BJT Transistoren: De hoeksteen van compacte, efficiënte elektronische ontwerpen

Een studie in de geschiedenis van elektronica wijst erop dat de uitvinding van transistoren cruciaal was voor de mensheid. Transistoren zijn beschikbaar om volumineuze, stroomintensieve en lage-efficiënte buizen te vervangen.

Momenteel gebruiken we transistoren voor versterking of schakeling in elektronische schakelingen.

Bekijk dit artikel om meer te leren over bipolaire verbindings-transistoren, hun configuraties en toepassingen.

Wat is een BJT Transistor?

Fig 1: Een NPN vermogenstransistor

Een Bipolaire Verbinding Transistor (BJT) is een stroom-gecontroleerd halfgeleiderapparaat dat bestaat uit twee n-p verbindingen.

Het heeft drie terminals; de basis, de emitter en de collector. Afhankelijk van de n-p rangschikking, gebruikt een BJT ofwel de gaten of de elektronen als de primaire laddragers.

De toepassing van een signaal aan de basisterminal ondergaat versterking aan de collectorterminal van de transistor. Echter, het vereist enige DC-voeding om het signaal te versterken.

Configuratie van BJT Transistoren

Fig 2: Elektronische componenten op een printplaat

Een BJT is een driegterninale schakel- of versterkingsapparaat cruciaal in elektronische schakelingen. Afhankelijk van de primaire laddrager, is het mogelijk om twee bipolaire verbindingstransistorconfiguraties te ontwikkelen.

Daarom hebben we in bipolaire verbindingstransistoren twee ingangen, maar het is onmogelijk om twee uitgangen te hebben omdat het een driegterninaal apparaat is.

Eén van de terminals is gemeenschappelijk voor zowel in- als uitgang om een extra uitgangsterminal te overwinnen.

De volgende drie zijn de mogelijke BJT-configuraties.

BJT Transistoren: De Common Emitter Configuratie

Hier passen we het invoersignaal toe tussen de basis-emitter-verbinding en de collector- en emitter-verbinding als uitgang. Daarom keert de emitter het invoersignaal om.

BJT Transistoren: De Common Collector Configuratie

Deze configuratie past de invoer toe tussen de basis-collector-verbinding terwijl de uitgang genomen wordt van de collector-emitter-hoek.

De Common Base Configuratie

Common Base configuratie gebruikt de basisterminal voor zowel in- als uitgangssignalen. De standaard basisconfiguratie heeft alleen spanningsterkte maar geen stroominkomen.

BJT Kenmerken

Fig 3: Een schakelingsdiagram met transistoren

De drie BJT-configuraties resulteren in verschillende schakelingen met verschillende kenmerken. De belangrijkste kenmerken zijn in- en uitgangsimpedantie, stroom- en spanningsterkte.

De standaard emitterconfiguratie is de meest voorkomende BJT-configuratie. Daarom verbeteren de goede vermogens-, spanning- en stroomversterking de schakelingsversterking.

Typen BJT Transistor

Fig 4: Een technicus die een elektronische printplaat controleert

Bipolaire verbindingstransistoren worden geclassificeerd volgens de primaire laddragers in hun structuur. Als resultaat hebben we

• PNP BJT's - Transistoren met gaten als de primaire laddragers
• NPN BJT's - Transistoren die elektronen als de primaire laddragers gebruiken.

NPN-transistoren zijn populairder dan PNP's omdat ze betere versterking bieden. NPN-transistoren hebben meer elektronen in hun structuur, en elektronen hebben een hogere mobiliteit dan gaten.

BJT Transistoren: PNP Bipolaire Verbinding Transistoren

Een PNP-transistor is een bipolaire verbindingtransistor die het doppen van een N-type materiaal tussen twee P-type halfgeleidermaterialen omvat. De emitter levert de positieve laddragers in PNP-transistoren, die door de basis naar de collector passeren.

Op deze manier controleert de basis het aantal laddragers dat van de emitter naar de collector passeert.

NPN Bipolaire Verbinding Transistoren

Een NPN-transistor is een bipolaire verbindingtransistor die het doppen van een P-type halfgeleidermateriaal tussen twee N-type materialen omvat. In dit geval zijn de meerderheid laddragers vrije elektronen.

De negatieve laddragers bewegen van de valentieband naar de geleidingsband wanneer ze voldoende geëxciteerd zijn. Gevolglik zal er enige stroomdoorstroom zijn door het N-type halfgeleidergebied.

Het Werkgebied van de BJT Transistor

Fig 5: Een elektronische printplaat

Transistoren fungeren technisch als schakelaars of versterkingsapparaten in elektronische schakelingen. Bipolaire verbindingstransistoren zijn driegterninale actieve apparaten die ofwel kunnen geleiden of niet, afhankelijk van de gate-bias.

Daarom laten we kijken naar de werkgebieden van een BJT

Actief Gebied

Hier werkt de transistor als versterker.

Ic = β.Ib

β is de verhouding van de collector- en basistromen en levert de stroomversterking voor een common emitter-transistor.

Verzadigingsgebied

De transistor is volledig AAN, met zijn basis-collector- en basis-emitter-verbindingen in voorwaartse polarisatiemodus.

Ic = I(Verzadiging)

Afknipgebied

Hier is de transistor volledig UIT, met zijn basisspanning minder dan zowel collector- als emitterspanningen.

Ic=0

BJT Transistoren: Toepassingen van BJT's

• Eerst functioneren bipolaire verbindingstransistoren als demodulatoren of detectoren
• Tweedens, gebruikt in versterkersschakelingen als versterkers of als modulators
• Ook bedienen ze oscillators en multivibrators
• Daarnaast zijn ze kritische klikschakelingen voor golfforming
• Verder zijn BJT's ook kritisch in tijdvertragingsschakelingen
• Ten slotte werken BJT's in elektronische schakelingsschakelingen

Conclusie

Bipolaire verbindingstransistoren zijn cruciale elektronische componenten die een diep begrip van een schakeling vereisen. Als resultaat heeft u ze misschien gezien maar niet begrepen hoe ze werken.

We hopen dat dit artikel enige mysterie rond BJT's heeft opgeheven en deuren voor u heeft geopend om door te gaan met uw project.

Voor meer informatie, verduidelijking of assistentie op elektronica, neem contact op met onze experts.