Bipolare Transistoren

BJT-Transistor - die grundlegendsten diskreten Komponenten

Der Bipolartransistor wurde im Dezember 1947 in den Bell Telephone Laboratories von John Bardeen und Walter Brattain unter der Leitung von William Shockley erfunden. Eine weitere Iteration dieses Designs, der Bipolar Junction Transistor (BJT) , wurde ein Jahr später von Shockley erfunden. Dies eröffnete enorme Möglichkeiten in der Elektronik. Transistoren ersetzten Vakuumröhren . Sie sind besser, kleiner und energieeffizienter als sie, aber die Produktionstechnologie dieser Art von Elementen hat sich seit ihrer Erfindung bis heute dramatisch verändert. Dennoch bleibt es ein untrennbarer Bestandteil jeder elektronischen Schaltung. Transistoren ermöglichten nicht nur die Reduzierung der Größe von Radios und Fernsehgeräten, sondern ermöglichten auch die Erstellung integrierter Schaltkreise, die oft Millionen von Transistoren in ihrer Struktur enthalten.

Wie Bipolartransistoren aufgebaut sind

Ein Bipolartransistor besteht aus drei unterschiedlich dotierten Halbleitergebieten – Emitter, Basis und Kollektor . Diese Bereiche sind vom P- oder N-Typ dotiert und abwechselnd angeordnet. Jeder Halbleiterbereich ist mit einem entsprechend bezeichneten Anschluss verbunden – Emitter (E), Basis (B) und Kollektor (C). Die Basis befindet sich zwischen Emitter und Kollektor und besteht aus einem leicht dotierten Material mit hohem Widerstand. Der Kollektor umgibt den Emitterbereich, wodurch es den in den Basisbereich injizierten Elektronen nahezu unmöglich gemacht wird, zu entkommen, ohne sie zu sammeln, und der resultierende gemeinsame Basisverstärkungswert liegt sehr nahe bei Eins, wodurch der Transistor einen großen gemeinsamen Kollektorverstärkungswert erhält.

Bipolartransistor - NPN- und PNP-Elemente - Unterschiede in Struktur und Betrieb

Die Reihenfolge der Anordnung der P- und N-Schichten in einem Bipolartransistor bestimmt seinen Typ und seinen Betrieb . BJTs sind in zwei Typen oder Polaritäten erhältlich, die als PNP und NPN bekannt sind. Ein NPN-Transistor hat zwei Halbleiterübergänge, die sich einen dünnen P-dotierten Bereich teilen, während ein PNP-Transistor zwei Halbleiterübergänge enthält, die sich einen dünnen N-dotierten Bereich teilen.NPN ist eine von zwei Arten von Bipolartransistoren. Es besteht aus einer Schicht aus P-dotiertem Halbleiter zwischen zwei N-dotierten Schichten.Der kleine Strom, der in die Basis eintritt, wird verstärkt, um einen großenKollektor- und Emitterstrom zu erzeugen. Bei einer positiven Potentialdifferenz, gemessen von der Basis zum Emitter, ist der Transistor aktiv. PNP-Transistoren sind genau umgekehrt aufgebaut. Sie haben auch den gegenteiligen Effekt. Sie sind aktiv, wenn keine Spannung an der Basis anliegt.