Bipoláris tranzisztor

Tranzisztor kristályának felépítése. A nevével ellentétben (mivel a félvezető kristály kialakítása teljesen asszimetrikus), a kollektor és az emitter polaritása nem felcserélhető. A PNP tranzisztor emitter mindig pozitív, az NPN tranzisztor emitter mindig negatív tápfeszültséget kap, a tápfeszültség másik sarka a kollektorra van kötve. Egy p-n átmeneten 0.6V feszültség esik. A bázisra kapcsolt 0.6V feszültségnél kezd a tranzisztor nyitni. A teljesen nyitott állapotú tranzisztorban a kollektor és emitter között két átmenet van, ezért rajtuk 2*0,6V=1,2V feszültség alakul ki. Ezt a feszültséget nevezzük maradékfeszültségnek.

Egy NPN-tranzisztor átmenetei közelében a P-típusú bázisból diffúzióval átjutnak a lyukak az N típusú emitterbe és kollektorba. Elektronok diffundálnak az emitterből és a kollektorból a bázisba. A bázisban keletkező lyukhiány és elektronfelesleg negatív többlettöltést hoz létre. Pozitív többlettöltés jön létre az emmitter és a kollektor határfelületek közelében. A határfelületnél keletkező töltések miatt a bázis egy potenciálgátat képez a lyukak számára és az elektronok számára is. Ez a baloldali rajzon mint kiürített réteg jelentkezik, amelyből a töltéshordozók elvándoroltak, így a rétegen keresztül nem folyik áram. A bázis-emitter átmenetre nyitó feszültséget kapcsolva az emitter-bázis átmenetnél a potenciálgát lecsökken, és ez megkönnyiti a lyukaknak a bázisból az emitterbe, az elektronoknak pedig az emitterből a bázisba való jutását. A bázis elektronjai a bázis-kollektor átmenet felé diffundálnak, majd tovább sodródnak a kollektorba. A bázis-emitter átmenetnél található potenciálgát határozza meg az emitterből a bázisba jutó elektronok számát. A nyitó feszültség hatására a bázisból lyukak diffundálnak az emitterbe, ahol részben rekombinálódnak, részben pedig az emitteren keresztül az emitter kivezetésen át elvezetődnek. Az emitteráram az emitterből a bázison keresztül a kollektor felé áramló kollektoráramnak és a bázisból az emitter felé áramló lyukaktól származó bázisáramnak az összegével egyenlő. A kollektoráram nagysága a kollektor–bázis feszültségtől kevésbé függ. A bázis-emitter feszültségtől az emitteráram nagymértékben függ.
A cikk még nem ért véget, lapozz!