Включение транзистора с общим коллектором

Здравствуйте, дорогие читатели. В данной статье рассмотрим отличие полевого транзистора от биполярного, узнаем в каких сферах применяются и те, и другие транзисторы.

И так, начнём…

Среди полупроводниковых приборов существуют две большие группы, в состав которых входят полевые и биполярные транзисторы. Они широко используются в электронике и радиотехнике в качестве генераторов, усилителей и преобразователей электрических сигналов. Чтобы понять, в чем основное различие этих устройств, необходимо рассмотреть их более подробно.

Отличие полевого транзистора от биполярного

Биполярные транзисторы

Проводящая область конструкции состоит из трёх «спаянных» полупроводниковых частей, с чередованием по типу проводимости. Полупроводник с донорной (электронной) проводимостью обозначается как n-тип, с акцепторной (дырочной) – p-тип. Таким образом, мы можем наблюдать только два варианта чередования – p-n-p, либо n-p-n. По этому признаку различают биполярные транзисторы с n-p-n и p-n-p структурой.

Общая часть транзисторного кристалла, контактирующая с двумя другими, называется «база». Две другие – «коллектор» и «эмиттер». Степень насыщенности базы носителями заряда (электронами или электронными вакансиями «дырками») определяет степень проводимости всего кристалла транзистора. Таким образом, осуществляется управление проводимостью переходов транзистора, что позволяет использовать его в качестве элемента усиления мощности сигнала, или ключа.

Полевые транзисторы

Проводящая часть конструкции представляет собой полупроводниковый канал p- или n-типа в металле. Ток нагрузки протекает по каналу через электроды, называемые «стоком» и «истоком». Величина сечения проводящего канала и его сопротивление зависит от обратного напряжения на p-n переходе границы металла и полупроводника канала. Управляющий электрод, соединённый с металлической областью называется «затвор».

Канал полевого транзистора может иметь электрическую связь с металлом затвора — неизолированный затвор, а может быть и отделён от него тонким слоем диэлектрика — изолированный затвор.

Какие транзисторы лучше полевые или биполярные?

И так, мы узнали, что главное отличие этих двух видов транзисторов в управление. Давайте рассмотрим прочие преимущества полевых транзисторов по сравнению с биполярными:

• высокое входное сопротивление по постоянному току и на высокой частоте, отсюда и малые потери на управление
• высокое быстродействие (благодаря отсутствию накопления и рассасывания неосновных носителей)
• почти полная электрическая развязка входных и выходных цепей, малая проходная ёмкость поскольку усилительные свойства полевых транзисторов обусловлены переносом основных носителей заряда, их верхняя граница эффективного усиления выше, чем у биполярных
• квадратичность вольт — амперной характеристики (аналогична триоду)
• высокая температурная стабильность
• малый уровень шумов, так как в полевых транзисторах не используется явление инжекции неосновных носителей заряда, которое и делает биполярные транзисторы «шумными»
• малое потребление мощности

Накопление и рассасывание неосновных носителей заряда отсутствует в полевых транзисторах, от того и быстродействие у них очень высокое (что отмечается разработчиками силовой техники). И поскольку за усиление в полевых транзисторах отвечают переносимые основные носители заряда, то верхняя граница эффективного усиления у полевых транзисторов выше чем у биполярных.

Отличие полевого транзистора от биполярного

Здесь же отметим высокую температурную стабильность, малый уровень помех (в силу отсутствия инжекции неосновных носителей заряда, как то происходит в биполярных), экономичность в плане потребления энергии.

Биполярные транзисторы. Классификация.

Биполярным транзистором (БТ) называется трехэлектродный полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими p-n переходами, предназначенный для усиления электрических колебаний по току, напряжению или мощности. Слово “биполярный” означает, что физические процессы в БТ определяются движением носителей заряда обоих знаков (электронов и дырок). Взаимодействие переходов обеспечивается тем, что они располагаются достаточно близко — на расстоянии, меньшем диффузионной длины. Два p-n-перехода образуются в результате чередования областей с разным типом электропроводности. В зависимости от порядка чередования различают БТ типа

n-p-n (или со структурой n-p-n) и типа p-n-p (или со структурой p-n-p), условные изображения которых показаны на рисунке 3.1.

а)	б)
Рисунок 3.1.

Структура реального транзистора типа n-p-n изображена на рисунке 3.2. В этой структуре существуют два перехода с неодинаковой площадью: площадь левого перехода n1+-p меньше, чем у перехода n2-p. Кроме того, у большинства БТ одна из крайних областей (n1 с меньшей площадью) сечения легирована гораздо сильнее, чем другая крайняя область (n2).

Рисунок 3.2

Сильнолегированная область обозначена верхним индексом “+” (n+). Поэтому БТ является асимметричным прибором. Асимметрия отражается и в названиях крайних областей: сильнолегированная область с меньшей площадью (n1+) называется эмиттером

, а область n2 —
коллектором.
Соответственно переход n1+-р называют
эмиттерным
, а n2-p
коллекторным.
Средняя область (p) называется
базовой
(или базой). Правая область n+ служит для снижения сопротивления коллектора. Контакты с областями БТ обозначены на рисунках 3.1 и 3.2 буквами: Э — эмиттер; Б — база; К- коллектор.

Основные свойства БТ определяются процессами в базовой области, которая обеспечивает взаимодействие эмиттерного и коллекторного переходов. Поэтому ширина базовой области должна быть малой (обычно меньше 1 мкм). Если распределение примеси в базе от эмиттера к коллектору однородное (равномерное), то в ней отсутствует электрическое поле и носители совершают в базе только диффузионное движение. В случае неравномерного распределения примеси (неоднородная база) в базе существует “внутреннее” электрическое поле, вызывающее появление дрейфового движения носителей: результирующее движение определяется как диффузией, так и дрейфом. БТ с однородной базой называют бездрейфовыми

, а с неоднородной базой —
дрейфовыми
.

Биполярный транзистор, являющийся трехполюсным прибором, можно использовать в трех схемах включения: с общей базой (ОБ) (рисунок 3.3,а), общим эмиттером (ОЭ) (рисунок 3.3,б), и общим коллектором (ОК) (рисунок 3.3,в). Стрелки на условных изображениях БТ указывают (как и на рисунке 3.1) направление прямого тока эмиттерного перехода. В обозначениях напряжений вторая буква индекса обозначает общий электрод для двух источников питания.

В общем случае возможно четыре варианта полярностей напряжения переходов, определяющих четыре режима работы транзистора. Они получили названия: нормальный активный режим, инверсный активный режим, режим насыщения (или режим двухсторонней инжекции) и режим отсечки.

а)	б)	в)
Рисунок 3.3.

В нормальном активном режиме

(НАР) на эмиттерном переходе действует прямое напряжение (напряжение эмиттер — база UЭБ), а на коллекторном переходе — обратное (напряжение коллектор — база UКБ). Этому режиму соответствуют полярности источников питания на рисунке 3.4 и направления токов для p-n-p транзистора. В случае n-p-n транзистора полярности напряжения и направления токов изменяются на противоположные.

Рисунок 3.4.

Этот режим работы (НАР) является основным и определяет назначение и название элементов транзистора. Эмиттерный переход осуществляет инжекцию носителей в узкую базовую область, которая обеспечивает практически без потерь перемещение инжектированных носителей до коллекторного перехода. Коллекторный переход не создает потенциального барьера для подошедших носителей, ставших неосновными носителями заряда в базовой области, а, наоборот, ускоряет их и поэтому переводит эти носители в коллекторную область. “Собирательная” способность этого перехода и обусловила название “коллектор”. Коллектор и эмиттер могут поменяться ролями, если на коллекторный переход подать прямое напряжение UКБ, а на эмиттерный -обратное UЭБ. Такой режим работы называется инверсным активным режимом (ИАР). В этом случае транзистор “работает” в обратном направлении: из коллектора идет инжекция дырок, которые проходят через базу и собираются эмиттерным переходом, но при этом его параметры отличаются от первоначальных.

Режим работы, когда напряжения на эмиттерном и коллекторном переходах являются прямыми одновременно, называют режимом двухсторонней инжекции (РДИ) или менее удачно режимом насыщения (РН). В этом случае и эмиттер, и коллектор инжектируют носители заряда в базу навстречу друг другу и одновременно каждый из переходов собирает носители, приходящие к нему от другого перехода.

Наконец, режим, когда на обоих переходах одновременно действуют обратные напряжения, называют режимом отсечки (РО), так как в этом случае через переходы протекают малые обратные токи.

Следует подчеркнуть, что классификация режимов производится по комбинации напряжений переходов, В схеме включения с общей базой (ОБ) они равны напряжениям источников питания UЭБ и UКБ. В схеме включения с общим эмиттером (ОЭ) напряжение на эмиттерном переходе определяется напряжением первого источника (UЭБ = -UБЭ), а напряжение коллекторного перехода зависит от напряжений обоих источников и по общему правилу определения разности потенциалов UКБ = UКЭ + UЭБ. Так как UЭБ = -UБЭ, тo UКБ = UКЭ — UБЭ; при этом напряжение источников питания надо брать со своим знаком: положительным, если к электроду присоединен положительный полюс источника, и отрицательным — в другом случае. В схеме включения с общим коллектором (ОК) напряжение на коллекторном переходе определяется одним источником: UКБ = -UБК. Напряжение на эмиттерном переходе зависит от обоих источников: UЭБ = UЭК + UКБ = UЭК — UБК, при этом правило знаков прежнее.

Транзисторы классифицируют по материалу полупроводника, подразделяя на германиевые, кремниевые, из арсенида галлия и прочие.

Ток или поле, управление транзисторами

Большинству людей, так или иначе имеющими дело с электроникой, принципиальное устройство полевых и биполярных транзисторов должно быть известно. По крайней мере, из названия «полевой транзистор», очевидно, что управляется он полем, электрическим полем затвора, в то время как биполярный транзистор управляется током базы.

Ток и поле, различие здесь кардинальное. У биполярных транзисторов управление током коллектора осуществляется путем изменения управляющего тока базы, в то время как для управления током стока полевого транзистора, достаточно изменить приложенное между затвором и истоком напряжение, и не нужен уже никакой управляющий ток как таковой.

Схема включения с общей базой.

Эта схема очень хороша при использовании сигналов высоких частот. В принципе для этого такое включение транзистора, в первую очередь, и используется. Очень большими минусами являются малое входное сопротивление и, конечно же, отсутствие усиления по току. Смотрите сами, на входе у нас ток эмиттера I_э, на выходе I_к.

I_э = I_к + I_б

То есть ток эмиттера больше тока коллектора на небольшую величину тока базы. А это значит, что усиление по току не просто отсутствует, более того, ток на выходе немного меньше тока на входе. Хотя, с другой стороны, эта схема имеет достаточно большой коэффициент передачи по напряжению. Вот такие вот достоинства и недостатки, продолжаем…

Разная реакция на нагрев

У биполярных транзисторов температурный коэффициент сопротивления коллектор-эмиттер отрицательный (т. е. с ростом температуры сопротивление уменьшается и ток коллектор — эмиттер растет). У полевых транзисторов все наоборот — температурный коэффициент сток-исток положительный (с ростом температуры сопротивление растет, и ток сток-исток уменьшается).

Важное следствие из этого факта — если биполярные транзисторы нельзя просто так включать параллельно (с целью умощнения), без токовыравнивающих резисторов в цепи эмиттера, то с полевыми все намного проще — благодаря автобалансировке тока сток-исток при изменении нагрузки/нагрева — их можно свободно включать параллельно без выравнивающих резисторов. Это связано с температурными свойствами p-n перехода и простого полупроводника p- или n-типа. По этой причине у полевых транзисторов гораздо реже случается необратимый выходной тепловой пробой, чем у биполярных.

Так для достижения высоких показателей коммутационных токов, можно легко набрать составной ключ из нескольких параллельных полевых транзисторов, что и используется много где на практике, например в инверторах.

А вот биполярные транзисторы нельзя просто так параллелить, им нужны обязательно токовыравнивающие резисторы в цепях эмиттеров. Иначе, из-за разбаланса в мощном составном ключе, у одного из биполярных транзисторов рано или поздно случится необратимый тепловой пробой. Полевым составным ключам названная проблема почти не грозит. Эти характерные тепловые особенности связаны со свойствами простого n- и p-канала и p-n перехода, которые кардинально отличаются.

Сферы применения тех и других транзисторов

Различия между полевыми и биполярными транзисторами четко разделяют области их применений. Например в цифровых микросхемах, где необходим минимальный ток потребления в ждущем состоянии, полевые транзисторы применяются сегодня гораздо шире. В аналоговых же микросхемах полевые транзисторы помогают достичь высокой линейности усилительной характеристики в широком диапазоне питающих напряжений и выходных параметров.

Схемы типа reel-to-reel удобно реализуются сегодня с полевыми транзисторами, ведь легко достигается размах напряжений выходов как сигналов для входов, совпадая почти с уровнем напряжения питания схемы. Такие схемы можно просто соединять выход одной с входом другой, и не нужно никаких ограничителей напряжения или делителей на резисторах.

Что касается биполярных транзисторов, то их типичными сферами применения остаются: усилители, их каскады, модуляторы, детекторы, логические инверторы и микросхемы на транзисторной логике.

Полевые побеждают, почему?

Выдающиеся примеры устройств, построенных на полевых транзисторах, — наручные электронные часы и пульт дистанционного управления для телевизора. За счёт применения КМОП-структур эти устройства могут работать до нескольких лет от одного миниатюрного источника питания — батарейки или аккумулятора, потому что практически не потребляют энергии.

В настоящее время полевые транзисторы находят все более широкое применение в различных радиоустройствах, где уже с успехом заменяют биполярные. Их применение в радиопередающих устройствах позволяет увеличить частоту несущего сигнала, обеспечивая такие устройства высокой помехоустойчивостью.

Обладая низким сопротивлением в открытом состоянии, находят применение в оконечных каскадах усилителей мощности звуковых частот высокой мощности (Hi-Fi), где опять же с успехом заменяют биполярные транзисторы и даже электронные лампы.

В устройствах большой мощности, например в устройствах плавного пуска двигателей, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) — приборы, сочетающие в себе как биполярные, так и полевые транзисторы, уже успешно вытесняют тиристоры.

Полевой транзистор, принцип работы

По-простому, как работает полевой транзистор с управляющим р-п переходом, можно сказать так: радиодеталь состоит из двух зон: р — перехода и п — перехода. По зоне п течет электрический ток. Зона р – перекрывающая зона своего рода вентиль. Если на нее сильно надавить, она перекрывает зону для прохождения тока и его проходит меньше. Или, если давление снизить пройдет больше. Такое давление осуществляют увеличением напряжения на контакте затвора, находящегося в зоне р.

Прибор с управляющим р — п канальным переходом — это полупроводниковая пластина с электропроводностью одного из этих типов. К торцам пластины подсоединены контакты: сток и исток, в середине — контакт затвора. Действие устройства основано на изменяемости толщины пространства р-п перехода. Поскольку в запирающей области почти нет подвижных носителей заряда, ее проводимость равна нулю. В полупроводниковой пластине, в области не под воздействием запирающего слоя, создается проводящий ток канал. При подаче отрицательного напряжения по отношению к истоку, на затвор создается поток, по которому истекают носители заряда.

В случае изолированного затвора, на нем расположен тонкий слой диэлектрика. Этот вид устройства работает на принципе электрического поля. Чтобы разрушить его достаточно небольшого электричества. Поэтому для защиты от статического напряжения, которое может достигать тысяч вольт, создают специальные корпуса приборов — они позволяют минимизировать воздействие вирусного электричества.

V1: Биполярные и полевые транзисторы

I: {{ 1 }} ; K=А

S:Недостаток полевых транзисторов заключается в

-:отсутствии базы

+: низком быстродействии

-:отсутствии эммиттера

-:изоляции затвора

-:отсутствии коллектора

I: {{ 2 }} ; K=А

S:Соотношение между основными параметрами полевого транзистора имеет вид:

+: =SR_i

-: I_k= I_б

-:I_k= I_Э

-:R=U/I

-:I_б=(1- ) I_Э

I: {{ 3 }} ; K=А

S:В системе h-параметров статическому коэффициенту усиления транзистора по току соответствует:

+:h_21Э

-: h_21б

-:h_11Э

-:h_11б

-:h_22Э

I: {{ 4 }} ; K=А

S:Наименьшим выходным сопротивлением обладает схема включения транзистора с:

+:ОК

-: ОБ

-:ОИ

-:ОЭ

-:ОС

I: {{ 5 }} ; K=А

S:Коэффициент усиления транзисторного каскада по мощности

+:К_Р = Р_вых / Р_вх

-: К_Р = Р_вх / Р_вых

-:К_Р = S_вых / S_вх

-:К_Р = S_вх / S_вых

-:К_Р = Q_вых / Q_вх

I: {{ 6 }} ; K=А

S:Отрицательная обратная связь в усилителях используется с целью

+:повышения стабильности усилителя

-: повышения коэффициента усилителя

-:повышения размеров усилителя

-:снижения напряжения питания

-:уменьшения тока покоя усилителя

I: {{ 7 }} ; K=А

S:Коэффициент усиления истокового повторителя по напряжению

+:K_U<1

-: K_U=0

-:K_U>1

-:K_U>>1

-:K_U=1

I: {{ 8 }} ; K=А

S:Коэффициент усиления по напряжению каскада с ОЭ

+:K_U>>1

-: K_U=1

-:K_U<1

-:K_U=0

-:K_U<0

I: {{ 9 }} ; K=А

S:Какие системы параметров используют для биполярных транзисторов:

+:h, Y, Z

-: A, B, C

-:X, Y, Z

-:

-:

I: {{ 10 }} ; K=А

S:В какой из схем включения биполярного транзистора достигается наибольшее входное сопротивление

+:ОК

-: ОЭ

-:ОБ

-:ОИ

-:ОС

I: {{ 11 }} ; K=А

S:Соотношение между током базы и током эмиттера в усилительном каскаде с ОБ имеет вид:

+:

-:

-:

-:

-:

I: {{ 12 }} ; K=А

S:Соотношение между током коллектора и током базы транзистора в схеме с ОЭ имеет вид:

+:

-:

-:

-:

-:

I: {{ 13 }} ; K=А

S:При работе транзистора в ключевом режиме ток коллектора равен нулю:

+:режим отсечки

-: режим насыщения

-:в активном режиме

-:режим А

-:режим В

I: {{ 14 }} ; K=А

S:Для стабилизации рабочей точки усилительного каскада используют:

+:введения отрицательной обратной связи по постоянному току

-: повышение напряжения питания

-:увеличение сопротивления нагрузки

-:положительной обратной связи

-:понижения напряжения питания

I: {{ 15 }} ; K=Б

S:Усилители низкой частоты усиливают сигнал ###

-:в диапазоне частот от 20 до 20 кГц

-: в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц

+:все ответы верны

-:от детектора

-:от микрофона

I: {{ 16 }} ; K=А

S:Недостаток полевых транзисторов заключается в ###

-:отсутствии базы

+: низком быстродействии

-:отсутствии эммиттера

-:изоляции затвора

-:отсутствии коллектора

I: {{ 17 }} ; K=А

S:Какая схема включения у транзистора, если электроды база и эмиттер являются входным, а выходным коллектор, эмиттер?

+:схема включения с ОЭ

-: схема включения с ОБ

-:схема включения с ОК

-:0

-:0

I: {{ 18 }} ; K=А

S:Какая схема включения у транзистора, если электроды база и эмиттер являются входным, а выходным коллектор, база?

+:схема включения с ОБ

-: схема включения с ОК

-:схема включения с ОЭ

-:схема включения с ОИ

-: схема включения с ОС

I: {{ 19 }} ; K=А

S:Какая схема включения у транзистора, если электроды база и коллектор являются входным, а выходным коллектор, эмиттер?

+:схема включения с ОК

-: схема включения с ОБ

-:схема включения с ОЭ

-:0

-:0

I: {{ 20 }} ; K=А

S:Условное обозначение какого прибора дано ГТ115Г?

+:германиевый биполярный транзистор

-: биполярный транзистор большой мощности

-:галлиевый диод

-:кремневый биполярный транзистор

-:кремниевый полевой транзистор

I: {{ 21 }} ; K=А

S:В МДП транзисторе с индуцированным каналом ток стока при нулевом напряжении затвора?

+:отсутствует

-: небольшой

-:большой

-:возрастает

-:переходит в режим насыщения

I: {{ 22 }} ; K=А

S:Какой слой в биполярном транзисторе имеет наименьшую толщину?

+:база

-: эмиттер

-:коллектор

-:все слои одинаковы

-:в зависимости от типа транзистора

I: {{ 23 }} ; K=Б

S:Каково назначения делителя напряжения в усилителях по схеме с ОЭ?

+:задает напряжение смещение базы

-: направляет на выход усиленный сигнал

-:не пропускает постоянную составляющую тока

-:складывает сигналы разных знаков

-: уменьшает выходной сигнал

I: {{ 24 }} ; K=Б

S:Для стабилизации рабочей точки усилительного каскада используют:

+:введения отрицательной обратной связи по постоянному току

-: повышение напряжения питания

-:увеличение сопротивления нагрузки

-:положительной обратной связи

-: понижения напряжения питания

I: {{ 25 }} ; K=А

S:Коэффициент усиления полевого транзистора определяется выражением:

+:m= d U_CU/ d U_ЗU

-: m= d U_ЗU / d U_СU

-:m= d U_СU / d i_C

-:m= d U_ЗU / d i_C

-:m= d U_СU/ d i_З

I: {{ 26 }} ; K=А

S:Крутизна стокозатворной характеристики полевого транзистора определяется выражением:

+:S = d i_C/ d U_ЗU

-: S = d U_CU/d i_C

-:S = d U_CЗ/d U_ЗU

-:S = d U_ЗU / d i_C

-:S = d i_C/ d U_СU

I: {{ 27 }} ; K=Б

S:Коэффициент усиления по току транзистора в схеме ОЭ:

+:

-:

-:

-:

-:

I: {{ 28 }} ; K=Б

S: Статический коэффициент передачи тока базы биполярного транзистора:

+:

-:

-:

-:

-:

I: {{ 29 }} ; K=Б

S:Наибольшее усиление по мощности на биполярном транзисторе дает схема:

+:ОЭ

-: ОИ

-:ОК

-:ОС

I: {{ 30 }} ; K=А

S:Область полупроводникового прибора, из которой инжектируются носители заряда, называется:

+:эмиттером

-: базой

-:коллектором

-:n-переходом

-:р-переходом

I: {{ 31 }} ; K=А

S:Область в полевом транзисторе, через которую проходит поток основных носителей заряда, т. е. выходной ток, называется:

+:каналом

-: истоком

-:стоком

-:коллектором

-: затвором

I: {{ 32 }} ; K=А

S:Электрод, из которого вытекают основные носители заряда, называют:

+:истоком

-: каналом

-:стоком

-:коллектором

-:затвором

I: {{ 33 }} ; K=А

S:Электрод, к которому проходят основные носители заряда из канала, называют:

+:стоком

-: каналом

-:истоком

-:коллектором

-:затвором

I: {{ 34 }} ; K=А

S:Управляющий электрод, предназначенный для регулирования площади поперечного сечения канала, называют:

+:затвором

-: каналом

-:истоком

-:коллектором

-:истоком

I: {{ 35 }} ; K=Б

S:Электростатический разряд предоставляет наивысшую угрозу элементам в схемах, которые используют:

-:биполярные транзисторы

-:транзисторы n-p-n

-:транзисторы с обратным смещением

+:МОП-транзисторы

I: {{ 36 }} ; K=А

S:Транзистор n-p-n может быть использован как:

-:радиоусилитель

-:усилитель радиочастот

-:переключатель

+:любой из вышеупомянутых способов

I: {{ 37 }} ; K=Б

S:В типичном транзисторе n-p-n источник питания подсоединен таким образом, что:

+:коллектор положительный по отношению к эмиттеру

-:коллектор отрицательный по отношению к эмиттеру

-:коллектор имеет то же напряжение, что и эмиттер

-:положительная клемма подсоединена прямо к базе

I: {{ 38 }} ; K=А

S:Когда биполярный транзистор p-n-p находится в состоянии обратного смещения:

-:большой поток тока проходит через коллектор, когда нет сигнала

-:малый поток тока проходит через коллектор, когда нет сигнала

+:поток тока не проходит через коллектор, когда нет сигнала

-:любое из вышеупомянутых утверждений может быть справедлив

I: {{ 39 }} ; K=Б

S:Когда два или более сигналов объединены в простом канале связи, то они могут быть разделены при помощи:

-:перехода МОП-транзистора

-:МОП-транзистора с режимом усиления

-:таймера.

+:мультиплексора/демультиплексора

I: {{ 40 }} ; K=Б

S:Какова принципиальная разница между схемой, которая использует транзистор p-n-p, и схемой, использующей транзистор n-p-n:

+:полярность приложенного напряжения питания постоянного тока к электродам в транзисторе p-n-p противоположна полярности транзистора n-p-n

-:транзистор p-n-p имеет больший потенциал усиления, чем транзистор n-p-n

-:транзистор n-p-n имеет больший потенциал усиления, чем транзистор p-n-p

-:транзистор p-n-p более стабилен, чем транзистор n-p-n

—: транзистор p-n-p может генерировать, а транзистор n-p-n – нет

I: {{ 41 }} ; K=А

S:Когда переход эмиттер-база биполярного транзистора находится в состоянии нулевого смещения при отсутствии входного сигнала, ток через эмиттер-коллектор теоретически:

-:большой и отрицательный

-:большой и положительный

-:меняющийся

-:пульсирующий

+: нулевой

I: {{ 42 }} ; K=А

S:Заполните пропуск в следующем предложении: «В контуре, расположенном за эмиттером, ### подсоединяется к «подвешенной земле».

-:вентиль

-:база

-:сток

-:исток

+:коллектор

F1: Общая электротехника и электроника

F2: ВУЗ, Селиванова З.М., Чернышов Н.Г.

F3:Аттестационное тестирование по специальности 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств»

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 негативным отрицательным трансстаром.	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 разных положениях, из-за чего в NPN-транзисторе 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, находящиеся 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.
5. Схема символ транзисторов NPN и PNP похожи друг на друга, за исключением направления стрелки на эмиттере.