Początki tranzystorów sięgają blisko 100 lat wstecz, a o nich samych można powiedzieć, iż zrewolucjonizowały współczesną elektronikę. Dlaczego? Przyjrzyjmy się, czym są oraz na czym polega ich działanie.
Tranzystor – co to jest? Jak działa tranzystor?
Te niewielkie elementy mają charakter półprzewodnikowy i posiadają na ogół trzy, a niekiedy cztery wyprowadzenia. Sterują przepływem prądu lub napięcia. Mogą je również wzmacniać.
Inaczej mówiąc, tranzystor to elektroniczny przełącznik, dzięki któremu można w bezpieczny sposób, używając małego prądu, włączyć przepływ większego.
Jak to działa?
Omawiając schemat działania tranzystora, należy wziąć pod uwagę 3 podstawowe elementy:
- B – bazę.
- C – kolektor.
- E – emiter.
Każdy z tych elementów posiada obwód. Tranzystor umożliwia sterowanie obwodem bazy (B) w taki sposób, by pobierać prąd z kolektora (C), zasilając obwód emitera (E).
Obrazowo najłatwiej opisać taki schemat działania na przykładzie kranu z umywalką. Obwodem bazy jest tutaj kurek. Kręcąc nim, pobieramy wodę (prąd) z instalacji wod-kan (kolektor). Strumień jej natężenia jest zależny od tego, jak mocno przekręcimy kurek. Korpus baterii pełni rolę emitera, dzięki któremu woda płynie do umywalki.
Podział tranzystorów
Ze względu na zasadę działania wyróżnia się 2 główne grupy tranzystorów:
- Bipolarne – w których prąd płynie przez półprzewodnik o różnym typie przewodnictwa (n i p). Tranzystory bipolarne dzielą się zależnie od typów przewodnictwa na: npn i pnp.
- Unipolarne (polowe) – gdzie prąd płynie przez półprzewodnik o jednym typie przewodnictwa. W tym typie wyróżnia się tranzystory FET: MSFET, PNFET, MOSFET i TFT.
Czym różnią się oba typy?
Tranzystor bipolarny steruje prądem, a polowy – napięciem. W pierwszym niewielki prąd płynący między bazą a emiterem steruje większym prądem płynącym pomiędzy kolektorem a emiterem. W przypadku tranzystorów unipolarnych prąd wyjściowy jest funkcją napięcia sterującego.
Inne kryteria podziałów tranzystorów to m.in. ze względu na typ (jednozłączowe i IGBT), typy użytych przewodników, materiał półprzewodnikowy czy parametry.
Do czego służy tranzystor?
Jaką rolę pełni tranzystor w prostych czy bardziej skomplikowanych układach elektronicznym? Jego podstawowym zadaniem jest kontrola napięcia lub natężenia prądu tak, by zapobiec przegrzaniu, a nawet spaleniu sprzętu pobierającego duże napięcie. By to lepiej zobrazować, wróćmy do naszego przykładu z kranem.
Wyobraź sobie, że zamiast baterii z kurkiem posiadasz nad umywalką zwykłą rurę, którą można wyłącznie zamknąć lub otworzyć. W pierwszym przypadku woda nie płynie w ogóle. Wybierając drugą opcję, puszczasz wodę, ale nie masz kontroli nad jej ciśnieniem, więc w momencie otwarcia przewodu, wystrzeli ona z takim ciśnieniem, że zaleje łazienkę. Dopiero montaż baterii z kurkiem umożliwi Ci bezpieczne sterowanie ciśnieniem.
Ile kosztuje tranzystor?
Ceny tranzystorów są naprawdę różne i w zależności od zaawansowania technologii wahają się w granicach od kilku do kilku tysięcy złotych. Na rynku znajdziesz cały wachlarz ofert. Warto porównać interesujące Cię elementy na stronach kilku różnych sklepów.
