itciskra.ru
Принцип работы транзистора с двумя электродами основан на использовании полупроводникового материала, обычно кремния или германия. Эмиттер и коллектор транзистора соединены с помощью полупроводниковой пластины, называемой базой. База состоит из примесей, которые количество и состав влияют на поведение транзистора.
Управление током в транзисторе с двумя электродами осуществляется с помощью светового, электрического или другого внешнего сигнала на базу. Когда на базу подается сигнал, электроны с эмиттера перемещаются в базу, формируя электрический ток. Этот ток управляет потоком электронов между эмиттером и коллектором, что позволяет транзистору функционировать как усилитель или переключатель.
Транзисторы с двумя электродами широко используются во многих электронных устройствах, включая радиоприемники, телевизоры, компьютеры и многие другие. Их простая конструкция и небольшой размер делают их идеальным выбором для множества приложений. Вместе с тем, развитие технологий приводит к созданию более усовершенствованных транзисторов, однако транзисторы с двумя электродами по-прежнему остаются основным строительным блоком современной электроники.
Основные компоненты
Транзистор с двумя электродами состоит из следующих основных компонентов:
1. Эмиттер (E): это электрод, через который подается ток в прибор. В обычном транзисторе с двумя электродами эмиттер служит источником электронов или дырок, которые перемещаются через транзистор.
2. База (B): это электрод, который контролирует ток между эмиттером и коллектором. Ток в базе регулирует ток в эмиттере, что в свою очередь влияет на ток в коллекторе.
3. Коллектор (C): это электрод, к которому выходит ток из прибора. В обычном транзисторе с двумя электродами коллектор принимает электроны или дырки, которые перемещаются из транзистора.
Таким образом, эмиттер и коллектор являются основными электродами транзистора, а база контролирует поток электрического тока между ними.
Устройство транзистора
Эмиттер служит для постоянного ввода или вывода электронов из транзистора. Коллектор собирает электроны и формирует выходной ток. База управляет током между эмиттером и коллектором с помощью малого управляющего тока.
Во время работы транзистора, управляющая область базы создаётся под действием управляющего тока. При подаче управляющего тока на базу, аналогично подаётся эмиттерный ток на поверхность базы. Это приводит к переполнению базы электронами, которые находятся в области базы, и вызывает рост эмиттерного тока. Таким образом, управляющий ток, поданный на базу, может быть использован для управления коллекторным током.
Транзистор с двумя электродами является основным строительным блоком в электронике и является ключевым устройством для усиления и переключения электрических сигналов. Он широко применяется в различных устройствах, таких как радиоприёмники, телевизоры, компьютеры и многое другое.
Работа по принципу резистора
Транзистор с двумя электродами может работать по принципу резистора, то есть контролировать поток электрического тока путем изменения своего сопротивления. В данном режиме транзистор обычно используется как переменное сопротивление.
Когда на базовый электрод транзистора подается малый входной сигнал, происходит изменение электрического поля и, как следствие, область обедненных носителей заряда в кондукторе насыщения сужается. Это приводит к уменьшению ширины канала и, соответственно, увеличению сопротивления кондуктора. Таким образом, транзистор начинает вести себя как резистор.
Управляющий электрод транзистора в данном случае выполняет роль переменного резистора, устанавливая нужное сопротивление между эмиттером и коллектором. За счет этого можно контролировать ток, проходящий через транзистор и, как следствие, управлять электрической цепью.
Работа по принципу диода
Эмиттер – это электрод, через который идет ток из источника питания в транзистор. База – это электрод, который контролирует ток, который идет через эмиттер. Если на базу не подается никакое напряжение или подается положительное напряжение, тогда транзистор находится в открытом состоянии и ток протекает через него.
Когда на базу подается отрицательное напряжение, ток через эмиттер перестает протекать. Транзистор находится в закрытом состоянии и не проводит электричество.
Таким образом, транзистор с двумя электродами выполняет функции диода, который позволяет управлять потоком электричества в цепи.
Преимущества использования транзистора с двумя электродами:
- Малый размер и вес.
- Низкое потребление энергии.
- Высокая скорость переключения.
Транзисторы с двумя электродами широко используются в электронике для создания усилителей, логических схем, коммутаторов и др. В частности, они являются основными компонентами интегральных схем.
Преимущества и недостатки
Транзистор с двумя электродами, также известный как диод, имеет ряд преимуществ и недостатков, которые следует учитывать при использовании этого устройства.
Преимущества:
- Малый размер: Транзистор с двумя электродами компактен по размерам, что делает его удобным для использования в различных электронных устройствах. Это особенно важно в случаях, когда требуется маленький размер и низкое энергопотребление.
- Экономичность: Такие транзисторы обычно изготавливаются из дешевых материалов, поэтому они доступны по низкой цене. Это позволяет снизить стоимость производства электронных устройств и сделать их доступными для широкого круга потребителей.
- Простота использования: Устройство транзистора с двумя электродами достаточно простое в использовании и мало требует знаний о его принципе работы и особенностях функционирования. Это делает его удобным для применения в различных сферах и инженерных проектах.
Недостатки:
- Ограниченные возможности: Транзистор с двумя электродами имеет только два электрода, что ограничивает его функциональность и возможности. В отличие от транзисторов с тремя электродами, которые позволяют контролировать ток и напряжение, двухэлектродный транзистор может использоваться только в простых схемах и задачах.
- Неприменимость в сложных схемах: Из-за своих ограниченных возможностей, транзистор с двумя электродами не подходит для использования в сложных электронных схемах, требующих точного контроля тока и напряжения. В таких случаях, предпочтительнее использовать транзисторы с тремя электродами.
- Теплоотвод: Двухэлектродные транзисторы обычно работают с большими температурами, что может потребовать дополнительных мер по отводу тепла. Если такие меры не предусмотрены, это может привести к перегреву устройства и его неисправности.