Transistortypen:Ein umfassender Leitfaden

Elektronische Schaltungen enthalten verschiedene Komponenten, um ein effektives Funktionieren zu ermöglichen. Zu diesen Komponenten gehören Transistoren, die in einer breiten Palette erhältlich sind. Lesen Sie daher weiter, um einen detaillierten Überblick über verschiedene Transistortypen zu erhalten .

Was ist ein Transistor

Ein Transistor ist eine dreischichtige aktive Komponente, die elektrische Signale in einem IC schaltet oder verstärkt. Außerdem bedeutet eine aktive Komponente, dass ihre Eingangsspannung größer als die Ausgangsspannung ist.

Da Transistoren weniger Platz einnehmen und einen besseren thermischen Widerstand haben, sind Transistoren ein Ersatz für Vakuumröhren. Und Transistoren verbrauchen weniger Betriebsleistung.

Transistoren

Transistorbaumdiagramm

Arten von Transistoren

Bipolartransistoren

Ein Bipolar Junction Transistor (BJT) hat drei Abschnitte, nämlich den Emitter (E), die Basis (B) und den Kollektor (C). Stromfluss von den Basisanschlussausgängen bei einem höheren Wert an den Kollektor- und Emitteranschlüssen.

Sie verwenden Löcher und Elektronen für die elektrische Leitfähigkeit, daher „bipolar“. Folglich kommt der Name Junction daher, weil sie zwei PN-Junctions haben.

Darüber hinaus haben BJTs eine niedrige Eingangsimpedanz und eignen sich daher am besten für die Signalverstärkung.

BJT-Betrieb

NPN-Transistor

Ein NPN-Transistor besteht aus einem Halbleiter vom p-Typ zwischen zwei Halbleitern vom n-Typ. In diesem Aufbau sind Löcher die Minoritätsladungsträger, während Elektronen die Majoritätsträger sind.

Dementsprechend sind diese Transistoren wegen ihrer höheren Elektronenmobilität und ihrer geringen Lochmobilität vorzuziehen.

Insbesondere geht die Elektronenmobilität vom Emitteranschluss zum Kollektoranschluss. Dann sendet der Emitter Elektronen an die Basisregion, während die Basis diese Emissionen steuert.

Schaltplan NPN-Transistor

PNP-Transistor

Ein PNP-Transistor hat zwei Halbleiter vom p-Typ, die einen dünneren Halbleiter vom n-Typ einschließen.

Interessanterweise steuert der Basis-Emitter-Übergang immer noch die Stromrichtung. Dies geschieht jedoch in der entgegengesetzten Richtung eines Transistors vom n-Typ.

PNP-Transistorschaltung

Feldeffekttransistor (FET)

Ein FET ist ein Halbleiterbauelement mit drei Bereichen, nämlich Source (S), Gate (G) und Drain (D).

Darüber hinaus ist es ein unipolares Gerät, da es im Gegensatz zu BJTs nur die meisten Träger für die Elektronenmobilität verwendet.

Die Spannung am Gate-Anschluss steuert die Spannungsquelle und bestimmt somit die Spannung am Drain-Anschluss.

FETs haben eine hohe Eingangsimpedanz; daher fließen nur wenige elektrische Ströme durch sie.

Außerdem sind sie vorteilhaft, da sie billiger und einfach herzustellen sind.

Leider ist ihre Ausgangsstromverstärkung nicht so effizient wie bei BJTs.

Junction-Field Effect Transistor (JFET)

Ein Junction-Field Effect Transistor ist eine frühe Form von FET, die als Transistorschalter oder Verstärker fungieren kann.

JFET-Transistoren

MOSFET

Ein Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor hat eine dünne Metalloxidschicht, die den Kanal- und den Gate-Bereich trennt.

Folglich ermöglicht die Oxidschicht, dass Elektrizität den Siliziumwafer durchdringt, auf dem sie sitzt. Insbesondere ist der Herstellungsprozess als Oberflächenpassivierung bekannt.

Transistoren basierend auf der Funktion

Alternativ erfolgt die Klassifizierung der Transistortypen auch in Abhängigkeit von ihrer Funktionsweise und dem Zweck, dem sie dienen.

Kleinsignaltransistor

Diese arbeiten in einer digitalen Schaltung, um Signale mit niedrigem Pegel zu verstärken; sie können jedoch auch als Schalttransistor arbeiten. Und sie sind in den Formaten NPN und PNP mit einem hFE-Wert zwischen 0 und 100 erhältlich.

Außerdem funktionieren sie am besten mit einem Kollektorstrom von 80 bis 600 mA und einem Frequenzbereich von 1 bis 300 MHz.

Kleine Schalttransistoren

Kleine Schalttransistoren werden hauptsächlich zum Schalten verwendet, obwohl sie auch elektrische Signale verstärken können.

Außerdem haben sie hFE-Werte von 10 bis 200, funktionieren aber besser beim Umschalten als beim Verstärken bei maximaler Nennleistung.

Leistungstransistoren

Leistungstransistoren arbeiten in Hochleistungsschaltkreisen und haben daher eine Leistungssenke, um eine Überhitzung zu verhindern. Außerdem reicht ihr idealer Arbeitsleistungswert von 0 bis 100 W bei einer geeigneten Frequenz von 1 bis 100 MHz

Leistungstransistor

Hochfrequenztransistoren

Auch als HF-Transistoren bekannt, arbeiten sie in Hochgeschwindigkeits-Schaltanwendungen. Außerdem arbeiten sie mit einem kleinen Eingangssignal, das bei hohen Frequenzen funktioniert.

Bezeichnenderweise haben sie einen Kollektorstrom von 10 bis 600 mA und eine Nennfrequenz von maximal 200 MHz.

Fototransistor

Das sind lichtempfindliche Transistoren. Die lichtempfindliche Eigenschaft ersetzt den Basisanschluss, was bedeutet, dass der Transistor AUS ist, wenn kein Licht vorhanden ist.

Darüber hinaus sind sie als Photo-FETs und Photo-BJTs erhältlich. Foto-BJTs sind jedoch lichtempfindlicher.

NPN- und PNP-Fototransistorschaltungsdarstellung

Uni-Junction-Transistoren (UJT)

UJTs haben drei Anschlüsse, wobei zwei die Basis und der andere der Emitter sind. Sie arbeiten im Schaltbetrieb und sind nicht zum Verstärken geeignet.

UJT-Schaltungssymbol

Heterojunction Bipolar Transistor (HBT )

Ein HBT ist ein Bipolartransistor mit unterschiedlichen Halbleitermaterialien im Emitter- und Basisbereich, die einen Heteroübergang bilden.

Sie sind ein Upgrade von BJTs, da sie Hochfrequenzsignale verarbeiten und somit effizient in der digitalen Elektronik arbeiten.

Arten von Transistoren: Darlington-Transistor

Ein Darlington-Transistor ist eine Schaltungskombination aus zwei Bipolartransistoren, die ihre Stromverstärkung erhöht.

Der Emitter eines BJT ist mit dem Basisbereich des anderen BJT verbunden. Außerdem sind sie in Einzeltransistorgehäusen erhältlich.

Schottky-Transistor

Es ist eine Kombination aus einer Schottky-Diode und einem Transistor. Darüber hinaus verhindert die Diode eine Transistorsättigung von der Stromquelle, indem überschüssiger Strom abgeleitet wird.

Multiple-Emitter-Transistor

Es ist ein spezieller BJT, der hauptsächlich an den Eingängen von ICs, Logikgattern und NAND-Gattern vorhanden ist.

Sie ersetzen Dioden in DTLs und ermöglichen schnelle Einzeltransistoroperationen in Logikgattern. Darüber hinaus reduziert seine Konfiguration die Verlustleistung einer Schaltung.

Arten von Transistoren:Dual-Gate-MOSFET

Es ist in Anwendungen unerlässlich, die ein Dual-Gate in Reihe erfordern. Die Gates beeinflussen den Stromflusspegel zwischen dem Gate und dem Source-Anschluss.

Avalanche-Transistor

Es ist ein BJT, der im Lawinendurchbruchgebiet operiert. Es hat Übergangszeiten von weniger als Nanosekunden und kann extrem hohe Ströme schalten.

Diffusionstransistor

Es ist ein BJT mit Dotierungsmitteln im Halbleitermaterial. Der Vorgang des Einbringens von Dotierungsmitteln wird jedoch nach dem Legierungs- und Wachstumsverbindungs-Fertigungsprozess des BJT ausgeführt.

Zusätzlich finden Sie hier eine Videoillustration, die zeigt, wie Transistoren in einer Schaltung funktionieren.

Wie werden Transistoren getestet?

Sie können die Beschädigung oder den Betriebszustand von Transistoren testen, indem Sie:

Verwenden Sie ein Multimeter

Es kann ein Digitalmultimeter sein, das auf Diodentest eingestellt ist oder ein analoges Multimeter, das auf einen niedrigen Widerstandsbereich eingestellt ist

Multimeter

Denken Sie daran, alle Leads in beide Richtungen zu testen und Folgendes zu überprüfen:

Der Basis-Emitter-Übergang und Basissammler in eine Richtung leiten wie eine Diode.

Auch der Kollektor-Emitter-Übergang sollte nicht leiten.

Arten von Transistoren:Eine einfache Schaltung verwenden

• Schließen Sie den Transistor in eine Schaltung ein.
• Denken Sie auch daran, einen 10k-Widerstand einzubauen an der Basis zum Schutz des Transistors.
• Stellen Sie sicher, dass die Versorgungsspannung zwischen 5 liegt und 12 V .
• Wenn der Transistor funktioniert, sollte die LED daher leuchten, wenn Sie den Schalter betätigen.
• Kehren Sie alternativ dieselbe Schaltung und Versorgungsspannung um, um einen PNP-Transistor zu testen.

Einfacher Schaltkreis

Schlussfolgerung

Hoffentlich sind Sie jetzt mit allen Transistortypen und ihrer Funktionsweise vertraut. Wenn Sie Erläuterungen benötigen oder Fragen haben, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.