNP нагрузка подключается к клемме коллектора как выход переключения транзистора в качестве нагрузки. В этой конфигурации ток течет от источника через транзистор к нагрузке и, наконец, к земле. В этой схеме переключения эмиттер подключен к источнику согласованного напряжения, коллектор подключен к нагрузке (светодиод), а затем к земле, в то время как вход такой же, как PNP, то есть базовая клемма.

Короче говоря,

• Если базовое напряжение отрицательное (земля или низкое) = транзистор включен, как замкнутый переключатель
• Если базовое напряжение положительное (высокое) = транзистор выключен, как размыкатель

Режимы работы транзисторов и кривые

В зависимости от смещения внутренних диодов транзисторов режимы работы при использовании для коммутации можно разделить на четыре режима. Этими режимами работы являются области отсечки, активности, насыщения и пробоя.

Активный режим

В этом режиме работы транзистор часто используется в качестве усилителя тока. Два диода в транзисторе имеют противоположное смещение, это означает, что один смещен в прямом направлении, а другой — в обратном. В этом режиме ток течет от эмиттера к коллектору.

Режим отсечки

В этом режиме работы оба диода в транзисторе смещены в обратном направлении. В этом режиме ток не течет ни в каком направлении, поэтому говорят, что транзистор находится в выключенном состоянии.

Режим насыщения

В этом режиме работы оба диода в транзисторах смещены в прямом направлении. В этом режиме ток течет без каких-либо ограничений от коллектора к эмиттеру. Это происходит, когда напряжение на базе-эмиттере высокое. Этот режим называется включенным состоянием.

Режим пробоя

При превышении допустимого значения коллекторного напряжения происходит пробой коллекторного диода и ток коллектора резко возрастает до опасного уровня. По этой причине транзистор не должен работать в области пробоя. Например, В 2Н3904, при увеличении значения коллекторного напряжения более 40В сразу начинается область пробоя, что приводит к повреждению схемы транзистора.

Применение

• В основном используются в качестве переключателей.
• Используются в схемах усиления.
• Используются в парных схемах Дарлингтона (многотранзисторная конфигурация).
• В последнее время они также используются для робототехники.
Транзисторы
• PNP используются для управления током электродвигателей.
Транзисторы
• PNP используются для получения спорной и одновременной мощности в цепях с согласованной парой.

Похожие сообщения:

• Что такое транзистор NPN? Строительство, работа и применение
• Тиристорно-кремниевый выпрямитель (SCR)
• Что такое выпрямитель? Типы выпрямителей и их работа
• Схема электронного релейного переключателя с использованием каналов NPN, PNP, N и P
• Транзистор, MOSFET и IGFET Обозначения
• Автоматическая система управления уличным освещением с использованием LDR и транзистора BC 547
• В чем разница между транзистором и тиристором (SCR)?

URL-адрес скопирован

Все о транзисторах PNP | Производство, сборка и проектирование печатных плат MAD

Что такое PNP-транзистор?

 

PNP-транзистор — это тип транзистора, в котором один материал n-типа легирован двумя материалами p-типа. Это устройство, которое управляется током. И эмиттерный, и коллекторный токи контролировались небольшим током базы. Два кварцевых диода соединены встречно-параллельно в PNP-транзисторе. Диод эмиттер-база расположен слева от диода, а диод коллектор-база расположен справа.

Ток в отверстии состоит из большинства носителей PNP-транзисторов. Ток внутри транзистора создается движением дырок, а ток в выводах транзистора создается потоком электронов. Когда через базу PNP-транзистора протекает небольшой ток, он включается. Ток в транзисторе PNP течет от эмиттера к коллектору.

Напряжение, необходимое для эмиттера, коллектора и базы транзистора, обозначается буквой PNP-транзистора. По сравнению с эмиттером и коллектором база PNP-транзистора всегда была отрицательной. Электроны в транзисторе PNP берутся с базовой клеммы. Ток, поступающий в базу, усиливается до того, как достигнет концов коллектора.

 

Обозначение транзистора PNP

 

Транзистор PNP обозначается буквами PNP. На приведенной ниже диаграмме изображен символ PNP-транзистора. В транзисторе PNP ток течет от эмиттера к коллектору, как показано стрелкой, направленной внутрь.

PNP-транзистор Обозначение

 

Конструкция

 

Структура PNP-транзистора показана на схеме ниже. Эмиттерный и базовый переходы смещены в прямом направлении, а коллекторный и базовый переходы смещены в обратном направлении. Эмиттер, смещенный в прямом направлении, притягивает электроны к батарее, в результате чего ток течет от эмиттера к коллектору.

Конструкция PNP-транзистора

 

Легированные полупроводники обнаружены в трех секциях транзистора. С одной стороны эмиттер, с другой коллектор. Основание относится к области в середине. Три компонента транзистора подробно описаны ниже.

 

• Излучатель : Работа излучателя заключается в обеспечении носителями заряда приемника. По сравнению с базой эмиттер всегда смещен в прямом направлении, чтобы обеспечить большое количество носителей заряда.
• База : База транзистора представляет собой секцию в середине, которая образует два PN-перехода между эмиттером и коллектором. Переход база-эмиттер смещен в прямом направлении, что позволяет цепи эмиттера иметь низкое сопротивление. Из-за обратного смещения перехода база-коллектор цепь коллектора имеет высокое сопротивление.
• Коллектор : Коллектор представляет собой секцию на противоположной стороне эмиттера, которая собирает заряды. Когда дело доходит до коллекционирования, коллекционер всегда склоняется в противоположную сторону.

 

Транзистор эквивалентен двум диодам, поскольку имеет два PN-перехода. Диод эмиттер-база или эмиттерный диод — это название перехода между эмиттером и базой. Переход между коллектором и базой называется диодом коллектор-база или коллекторным диодом.

 

Работа PNP-транзистора

 

Поскольку эмиттерный и базовый переходы смещены в прямом направлении, эмиттер выталкивает отверстия в базовой области. Эмиттерный ток состоит из этих дырок. Эти электроны объединились с электронами, когда они переместились в полупроводниковый материал или основу N-типа. База транзистора тонкая и не имеет большого количества легирования. В результате лишь несколько дырок объединяются с электронами, а остальные дырки перемещаются в слой объемного заряда коллектора. В результате развивается базовый ток.

Работа транзистора PNP

 

Обратное смещение используется для соединения области коллектор-база. Коллектор собирает или притягивает дырки, которые собираются вокруг обедненной области, когда они подвергались воздействию отрицательной полярности. В результате этого возникает коллекторный ток. Ток коллектора IC пропускает весь ток эмиттера.

 

Кривые и режимы работы транзисторов

 

Режимы работы, используемые для переключения приложений, можно разделить на четыре категории в зависимости от смещения внутренних диодов транзистора. Области отсечки, активные области, области насыщения и пробоя — это разные режимы работы.

 

• Активный режим : Транзистор часто используется в качестве усилителя тока в этом режиме работы. Два диода транзистора смещены в противоположных направлениях, то есть один смещен в прямом направлении, а другой — в обратном. В этом режиме ток течет от эмиттера к коллектору.
• Режим отсечки : В этом режиме работы оба диода в транзисторе смещены в обратном направлении. Говорят, что транзистор находится в выключенном состоянии, потому что в этом режиме ток не течет ни в каком направлении.
• Режим насыщения : В этом режиме работы оба диода в транзисторах смещены в прямом направлении. В этом режиме ток свободно течет от коллектора к эмиттеру. Это происходит, когда напряжение на переходе база-эмиттер высокое. Состояние ON называется этим режимом.
• Режим пробоя : Когда напряжение коллектора превышает установленные пределы, диод коллектора разрушается, а ток коллектора резко возрастает до опасного уровня. В результате транзистор в области пробоя не должен работать. Например, в 2Н3904, если напряжение коллектора превышает 40В, сразу начинается область пробоя, вызывающая повреждение схемы транзистора.

 

Приложения

 

• Они используются в схемах усиления.
• Во встроенных проектах транзисторы используются в качестве переключателя, а благодаря быстрому переключению они также используются для генерации ШИМ-сигналов.
Используются парные схемы
• Darlington (многотранзисторная конфигурация).
• В электродвигателях транзисторы PNP используются для управления потоком тока.
• В цепях с согласованной парой PNP-транзисторы используются для генерирования спорной и одновременной мощности.

 

Некоторые преимущества

 

• В качестве источника тока используются транзисторы PNP.
• Поскольку он генерирует сигнал, относящийся к отрицательной шине питания, он упрощает конструкцию схемы.