Транзистор — это твердотельное полупроводниковое устройство (включая диоды, транзисторы, полевые транзисторы, тиристоры и т. д., иногда специально называемые биполярными устройствами), которое имеет множество функций, таких как обнаружение, выпрямление, усиление, переключение, стабилизация напряжения и сигнализация. модуляция. . Транзистор действует как переключатель переменного тока, который управляет выходным током в зависимости от входного напряжения. В отличие от обычных механических переключателей (таких как реле и переключатели), транзисторы используют электрические сигналы для управления собственным открытием и закрытием, поэтому скорость переключения может быть очень высокой, а скорость переключения в лаборатории может достигать более 100 ГГц.
Строго говоря, под транзисторами обычно понимают все отдельные компоненты на основе полупроводниковых материалов, включая диоды (два вывода), транзисторы, полевые транзисторы, тиристоры (последние три — все три вывода), изготовленные из различных полупроводниковых материалов и т. д. Транзисторы иногда называют транзисторами.
Транзисторы являются основными строительными блоками, которые регулируют работу компьютеров, сотовых телефонов и всех других современных электронных схем. Благодаря быстрому отклику и высокой точности транзисторы используются в самых разных цифровых и аналоговых функциях, включая усиление, переключение, регулирование напряжения, модуляцию сигнала и генераторы. Транзисторы могут быть упакованы индивидуально или как часть интегральной схемы на очень небольшой площади, способной вместить сто миллионов или более транзисторов.
По сравнению с электронными лампами транзисторы имеют множество преимуществ:
Компоненты не расходуются
Какой бы хорошей ни была лампа, она постепенно приходит в негодность из-за изменений атомов катода и хронической утечки газа. По техническим причинам такая же проблема существовала и в начале производства транзисторов. Благодаря достижениям в производстве материалов и усовершенствованиям во многих аспектах срок службы транзисторов обычно в 100–1000 раз дольше, чем у электронных ламп.
Потребляет очень мало энергии
Это всего лишь одна десятая или несколько десятых от мощности вакуумной лампы. Для производства свободных электронов не требуется нагрева нити накала, как в вакуумной трубке. Транзисторный радиоприёмник может прослужить полгода всего от нескольких сухих батареек, чего для лампового приёмника добиться сложно.
Не требуется предварительный подогрев
Он работает сразу после включения. Например, транзисторный радиоприемник зазвучит, как только его включат, а транзисторный телевизор появится, как только будет включено изображение. С помощью лампового оборудования этого сделать невозможно. После включения телефона подождите некоторое время, прежде чем вы услышите звук и увидите изображение. Очевидно, что в военном деле, измерениях, записи и т. д. транзисторы очень выгодны.
Сильный и надежный
Он в 100 раз надежнее электронных ламп и устойчив к ударам и вибрации, несравнимым с электронными лампами. Кроме того, объем транзистора составляет всего от одной десятой до одной сотой объема электронной лампы, он выделяет мало тепла и может использоваться для проектирования небольших, сложных и надежных схем. Хотя процесс изготовления транзисторов является точным, он прост, что способствует увеличению плотности монтажа компонентов.
Метод управления транзистором заключается в том, что входной ток управляет выходным током.
Транзистор приводится в действие (или включается) положительным током, смещенным на базу, чтобы контролировать поток тока от коллектора к эмиттеру. PNP-транзисторы управляются отрицательным током, смещенным на базу, чтобы контролировать поток тока от эмиттера к коллектору. При смещении базы необходимо правильно использовать резисторы, чтобы предотвратить перегрузку по току. Для проверки схемы я использовал выводы на макетной плате. Когда большинство инженеров используют транзисторы в новых продуктах, выводимых на рынок, они используют компоненты для поверхностного монтажа (которые намного меньше размера корпуса TO-92).
База должна быть смещена в прямом направлении (соответствующий уровень напряжения и сопротивление), чтобы открыть переход коллектор-эмиттер и обеспечить правильный ток. Также важно использование нагрузочного резистора (R1), чтобы через светодиод и транзистор не проходил слишком большой ток.