Март 2023 ᐈ 🔥 (+24 фото) Как работает PNP-транзистор на примере

Содержание

1. Как работает PNP-транзистор на примере: поясняю простым языком
2. Как работают транзисторы PNP?
3. Пример: транзисторная схема PNP
4. Шаг 1: Эмиттер
5. Шаг 2: что вы хотите контролировать
6. Шаг 3: Транзисторный вход
7. Что такое транзистор?
8. Из чего состоит транзистор?
9. P и N полупроводники
10. Подключение транзисторов для управления мощными компонентами
11. Базовый принцип работы
12. Обозначение на схемах
13. Виды транзисторов
14. Полевые
15. Биполярные
16. Комбинированные
17. Как работает транзистор (картинка с анимацией – видео)
18. Схема подключения транзисторов npn pnp (полевых транзистор)
19. Рассмотрим отличия PNP-типа на схеме включения с общей базой
20. Отличия PNP-типа на примере схемы включения с общим эмиттером
21. PNP-транзистор: подключение источников напряжения
22. Работа PNP-транзисторного каскада
23. Применение транзисторов PNP

Транзистор PNP для многих загадка. ✨ Но так не должно быть. Если вы хотите проектировать схемы 📐 с транзисторами, то безусловно нужно знать 🧠 об этом типе транзисторов.

Как работает PNP-транзистор на примере: поясняю простым языком

Пример: Хотите автоматически включить свет, когда стемнеет транзистор PNP сделает это легко для вас.

Если вы понимаете работу NPN – транзистора, то это облегчит понимание PNP-транзистора. Они работают примерно так же, с одним существенным отличием: токи в транзисторе PNP протекают в противоположных направлениях, если сравнивать с протеканием токов в транзисторе NPN.

Как работают транзисторы PNP?

Транзистор PNP имеет те же выводы, что и NPN:

• База
• Эмиттер
• Коллектор

Транзистор PNP «включится», когда у вас будет небольшой ток, протекающий от эмиттера к базе. Когда я говорю «включится», я имею в виду, что транзистор откроет канал между эмиттером и коллектором. И через этот канал сможет протекать уже гораздо больший ток.

Чтобы ток протекал от эмиттера к базе, вам нужно напряжение около 0,7 В. Поскольку ток идет от эмиттера к базе, база должна иметь напряжение на 0,7 В ниже, чем напряжение на эмиттере.

Установив напряжение на базе PNP-транзистора на 0,7 В ниже, чем на эмиттере, вы «включаете транзистор» и позволяете току течь от эмиттера к коллектору.

Я знаю, что это может звучать немного запутанно, поэтому читайте дальше, чтобы увидеть, как можно спроектировать схему с транзистором PNP.

Пример: транзисторная схема PNP

Давайте посмотрим, как создать простую схему с транзистором PNP. С помощью этой схемы вы можете “зажечь” светодиод, когда стемнеет.

Шаг 1: Эмиттер

Прежде всего, чтобы включить PNP-транзистор, нужно, чтобы напряжение на базе было ниже, чем на эмиттере. Для этого подключите эмиттер к плюсу вашего источника питания. Таким образом, вы знаете, какое у вас напряжение на эмиттере.

Шаг 2: что вы хотите контролировать

Когда транзистор включается, ток течет от эмиттера к коллектору. Итак, давайте подключим то, что мы хотим контролировать: а именно светодиод.

Поскольку у светодиода всегда должен быть последовательно установлен резистор , давайте добавим и резистор.

Шаг 3: Транзисторный вход

Для включения светодиода необходимо включить транзистор, чтобы канал от эмиттера к коллектору открылся. Чтобы включить транзистор, необходимо, чтобы напряжение на базе было на 0,7 В ниже, чем на эмиттере, что составляет 9 В – 0,7 В = 8,3 В.

Например, теперь вы можете включить светодиод, когда стемнеет, используя фоторезистор и стандартный резистор, настроенный в качестве делителя напряжения.

Напряжение на базе не будет вести себя точно так, как говорит формула делителя напряжения. Это потому, что транзистор тоже влияет на напряжение.

Но в целом, когда значение сопротивления фоторезистора велико (нет света), напряжение будет близко к 8,3 В, и транзистор включен (что включает светодиод). Когда значение фоторезистора низкое (много света присутствует), напряжение будет близко к 9 В и отключит транзистор (который выключит светодиод).

Что такое транзистор?

Транзистор – это (от англ. transfer — переносить и resistor — сопротивление) радиоэлектронный компонент, способный усиливать слабые электрические сигналы. Все, пока на этом хватит… Дальше интереснее.

Из чего состоит транзистор?

Как вы знаете, все мы из чего-то состоим. Люди состоят из мяса, воды и костей. А некоторые состоят вообще из другого материала, поэтому не тонут в воде ))). Так и наш транзистор — он тоже из чего-то состоит. Но из чего?

Как вы все знаете, материалы делятся на проводники и диэлектрики, а между ними находятся полупроводники. Еще раз напомню вам, что проводники прекрасно проводят электрический ток, диэлектрики не проводят электрический ток, а вот полупроводники проводят электрический ток, но очень плохо.

«И зачем нам нужен этот полупроводниковый материал?» — спросите вы. Сам по себе материал полупроводник с практической точки зрения не представляет никакого интереса, но вот когда в него добавить малюсенькую долю некоторых элементов из таблицы Менделеева, по-научному «пролегировать», то мы получим полупроводниковый материал, но с очень странными свойствами.

Самым знаменитым полупроводником является кремний

и германий

Как вы видите, они мало чем отличаются.

Кремний составляет почти 30% (!) земной коры, германий 1.5х10-4% . Может быть поэтому полупроводниковые радиоэлементы очень дешевые, особенно из кремния?

P и N полупроводники

Когда в кремний добавляют мышьяк, получается так, что в кремнии стает очень много свободных электронов. А материалы, в которых очень много свободных электронов, мы уже называем проводниками. Следовательно, кремний, после легирования (смешивания) с мышьяком превращается из полупроводника в очень хороший проводник. Электроны обладают отрицательным зарядом, и их в полупроводнике как песчинок в пустыне, значит такой полупроводник будем называть полупроводником N-типа. N — от англ. Negative — отрицательный.

А вот если пролегировать кремний с индием, то мы получим очень забавную вещь… В первом случае у нас появились лишние электроны, которые превратили полупроводник в проводник. Но здесь ситуация абсолютно противоположная. Представьте себе, как это бы странно не звучало, электрон с положительным зарядом. Да да, именно так. Но самое-самое интересное знаете что? Его не существует! Он как бы есть, но его как бы нет))).

Это все равно, что магнитное, электрическое или гравитационное поле. Оно существует, но мы его не видим.

Такой «электрон» мы будем называть дыркой. Так как дырка обладает положительным зарядом, то полупроводниковый материал в котором очень-очень много этих дырок, мы будем называть полупроводником P-типа. P — от англ. Positive — положительный.

По отдельности полупроводники P и N типа не представляют никакого интереса. Все самое интересное начинается тогда, когда они спаиваются с друг другом и образуется PN-переход.

Подключение транзисторов для управления мощными компонентами

Типичной задачей микроконтроллера является включение и выключение определённого компонента схемы. Сам микроконтроллер обычно имеет скромные характеристики в отношении выдерживаемой мощности. Так Ардуино, при выдаваемых на контакт 5 В выдерживает ток в 40 мА. Мощные моторы или сверхъяркие светодиоды могут потреблять сотни миллиампер. При подключении таких нагрузок напрямую чип может быстро выйти из строя. Кроме того для работоспособности некоторых компонентов требуется напряжение большее, чем 5 В, а Ардуино с выходного контакта (digital output pin) больше 5 В не может выдать впринципе.

Зато, его с лёгкостью хватит для управления транзистором, который в свою очередь будет управлять большим током. Допустим, нам нужно подключить длинную светодиодную ленту, которая требует 12 В и при этом потребляет 100 мА:

Теперь при установке выхода в логическую единицу (high), поступающие на базу 5 В откроют транзистор и через ленту потечёт ток — она будет светиться. При установке выхода в логический ноль (low), база будет заземлена через микроконтроллер, а течение тока заблокированно.

Обратите внимание на токоограничивающий резистор R. Он необходим, чтобы при подаче управляющего напряжения не образовалось короткое замыкание по маршруту микроконтроллер — транзистор — земля. Главное — не превысить допустимый ток через контакт Ардуино в 40 мА, поэтому нужно использовать резистор номиналом не менее:

здесь Ud — это падение напряжения на самом транзисторе. Оно зависит от материала из которого он изготовлен и обычно составляет 0.3 – 0.6 В.

Но совершенно не обязательно держать ток на пределе допустимого. Необходимо лишь, чтобы показатель gain транзистора позволил управлять необходимым током. В нашем случае — это 100 мА. Допустим для используемого транзистора hfe = 100, тогда нам будет достаточно управляющего тока в 1 мА

Нам подойдёт резистор номиналом от 118 Ом до 4.7 кОм. Для устойчивой работы с одной стороны и небольшой нагрузки на чип с другой, 2.2 кОм — хороший выбор.

Если вместо биполярного транзистора использовать полевой, можно обойтись без резистора:

это связано с тем, что затвор в таких транзисторах управляется исключительно напряжением: ток на участке микроконтроллер — затвор — исток отсутствует. А благодаря своим высоким характеристикам схема с использованием MOSFET позволяет управлять очень мощными компонентами.

Базовый принцип работы

В состоянии покоя между коллектором и эмиттером биполярного триода ток не протекает. Электрическому току препятствует сопротивление эмиттерного перехода, которое возникает в результате взаимодействия слоёв. Для включения транзистора требуется подать незначительное напряжение на его базу.

На рисунке показана схема, объясняющая принцип работы триода.

Управляя токами базы можно включать и выключать устройство. Если на базу подать аналоговый сигнал, то он изменит амплитуду выходных токов. При этом выходной сигнал точно повторит частоту колебаний на базовом электроде. Другими словами, произойдёт усиление поступившего на вход электрического сигнала.

Таким образом, полупроводниковые триоды могут работать в режиме электронных ключей или в режиме усиления входных сигналов.

Работу устройства в режиме электронного ключа можно понять из рисунка 3.

Обозначение на схемах

Общепринятое обозначение: «VT» или «Q», после которых указывается позиционный индекс. Например, VT 3. На более ранних схемах можно встретить вышедшие из употребления обозначения: «Т», «ПП» или «ПТ». Транзистор изображается в виде символических линий обозначающих соответствующие электроды, обведённые кружком или без такового. Направление тока в эмиттере указывает стрелка.

На рисунке 4 показана схема УНЧ, на которой транзисторы обозначены новым способом, а на рисунке 5 – схематические изображения разных типов полевых транзисторов.

Виды транзисторов

По принципу действия и строению различают полупроводниковые триоды:

• полевые;
• биполярные;
• комбинированные.

Эти транзисторы выполняют одинаковые функции, однако существуют различия в принципе их работы.

Полевые

Данный вид триодов ещё называют униполярным, из-за электрических свойств – у них протекает ток только одной полярности. По строению и типу управления эти устройства подразделяются на 3 вида:

1. Транзисторы с управляющим p-n переходом (рис. 6).
2. С изолированным затвором (бывают со встроенным либо с индуцированным каналом).
   МДП, со структурой: металл-диэлектрик-проводник.
   Отличительная черта изолированного затвора – наличие диэлектрика между ним и каналом.
3. Детали очень чувствительны к статическому электричеству.

Схемы полевых триодов показано на рисунке 5.

Обратите внимание на название электродов: сток, исток и затвор.

Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п.

Биполярные

Об этом виде транзисторов много сказано в подразделе «Базовый принцип работы». Отметим лишь, что название «Биполярный» устройство получило из-за способности пропускать заряды противоположных знаков через один канал. Их особенностью является низкое выходное сопротивление.

Транзисторы усиливают сигналы, работают как коммутационные устройства. В цепь коллектора можно включать достаточно мощную нагрузку. Благодаря большому току коллектора можно понизить сопротивление нагрузки.

Комбинированные

С целью достижения определённых электрических параметров от применения одного дискретного элемента разработчики транзисторов изобретают комбинированные конструкции. Среди них можно выделить:

• биполярные транзисторы с внедрёнными и их схему резисторами;
• комбинации из двух триодов (одинаковых или разных структур) в одном корпусе;
• лямбда-диоды – сочетание двух полевых триодов, образующих участок с отрицательным сопротивлением;
• конструкции, в которых полевой триод с изолированным затвором управляет биполярным триодом (применяются для управления электромоторами).

Комбинированные транзисторы – это, по сути, элементарная микросхема в одном корпусе.

Как работает транзистор (картинка с анимацией – видео)

Итак, теперь непосредственно о насущном. То есть о том, ради чего мы собственно и начали эту статью.

Самое сложное, что нам придется вам объяснить, так это то, что как раз и скрыто от глаз человека. Ведь движение тока в проводнике, в различного рода проводимости кристаллах, не посмотришь и не увидишь. Именно поэтому необходимо иметь большую фантазию и очень наглядное пособие, чтобы довести до вас принцип работы транзистора.

Есть и еще одно «но». Человек всегда привык строить какие-то эквивалентные системы, если непосредственно изучаемая система не дает ему полного представления, а самое главное наглядного примера о том, как же все-таки все устроено. Так и в нашем случае, взгляните на картинку…

Работа транзистора представлена в виде канала с управляемой средой, даже здесь два канала. В качестве каналов выступают контакты транзистора, а управляемой средой является ток. Управляя запорным клапаном на базе или затворе (маленький канал) мы тем самым открываем и большой канал, между эмиттером и коллектором или стоком и истоком. Именно этот большой канал и является нашей целью управления. Открывая маленький канал, мы открываем и большой! Вот главное правило работы транзистора. По-другому не бывает, по крайней мере, в нормальных режимах работы транзистора без пробоев. Управляющий клапан на базе, то есть малый канал открывается первым, тем самым провоцируя и открывание большого канала.

Не знаем, нужны ли вам другие описания почему именно так?

Если кратко, то потому что есть зоны запирания, есть сопротивления этих зон и изменения сопротивления в зависимости от потенциала, подаваемого на них. Конечно это не описывает особенностей работы транзистора полностью и подробно, но об этом мы вам и не обещали рассказать. Самое главное было рассказать о принципе срабатывания и показать это на наглядной картинке, что собственно мы и выполнили. Принцип работы в этом случае действителен для всех видов транзисторов о которых, мы упоминали в нашем предыдущем абзаце. А также, для того чтобы закрепить ваше визуально- ассоциативное мышление с реальной невидимой действительностью необходимо взглянуть и на нижний правый угол картинки.

На нем видно как в зависимости от пропуска тока, через контакты транзистора будут происходить и коммутации вокруг его выводов.

Схема подключения транзисторов npn pnp (полевых транзистор)

Теперь о том же самом, но на примере подключения транзистора в схеме. На входе имеется сигнал достаточный для свечения лампы (светодиода) даже с учетом сопротивления транзистора. Но если подать на управляющий вывод (затвор) запирающий потенциал, то сопротивление увеличиться и лампа погаснет.

* – гиф анимация описывает работу полевого транзистора, когда есть поле, которое и управляет проводимостью в элементе.

На самом деле это лишь один из примеров подключения транзистора. Вариаций его подключений великое множество. Здесь главное донести суть работы радиоэлемента, а не саму схему подключения.

Последнее о чем хотелось сказать в статье о принципах работы транзистора, так это о том, что база должна всегда оставаться чуть «зажата», то есть ограничена сопротивлением.

Это позволяет разграничить управляющий малый ток и большой управляемый. Если же убрать сопротивление, то ток будет течь по пути с наименьшим сопротивлением, то есть весь или преимущественно через базу… В этом случае теряется весь смысл транзистора, так как он ничем ни будет управлять, а будет просто пропускать через себя ток. При этом “большой” ток пойдет через базу и может еще и вывести его из строя, что нам совсем не нужно!

Из особенностей надо отметить несколько разные сферы применяемости транзисторов. NPN, PNP транзисторы способны открываться как бы постепенно, и быстродействие у них ниже. То есть они более подходят для аналоговых схем, а вот полевые срабатывают быстрее. При этом свойства статичного поля может быть использовано даже без подачи какого-либо напряжения на него, если это поле создать за счет подкладки, находящейся в зоне управления тоннелем по которому протекает ток. В итоге получается уже не транзистор, а ячейка памяти. Такие ячейки активно используются в современных SSD дисках.

Рассмотрим отличия PNP-типа на схеме включения с общей базой

Действительно, из нее можно увидеть, что ток коллектора IC (в случае транзистора NPN) вытекает из положительного полюса батареи B2, проходит по выводу коллектора, проникает внутрь него и должен далее выйти через вывод базы, чтобы вернуться к отрицательному полюсу батареи. Таким же образом, рассматривая цепь эмиттера, можно увидеть, как его ток от положительного полюса батареи B1 входит в транзистор по выводу базы и далее проникает в эмиттер.

По выводу базы, таким образом, проходит как ток коллектора IC, так и ток эмиттера IE.

Поскольку они циркулируют по своим контурам в противоположных направлениях, то результирующий ток базы равен их разности и очень мал, так как IC немного меньше, чем IE. Но так как последний все же больше, то направление протекания разностного тока (тока базы) совпадает с IE, и поэтому биполярный транзистор PNP-типа имеет вытекающий из базы ток, а NPN-типа – втекающий.

Отличия PNP-типа на примере схемы включения с общим эмиттером

В этой новой схеме PN-переход база-эмиттер открыт напряжением батареи B1, а переход коллектор-база смещен в обратном направлении посредством напряжения батареи В2. Вывод эмиттера, таким образом, является общим для цепей базы и коллектора.

Полный ток эмиттера задается суммой двух токов IC и IB; проходящих по выводу эмиттера в одном направлении. Таким образом, имеем IE = IC + IB.

В этой схеме ток базы IB просто «ответвляется» от тока эмиттера IE, также совпадая с ним по направлению. При этом транзистор PNP-типа по-прежнему имеет вытекающий из базы ток IB, а NPN-типа – втекающий.

В третьей из известных схем включения транзисторов, с общим коллектором, ситуация точно такая же. Поэтому мы ее не приводим в целях экономии места и времени читателей.

PNP-транзистор: подключение источников напряжения

Источник напряжения между базой и эмиттером (VBE) подключается отрицательным полюсом к базе и положительным к эмиттеру, потому что работа PNP-транзистора происходит при отрицательном смещении базы по отношению к эмиттеру.

Напряжение питания эмиттера также положительно по отношению к коллектору (VCE). Таким образом, у транзистора PNP-типа вывод эмиттера всегда более положителен по отношению как к базе, так и к коллектору.

Источники напряжения подключаются к PNP-транзистору, как показано на рисунке ниже.

На этот раз коллектор подключен к напряжению питания VCC через нагрузочный резистор, RL, который ограничивает максимальный ток, протекающий через прибор. Базовое напряжения VB, которое смещает ее в отрицательном направлении по отношению к эмиттеру, подано на нее через резистор RB, который снова используется для ограничения максимального тока базы.

Работа PNP-транзисторного каскада

Итак, чтобы вызвать протекание базового тока в PNP-транзисторе, база должна быть более отрицательной, чем эмиттер (ток должен покинуть базу) примерно на 0,7 вольт для кремниевого прибора или на 0,3 вольта для германиевого. Формулы, используемые для расчета базового резистора, базового тока или тока коллектора такие же, как те, которые используются для эквивалентного NPN-транзистора и представлены ниже.

Мы видим, что фундаментальным различием между NPN и PNP-транзистором является правильное смещение pn-переходов, поскольку направления токов и полярности напряжений в них всегда противоположны. Таким образом, для приведенной выше схеме: IC = IE – IB, так как ток должен вытекать из базы.

Как правило, PNP-транзистор можно заменить на NPN в большинстве электронных схем, разница лишь в полярности напряжения и направлении тока. Такие транзисторы также могут быть использованы в качестве переключающих устройств, и пример ключа на PNP-транзисторе показан ниже.

Применение транзисторов PNP

Транзисторы PNP используются в качестве переключателей, т. Е. Аналоговых переключателей, аварийных кнопок и т. Д. Они используются, когда требуется аварийное отключение.

Эти типы транзисторов используются в схемах источников тока, т. Е. За счет использования характеристик тока, вытекающего из коллектора.

• Применяется в схемах усиления.
• Они используются в парных схемах Дарлингтона.

Транзисторы типа PNP используются в тяжелых двигателях для управления током и в различных приложениях для разработки роботов и микроконтроллеров.

Ключи темы

1. пнп транзистор подключение
2. подключение pnp транзистора
3. как работает пнп транзистор
4. pnp транзистор схема подключения
5. управление pnp транзистором
6. работа pnp транзистора
7. pnp транзистор схема включения
8. открыть pnp транзистор
9. пнп переход транзистор
10. как подключить pnp транзистор
11. как работает транзистор pnp
12. транзистор pnp и npn разница
13. pnp транзистор токи
14. пнп переход
15. биполярный pnp транзистор схема
16. транзистор типа pnp
17. отличие pnp от npn
18. транзистор пнп типа
19. принцип работы пнп транзистора

Разница между НПН и ПНП

Транзистор — это полупроводниковый прибор. Мощность и электронные сигналы могут быть усилены транзистором. Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли разработали транзисторы. Это было курировано в Bell Labs в 1947 году.

Научная викторина

Проверьте свои знания по темам, связанным с наукой

1 / 10

ДНК несет в себе инструкции для роста организма. ДНК означает…..

Нуклеиновое яблоко дезоксирибозы

Дезоксирибозный нуклеиновый аппарат

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Дезоксирибозоядерная кислота

2 / 10

Связь, возникающая между неметаллами и неметаллами, называется ___________.

Ионная связь

Ковалентная связь

Неметаллическая связь

3 / 10

Какова функция клеток корневых волосков?

Поглощать кислород

Впитывать воду

Для поглощения углекислого газа.

Для поглощения воды и минералов/питательных веществ.

4 / 10

Кристаллы кварца, обычно используемые в кварцевых часах и т. д., химически

диоксид кремния

оксид германия

смесь оксида германия и диоксида кремния

силикат натрия

5 / 10

Какое из следующих соединений в основном используется в дезинфицирующих средствах для рук?

Альдегид

Уксусная кислота

Алкоголь

кетонов

6 / 10

После химической реакции свойства продуктов __________.

То же, что и свойства реагентов

Отличие от свойств реагентов

Сочетание свойств реагентов

7 / 10

Атом считается __________, когда число протонов и электронов равно.

Положительный

Отрицательный

Нейтральные

8 / 10

Химическая реакция с выделением энергии называется:

эндотермический

экзотермический

9 / 10

Связь, возникающая между металлами и неметаллами, называется _______________.

Ионная связь

Ковалентная связь

Металлическая связка

10 / 10

Самое твердое вещество, доступное на Земле, это

Золото

Утюг

Алмазные

Платина

ваш счет

Первая модель транзистора была изготовлена ​​с использованием точечного германия.

НПН против ПНП

Разница между NPN и PNP заключается в том, что NPN имеет один слой p-полупроводника между двумя слоями n-полупроводника, а PNP имеет один слой n-полупроводника между двумя слоями p-полупроводника. Аббревиатура для NPN означает «отрицательно-положительно-отрицательно», но аббревиатура для PNP означает «положительно-отрицательно-положительно». Эмиттер n-легирован в NPN, а эмиттер p-легирован в PNP.

Хотите сохранить эту статью на потом? Нажмите на сердечко в правом нижнем углу, чтобы сохранить в свой собственный блок статей!

Транзистор NPN имеет три вывода: коллектор, базу и эмиттер. Коллектор заземлен, а база и эмиттер расположены таким образом, чтобы увеличивать или уменьшать ток, протекающий через транзистор.

Биполярный переходной транзистор (BJT) — это тип транзистора, который изготавливается с использованием двух типов полупроводников: кремния n-типа и p-типа или германия.

Транзистор PNP — это тип транзистора. Транзистор PNP также известен как транзистор с биполярным переходом или BJT. Биполярный переходной транзистор (BJT) представляет собой усилитель или переключатель. Это трехслойный транзистор.

Версия PNP содержит два слоя легированного кремния и один слой собственного кремния между N-типом. N-тип называется эмиттерным, а коллектор – P-типом.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	NPN	PNP
Структура	Два N-слоя и один P-слой	Два P-слоя и один N-слой
Поток тока	база к эмиттеру	эмиттер к базе
Излучатель	N-легированный	P-легированный
Уменьшенный ток	терминал выключается	ток в базе
Полная форма	Отрицательный Положительный Отрицательный	Положительный Отрицательный Положительный
Положительное напряжение	Коллектор	Излучатель

Что такое НПН?

Транзистор NPN — это устройство, которое можно использовать для усиления сигналов тока и напряжения. В этой статье мы обсудим работу транзистора NPN, используемые для него символы и то, как он работает в реальная жизнь.

Позже команда заменила его альтернативой на основе кремния, потому что она давала лучшие результаты. Этот NPN-транзистор имеет три вывода. Это эмиттер, коллектор и база.

Когда напряжение подается на клеммы B и C, ток будет течь между клеммами E и C в соответствии с характеристиками.

Транзистор NPN (отрицательный-положительный-отрицательный) представляет собой полупроводниковый прибор с тремя выводами, который используется для приложений усиления и переключения.

Он состоит из двух полупроводников P-типа и одного полупроводника N-типа, расположенных в конфигурации PNP-перехода.

Его можно рассматривать как усилитель напряжения или усилитель тока в зависимости от схемы смещения входных и выходных проводов.

Вывод эмиттера обычно называют базой. терминал, в то время как вывод коллектора известен как клемма эмиттера. Три вывода на транзисторе называются эмиттером, базой и коллектором.

Он был разработан, чтобы помочь решить эту проблему, позволяя выполнять более сложные логические функции с меньшим количеством транзисторов, чем диод Ворота ИЛИ ранее использовались.

NPN не заменил диодный вентиль ИЛИ, но позволил производителям использовать менее дорогие германиевые транзисторы вместо более дорогих кремниевых транзисторов, при этом создавая полностью транзисторные логические схемы.

Что такое ПНП?

Транзистор PNP состоит из двух P-типов, которые разделены одним слоем N-типа. Толщина и уровни легирования базового слоя определяют протекание тока между областями эмиттера и коллектора.

Основную работу гипотетического биполярного переходного транзистора (BJT) можно понять по аналогии с водой, протекающей по трубе.

В этом примере электроны подобны воде, дырки подобны трубам, а электрическое поле похож на разницу давлений между двумя концами.

Диод с pn-переходом используется почти во всех солнечных элементах для поглощения света во всем видимом спектре.

Когда свет падает на это устройство, электроны выбиваются из атомов, создавая свободные подвижные носители заряда (электроны). Затем эти подвижные носители заряда могут свободно течь через материал.

Транзистор PNP имеет три вывода. Силовой NPN BJT является более распространенным типом, но транзисторы PNP используются в некоторых приложениях из-за различных преимуществ.

Транзистор PNP — это тип транзистора, используемого в схемах усилителя и генератора. Транзистор PNP состоит из коллектора, базы и эмиттера.

Основные различия между NPN и PNP

1. NPN имеет один полупроводник p между двумя полупроводниками n, но PNP имеет один полупроводник n между двумя полупроводниками p.
2. Ток от базы к эмиттеру, но ток PNP течет от эмиттера к базе.
3. Эмиттер легирован N в NPN, но эмиттер легирован P в PNP.
4. Клемма отключается при уменьшении тока NPN, но при PNP ток в базе присутствует.
5. Акроним NPN — Negative Positive Negative, а PNP — Positive Negative Positive.
6. Положительное напряжение на коллектор в NPN, но на эмиттер в PNP.

Рекомендации

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1486465/
2. https://ieeexplore. ieee.org/abstract/document/1476220/

Один запрос?

Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️

Пиюш Ядав

Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.

Знайте разницу между транзисторами NPN и PNP

PNP — это транзистор с биполярным переходом или BJT, в котором дырки являются основными носителями тока, а электроны — второстепенными. Конструкция PNP-транзистора такова, что легированный полупроводник P-типа отделен тонким слоем легированного полупроводникового материала N-типа.

NPN — это еще один BJT, в котором электроны являются основными носителями тока, а дырки — второстепенными. Конструкция NPN-транзистора такова, что два легированных полупроводника N-типа разделены тонким слоем легированного полупроводникового материала P-типа, заключенного между ними.

Различие между транзисторами NPN и PNP

Знаете ли вы, в чем разница между транзисторами NPN и PNP?

Основное различие между транзистором NPN и транзистором PNP указано стрелкой тока. Если ток направлен наружу, это NPN, а если ток направлен внутрь, это NPN-транзистор.

Чтобы разобраться в деталях, давайте различать транзисторы NPN и PNP в табличной форме:

Различать транзисторы NPN и PNP

NPN Transistor	PNP Transistor
Полная форма транзистора NPN является отрицательным отрицательным.	Полная форма PNP-транзистора — положительно-отрицательно-положительный транзистор.
Транзистор NPN можно лучше понять следующим образом: N — Никогда P — Баллы N — In Означает текущие точки в направлении наружу. Транзисторы NPN используются в качестве стока тока, т. е. ток течет к коллектору.	В PNP мы можем отличить его от NPN следующим образом: P — Точки N — В P — Постоянно Это означает текущие точки внутрь. Транзисторы PNP используются в качестве источника тока, т.е. ток вытекает из коллектора.
В транзисторе NPN электроны являются важными носителями тока.	В транзисторе PNP отверстия являются основными/важными носителями тока.
NPN-транзисторы ведут себя как два диода с NP-переходом, когда они соединены спиной к спине с катодными диодами.	PNP-транзистор ведет себя как два диода с PN-переходом, когда они соединены встречно-параллельно. Транзистор PNP остается выключенным при положительном напряжении и включенным при малом выходном токе и отрицательном напряжении на его базе относительно эмиттера.
(Изображение будет загружено в ближайшее время) Направление тока от коллектора к эмиттеру, как показано стрелкой на рисунке.	(Изображение будет загружено в ближайшее время) Направление тока от эмиттера к коллектору, как показано стрелкой на рисунке.
В состоянии ON датчики PNP выдают положительный выходной сигнал.	Во включенном состоянии датчики NPN выдают отрицательный сигнал или выходной сигнал.
При включении транзистора электроны попадают на его базу.	При включении транзистора в его базу входят отверстия.
Внутренний ток: поскольку электроны подвижны и находятся в различных положениях, из-за чего в транзисторе NPN возникает внутренний ток.	Внутренний ток: Внутренний ток в транзисторе PNP возникает из-за различного положения отверстий.
Внешний ток: Внешний ток возникает из-за потока дырок в транзисторе.	Внешний ток: внешний ток возникает из-за потока электронов в транзисторе.
Высокая проводимость возникает из-за большого потока электронов.	Сравнительно низкая проводимость из-за меньшего количества электронов.
Время переключения меньше в транзисторах NPN.	Длительное время переключения в транзисторах PNP.
Путь положительного напряжения проходит вдоль клеммы коллектора.	Путь положительного напряжения проходит вдоль клеммы эмиттера.
Прямое смещение: Базовый переход эмиттера смещен в прямом направлении.	Прямое смещение: Базовый переход эмиттера смещен в прямом направлении.
Обратное смещение: Коллектор Базовый переход смещен в обратном направлении.	Обратное смещение: Соединение базы коллектора смещено в обратном направлении.
Малый ток: небольшой ток течет от эмиттера к базовому соединению	Малый ток: небольшой ток течет от базы к эмиттерному соединению.
Земля Низкий уровень сигналов в транзисторах NPN.	Сигналы заземления имеют высокий уровень в транзисторах PNP.

Транзисторы PNP и NPN

Транзисторы PNP и NPN противоположны по своим функциональным возможностям. Когда вы подаете ток на базовый переход NPN-транзистора, через него проходит больше энергии; вот почему NPN считаются хорошими для усилителей. Однако PNP делает обратное. Когда вы подаете ток на базовый переход PNP-транзистора, он отключается.

Оба транзистора работают как вентили. Если вы повернете его в одну сторону, вода (электричество) сможет течь, а если вы повернете его в другую сторону, то нет. Оба транзистора составляют основные компоненты логических элементов для обработки цифровых сигналов в компьютерах и других электронных устройствах.

Мы также используем транзисторы в датчиках, усилителях, генераторах, детекторах, модуляторах и различных электрических схемах для выполнения функций.

Резюме

Итак, мы поняли, что транзисторы PNP и NPN являются устройствами управления током, в которых проводимость осуществляется носителями заряда, а именно: дырками и электронами. Когда основными носителями являются электроны, это NPN-транзистор, а когда большинство носителей являются дырками, это PNP-транзистор.

Разница между транзисторами NPN и PNP (со сравнительной таблицей)

Основное различие между PNP-транзистором и NPN-транзистором заключается в том, что проводимость в

NPN-транзисторе обусловлена ​​электронами, а проводимость в PNP-транзисторе обусловлена ​​дырками. Другим важным отличием транзистора NPN от транзистора PNP является направление тока, ток в транзисторе NPN течет от коллектора к эмиттеру , и наоборот, ток в транзисторе PNP течет от эмиттер к коллектору.

Другие различия между транзисторами NPN и PNP заключаются в условии смещения . Эмиттерная клемма NPN-транзистора подключена к отрицательной клемме батареи, а эмиттерная клемма PNP-транзистора подключена к положительной клемме батареи.

Другие существенные отличия описаны с помощью сравнительной таблицы.

Содержание: Транзистор NPN или транзистор PNP

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия
4. Заключение

Сравнительная таблица

Параметры	Транзистор NPN	Транзистор PNP
Определение	Транзистор, состоящий из одного слоя материала P-типа, зажатого между двумя слоями полупроводника N-типа.	Транзистор, состоящий из одного слоя материала N-типа, расположенного между двумя слоями полупроводника P-типа.
Основные носители заряда	Электроны	Отверстия
Символ цепи
Направление основных носителей заряда	Электроны текут от эмиттера к коллектору.	Отверстия перетекают от эмиттера к коллектору.
Направление тока	Ток течет от коллектора к эмиттеру.	Ток течет от эмиттера к коллектору.
Направление стрелки на символе цепи	Наружу от базовой клеммы.	Внутрь к базовому терминалу.
Действует как	Действует как источник тока, поскольку подает ток от базовой клеммы транзистора.	Действует как приемник тока, поскольку полностью отводит ток к базовой клемме.
Подвижность носителей заряда	Электроны обладают высокой подвижностью, поэтому проводимость больше	Дырки менее подвижны по сравнению с электронами, поэтому PNP-транзистор обеспечивает меньшую проводимость.
Часто используемые	Транзистор NPN используется в большинстве приложений.	PNP-транзистор используется реже, чем NPN-транзистор.
Частотная характеристика	Более быстрая характеристика, чем у транзисторов PNP.	Замедленная частотная характеристика.

Определение

Транзистор NPN

Транзистор NPN образован путем прослоения P-слоя полупроводника между двумя слоями полупроводника N-типа. Основными носителями заряда в транзисторе NPN являются электроны. Полная форма NPN-транзистора равна 9.0235 Отрицательный-Положительный-Отрицательный.

Транзистор NPN начинает проводить, когда переход эмиттер-база смещен в прямом направлении. В этом эмиттерный переход подключен к отрицательной клемме батареи, а база транзистора подключена к положительной клемме батареи.

Электроны, присутствующие в эмиттерном переходе, будут отталкиваться от отрицательной клеммы батареи и двигаться к базе. База слабо легирована, поэтому область состоит из меньшего количества дырок. Поэтому только несколько электронов будут рекомбинировать с дырками, а остальные потекут в область коллектора.

Если мы расположим базу , эмиттер и коллектор в порядке возрастания их интенсивности легирования , то база будет занимать первое место, за которым следует коллектор, а последним в списке будет эмиттер. Таким образом, эмиттер представляет собой сильно легированную область транзистора.

Направление электронов от эмиттера к коллектору, поэтому направление тока будет от коллектора к эмиттеру. Это связано с тем, что направление потока тока противоположно направлению потока электронов. Размер коллектора самый большой среди всех регионов. 9База 0235 наименьшая по сравнению с другими регионами.

Транзистор PNP

Транзистор PNP является аббревиатурой от Положительный-Отрицательный-Положительный , он образован путем прослоения слоя полупроводника N-типа между двумя слоями полупроводника P-типа. Основными носителями заряда в PNP-транзисторах являются отверстий. Отверстия отвечают за проводимость в PNP транзисторе.

Транзистор PNP будет проводить только тогда, когда 9Переход база-эмиттер 0235 смещен в прямом направлении, а переход на основе коллектора смещен в обратном направлении. Клемма эмиттера PNP-транзистора подключена к положительной клемме батареи, а базовая клемма PNP-транзистора подключена к отрицательной клемме батареи.

Дырки, присутствующие в эмиттерной области, будут двигаться к базовой области для рекомбинации с электронами. Из-за слабо легированной базовой области только несколько дырок будут рекомбинировать с электронами. Остальные отверстия будут перемещаться в сторону области коллектора. В результате ток будет течь от эмиттера к коллектору.

Направление течения тока совпадает с направлением течения дырок, потому что дырки являются носителями положительного заряда, а ток также возникает из-за носителей положительного заряда. Размер коллектора будет больше, чем размер эмиттера и базы, поскольку чем больше размер коллектора, тем больше носителей заряда будет собрано.

Основные различия между транзисторами NPN и PNP

1. Основное различие между транзисторами NPN и PNP заключается в том, что проводимость в NPN-транзисторе обусловлена ​​ электронами , а проводимость в PNP-транзисторе обусловлена ​​ отверстиями .
2. Вывод эмиттера NPN-транзистора соединен с отрицательным выводом аккумулятора. Напротив, вывод эмиттера PNP-транзистора соединен с положительным выводом батареи.
3. Направление тока в транзисторе NPN от коллектора к эмиттеру, в то время как направление тока в транзисторе PNP от эмиттера к коллектору .
4. Проводимость транзистора NPN выше, чем у PNP, потому что подвижность электронов больше, чем у дырок.