ELEKTRONIKA Bipolární tranzistor

Výukový materiál Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo materiálu: 01_02_32_INOVACE_13

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR Předmět: ELEKTRONIKA Ročník: ME2 Jméno autora: Ing. Miroslav Sámel Škola: SPŠ Hranice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miroslav Sámel Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Anotace : Prezentace objasňuje princip činnosti, druhy, konstrukci a použití bipolárních tranzistorů. Klíčová slova: Polovodičový přechod typu N a P, majoritní nosiče náboje, minoritní nosiče náboje, bipolární tranzistor.

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR 01_02_32_INOVACE_13, Elektronika, Bipolární tranzistor Ing. Miroslav Sámel Pamatujte si: Konstrukce tranzistoru Tranzistor je polovodičová součástka se třemi elektrodami: emitorem, bází a kolektorem. Na krystalu germania nebo křemíku jsou tři vrstvy s vodivostí P a N v uspořádání NPN nebo PNP. Mějme plošný tranzistor NPN. Mezi vrstvami jsou dva přechody PN – J 1 a J 2. Přechod J 1 je provedený jako vstřikovací. Levá vrstva N 1 je emitor E, prostřední vrstva P 1 je báze B a pravá vrstva N 2 je kolektor C. Vrstvy jsou technologicky provedeny tak, že: a) koncentrace majoritních nosičů v emitoru je mnohem větší než koncentrace majoritních nosičů v bázi a kolektoru, b) šířka báze je mnohem menší než šířka emitoru a kolektoru.  vrstva P – majoritní nosiče – díry  vrstva N – majoritní nosiče – elektrony

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR 01_02_32_INOVACE_13, Elektronika, Bipolární tranzistor Ing. Miroslav Sámel Pamatujte si: Konstrukce tranzistoru  tranzistor NPN  tranzistor PNP Vývody tranzistoru EMITOR - E BÁZE - B KOLEKTOR - C

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR 01_02_32_INOVACE_13, Elektronika, Bipolární tranzistor Ing. Miroslav Sámel Pamatujte si: Princip činnosti Přechod J1 je zapojen do obvodu se zdrojem U EB v propustném směru. Bude jím proto procházet proud I B. Protože koncentrace elektronů v N 1 je větší než koncentrace děr v P 1, budou z emitoru vstřikovány elektrony do báze. Protože je báze velmi úzká, rekombinační pásmo ji zcela překryje a to již při velmi malém proudu I B.  N 1 – emitor E  P 1 – báze B  N 1 – kolektor C  J 1 – přechod EB  J 2 – přechod CB

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR 01_02_32_INOVACE_13, Elektronika, Bipolární tranzistor Ing. Miroslav Sámel Pamatujte si: Princip činnosti Mezi kolektor a bázi je zapojený zdroj U CB. Obvodem nebude procházet proud, protože přechod J 2 je zapojen v závěrném směru.  N 1 – emitor E  P 1 – báze B  N 1 – kolektor C  J 1 – přechod EB  J 2 – přechod CB

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR 01_02_32_INOVACE_13, Elektronika, Bipolární tranzistor Ing. Miroslav Sámel Pamatujte si: Princip činnosti Zdroj U CB je zapojen k J 2 v závěrném směru. Z C do B by neměl procházet proud. Protože však z B do E prochází proud, je báze přehlcena vstříknutými elektrony, takže se ve všech vrstvách vyskytují stejné nosiče – elektrony a v B jsou ještě díry. Pokud se ve všech vrstvách vyskytují stejné nosiče, mohou tyto nosiče přenášet náboj z jedné kladné elektrody na druhou – součástka se stane ve směru C – E vodivou.  N 1 – emitor E  P 1 – báze B  N 1 – kolektor C  J 1 – přechod EB  J 2 – přechod CB

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR 01_02_32_INOVACE_13, Elektronika, Bipolární tranzistor Ing. Miroslav Sámel Pamatujte si: Princip činnosti Ze sériově zapojených zdrojů U CB a U EB prochází proud I C přes C, B a E. Kromě toho prochází ještě malý proud I B ze zdroje U EB přes B a E. Tranzistor leží v uzlu tří proudů a platí I. KZ I C + I B = I E  N 1 – emitor E  P 1 – báze B  N 1 – kolektor C  J 1 – přechod EB  J 2 – přechod CB

BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR 01_02_32_INOVACE_13, Elektronika, Bipolární tranzistor Ing. Miroslav Sámel Pamatujte si: Zdroje a literatura  N 1 – emitor E  P 1 – báze B  N 1 – kolektor C  J 1 – přechod EB  J 2 – přechod CB [1] VOŽENÍLEK, L.; ŘEŠÁTKO, M.. Základy elektrotechniky II. pro 2. ročník SOU elektrotechnických. Praha: SNTL, 1984, ISBN BEZ. [2] KESL, Jan. Elektronika I. Praha: NAKLADATELSTVÍ BEN, 2006, ISBN