биполярный транзистор купить

Биполярный транзистор (BJT)– это трехклеммный управляемый током полупроводниковый электронный компонент, обладающий способностью усиливать сигналы постоянного и переменного тока, поэтому каждый транзистор относится к семейству усилительных компонентов, которое могут управлять большими мощностями при использовании низких значений мощности.

Какими бывают и как работают биполярные транзисторы

Выделяют 2 разновидности BJT: биполярный транзистор PNP и NPN. Электроды этих устройств имеют следующие названия: коллектор (сток), база (затвор) и эмиттер (исток). Чаще всего используются кремниевые Si транзисторы (пороговое напряжение VT = 0,6 – 0,7 В), реже – германиевые Ge (VT = 0,2 – 0,3 В). BJT используются практически везде: от усилителей, генераторов, систем коммутации питания до компьютеров и более совершенных приборов.

Главное отличие биполярных ПНП транзисторов, как и их НПН аналогов — возможность управления большим током при использовании малого. По типу рабочей точки BJT может применяться в четырех рабочих режимах:

1. Режим отсечки – переход между затвором и истоком не имеет смещения вовсе либо смещение в выполнено в обратном направлении. Текущие значения коллектора очень малы.
2. Активный режим — переход затвор-исток имеет прямое смещение, а переход затвор-сток смещен в обратную сторону. Здесь стоит отметить, что не допускается превышение напряжения перехода (кремниевых или германиевых диодов), что чревато протеканием завышенного тока затвора и возможным повреждением транзистора. 
3. Инвертированный режим – переход затвор-исток смещается в обратном, а переход затвор-сток в прямом направлении. Усиление тока небольшое.
4. Режим насыщения – когда напряжение между стоком и истоком падает до небольшого значения, а базовый ток настолько велик, что коллекторная цепь больше не может усилить его.

Участки транзисторной схемы могут использоваться для разных целей при необходимости. Усилительная функция устройства применяется в прямодействующей области и используется для построения системы, которая будет усиливать силу тока. При переключающем функционале используется переход между областью насыщения (вкл.) и отсечкой (выкл.). Применяется в цифровых и импульсных системах.

Каждый биполярный транзистор NPN PNP имеет ограничивающие значения характеристик:

• VEB0max – пиковое обратное смещение затвор-исток;
• VCB0max – граничное обратное смещение затвор-сток;
• VCE0max – предел прямого смещения затвор-исток;
• ICmax – пиковый ток стока;
• IBmax – граничный базовый ток.

Операционные системы биполярных транзисторов

Система общего эмиттера. Усиленное напряжение входного сигнала помещается между затвором и стоком, тогда как усиленный параметр принимается между стоком и истоком. Усиление напряжения этой схемы близко к единице, поэтому на выход усилителя поступает «повторяющееся» напряжение со входа, отсюда и второе употребительное название этого усилителя – эмиттер.

Система общей базы. Усиленное напряжение входного сигнала помещается между затвором и истоком, тогда как сигнал принимается между затвором и стоком после усиления.

Система общего коллектора. Усиленное напряжение входного сигнала помещается между затвором и истоком, тогда как сигнал после усиления принимается между стоком и истоком. В данном случае эмиттерный электрод является довольно «обычным» для входных и выходных сигналов — отсюда и название системы.

Переключающие функции биполярных транзисторов

Комплементарные биполярные транзисторы подходят для применения в виде переключающих устройств. Принцип их работы основан на двух рабочих состояниях: отсечке и насыщении. Под действием сигнала (напряжения) электронный компонент активируется и переходит из состояния отсечки, через активное состояние, в насыщение. Когда управляющее напряжение исчезает, транзистор возвращается в состояние отсечки. В состоянии отсечки транзистор имеет очень большое сопротивление, поэтому он не пропустит никакого сигнала (это можно рассматривать как обрыв в цепи). Однако, когда транзистор насыщен, он имеет низкое сопротивление, и ситуация обратная.

Идеальный транзисторный ключ должен менять состояния почти мгновенно и иметь очень крутую (вертикальную) переходную характеристику, а время переключения должно быть равно нулю.

Существуют способы значительно ускорить работу процесса переключения BJT. Для этого нужно уменьшить сопротивление базового резистора транзистора или включить параллельную емкость к базовому резистору транзистора. Этостраняет эффект интегрирования и сокращает время включения транзистора. 

Также можно соединить базу и коллектор транзистора через германиевый диод (такой ключ становится квазинасыщенным), который характеризуется более высоким значением насыщения и меньшим временем переключения. Недостатком этой системы является более высокое напряжение в минимальном состоянии, поскольку не происходит насыщения.

Микроволновые биполярные транзисторы

Микроволновый биполярный транзистор СВЧ — это нелинейный радиоэлектронный компонент, чаще всего кремниевый NPN-типа, работающий на частоте до 5 ГГц. Геометрия транзистора характеризуется как встречно-штыревая, наложенная и матричная. Эти геометрические формы имеют большую площадь излучателя для преодоления ограничений времени прохождения. 

Встречно-штыревая геометрия используется для слаботочных цепей малой мощности, а накладной и матричный типы — только для малой мощности. Для высокочастотных применений структура NPN предпочтительнее, потому что подвижность электронов выше, чем подвижность дырок. Диффузия и ионная имплантация являются распространенными методами изготовления транзисторов.

Эпитаксиальный N-слой выращивается на кремниевой подложке N+ с низким удельным сопротивлением, P-область диффундирует, образуя основу, а N±слой диффундирует по P-области, образуя эмиттер. Кремниевая подложка действует как коллектор.