Что такое транзистор и с чем его едят?

Транзистор — полупроводниковый триод. Это уникальный радиокомпонент, изобретение которого перевернуло мир радиоэлектроники! Именно благодаря транзисторам мы имеем всю эту цифровую технику, которая нас окружает! Транзисторы есть в любом современном цифровом устройстве, начиная от простых цифровых часов, и заканчивая сложнейшими компьютерами.

Обычно транзисторы имеют три вывода. Каждый транзистор, это полупроводниковый радиокомпонент, который позволяет входящему электрическому сигналу управлять током в электрической сети. В электрических цепях транзисторы необходимы для усиления сигнала, его изменения или же генерации.

Существует две основные группы транзисторов — биполярные и полевые. Каждая из групп имеет свои подгруппы, а каждая подгруппа и группа свою определенную область применения.

Где применяются транзисторы?

Каждая группа транзисторов имеет свою область применения. Биполярные транзисторы применяются в основном в аналоговых устройствах и необходимы для усиления поступающих сигналов. Их можно найти в современных радиоприемниках или телевизорах. В общем, во всех устройствах, где необходимо усиливать входящий сигнал.

Полевые транзисторы применяются в основном в различных цифровых устройствах. Реализация современных компьютеров и различной вычислительной техники просто невозможна без применения различных видов и типов полевых транзисторов.

Но часто встречаются и исключения - многие усилители работают на полевых транзисторах, и в то же время биполярные можно найти в схемах различных цифровых устройств. По сути, биполярные и полевые транзисторы имеют минимум отличий, основная разница лишь в способе управления этими компонентами.

Проще перечислить области радиоэлектроники, где транзисторы не применяются.

Отличия и основные характеристики транзисторов

Кроме типа, все транзисторы отличаются своими основными характеристиками:

• Максимальным рабочим напряжением;
• Коэффициентом усиления;
• Максимальным рабочим током;
• Типом корпуса;
• Ну и собственно самим типом.

Все эти параметры необходимо учитывать при проектировании своих собственных устройств или при ремонте испорченных.

Замена испорченных транзисторов

При замене испорченных транзисторов новыми, всегда нужно учитывать их основные параметры. Нельзя устанавливать транзистор в цепь, через которую протекает напряжение больше того, на которое он собственно и рассчитан. Если транзистор установить в такую цепь он просто сгорит.
Также всегда нужно учитывать конфигурацию транзистора, если вы решили заменить компонент аналогом. У аналогичного транзистора может отличатся конфигурация выводов. Если такой транзистор установить в цепь он либо сгорит, либо приведет к порче других компонентов сети чью работу он должен был регулировать.

Так что при замене транзисторов на такие же или аналоги, всегда нужно удостоверится в том, что характеристики обеих транзисторов полностью совпадают.

Биполярные транзисторы

Биполярные транзисторы — трехэлектродные полупроводниковые радиокомпоненты, которые очень широко распространены в современных аналоговых приборах и устройствах. Это разновидность транзисторов, которые состоят из трех поочередно включенных слоев проводника. Принцип работы биполярных транзисторов базируется на носителей зарядов от одного проводника к другому. В качестве носителей зарядов выступают электроны и так называемые дырки.

Средний электрод обычно называют базой. Он подключается к среднему слою проводника. Остальные два проводник называют коллектором и эмиттером. Эти слои практически неразличимы, но для улучшения электрических свойств прибора эмиттерный слой делают сильно легированным, а слой базы слабо легированным. Это позволяет значительно повысить допустимое коллекторное напряжение.

Применение биполярных транзисторов

Биполярные транзисторы в основном применяются в схемах различных аналоговых приборов. Их часто можно встретить в конструкции современных радиоприемников и радиопередатчиков. Также они часто встречаются в конструкции телевизоров. Чуть реже биполярные транзисторы применяются в различных логических схемах современных цифровых устройств. Но по большей части они были вытеснены современными полярными транзисторами, которые лучше подходят для работы в логических схемах в составе цифровых устройств.

Кроме того, биполярные транзисторы могут применяться как усилители сигнала в различных СВЧ-излучателях, а также в различных детекторах. Существует множество простых схем детекторов, в состав которых входит несколько простых, дешевых биполярных транзисторов.

Режимы работы биполярных транзисторов

Есть несколько режимов работы биполярных транзисторов, которые зависят собственно от того, как они были подключен и как на них подается ток:

1. Нормальный режим — в нем переход эмиттер-база открыт, а переход коллектор-база закрыт.
2. Инверсный режим — наблюдается тогда, когда переходы открыты в обратном порядке — эмиттер-база закрыт, коллектор-база открыт.
3. В режиме насыщения оба переход открыты и через транзистор проходят токи насыщения эмиттера и коллектора, которые направлены через базу.
4. Режим отсечки — режим, в котором p-n переход смещается в обратном направлении, а на переход эмиттера подается как обратное, так и прямое смещение напряжения.
5. Барьерный режим — в таком режиме транзистор работает как своеобразный диод. Для этого, в эмиттерную или коллекторную цепь транзистора устанавливается резистор. Такой режим работы транзистора позволяет строить эффективные схемы каскадов, с большим диапазоном рабочих температур, а также нечувствительностью к параметрам самого транзистора.

Правила безопасности при работе с биполярными транзисторами

Помните, некоторые биполярные транзисторы работают с довольно высоким напряжением! При работе с подключенными транзисторами необходимо быть осторожным, так как неосторожные действия могут повлечь за собой печальные последствия или привести к серьезной поломке устройства.

Всегда подключайте транзистор согласно схеме, так как неправильно подключение также может привести к негативным последствиям.Ну и конечно же, выбирая транзистор на замену, всегда подбирайте либо точно такой же, либо точный аналог с такими же характеристиками.