Tranzystor jest urządzeniem półprzewodnikowym używanym do wzmocnienia lub przełączania sygnałów elektrycznych i zasilania. Jest to jeden z podstawowych elementów nowoczesnej elektroniki. Składa się z materiału półprzewodnikowego, zwykle z co najmniej trzema zaciskami do połączenia z obwodem elektronicznym. Napięcie lub prąd przyłożone do jednej pary zacisków tranzystora kontroluje prąd przez inną parę terminali. Ponieważ moc kontrolowana (wyjściowa) może być wyższa niż moc sterująca (wejściowa), tranzystor może wzmocnić sygnał. Niektóre tranzystory są pakowane indywidualnie, ale wiele innych w formie miniaturowej znajduje się osadzone w zintegrowanych obwodach.
Zalety tranzystora
Niskie zużycie energii
Tranzystory wymagają mniejszej mocy niż rurki próżniowe, co czyni je idealnymi do urządzeń zasilanych baterią, takimi jak telefony komórkowe.
Mały rozmiar
Tranzystory są znacznie mniejsze niż rurki próżniowe, co czyni je idealnymi do miniaturyzacji obwodów elektronicznych. Ta redukcja wielkości doprowadziła do opracowania przenośnych urządzeń elektronicznych, takich jak laptopy i smartfony.
Wysoka niezawodność
Tranzystory są bardziej niezawodne niż rurki próżniowe, ponieważ nie mają filamentu, który może się wypalić. To sprawia, że tranzystory są idealne do stosowania w krytycznych zastosowaniach, takich jak sprzęt medyczny i technologia lotnicza.
Szybkie prędkości przełączania
Tranzystory mogą włączać się i wyłączać znacznie szybciej niż rurki próżniowe. To sprawia, że są idealne do użytku w obwodach cyfrowych, takich jak mikroprocesory i układy pamięci.
Dlaczego warto nas wybrać
Honor firmy
Firma uzyskała ponad 80 zezwoleń na patent, obejmujących takie aspekty, jak patenty wynalazków, patenty projektowe i patenty modelu użyteczności.
Strategia korporacyjna
Rozszerz więcej udziałów w rynku zagranicznych akcji rynkowych, a następnie opracuj nową firmę dla komponentów pasywnych, poprawiając preferowane system łańcucha dostaw, zapewniają najlepszą obsługę klientom.
Zastosowania produktów
Produkty szeroko stosowane w wielu obszarach, takich jak zasilacz i adaptery (klient: zasilanie Sungrow), zielone oświetlenie (klienci: MLS, Tospo Lighting), Router (klient: Huawei), smartfon (klienci: Huawei, Xiaomi, Oppo) i produkty komunikacyjne, Automobile Electrics (Klient: SAIC General Botors. obszar (Hikvision, Dahua) i inne obszary.
Możliwości badań i rozwoju
Zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami zarządzania firma niezależnie budowała system zarządzania biurem TRR od wielu lat, uwzględniając większość funkcji, takich jak produkcja, sprzedaż, finanse, personel i administracja do zarządzania systemem, promując informacje o zarządzaniu firmą oraz realizując tryb zarządzania bazą danych produkcji i popytu, poprawić jakość i wydajność produkcji i zarządzania, lepiej osiągnąć zarządzanie produktami złożonymi, złożonymi produkcjami i zaspokajanie różnych potrzeb klientów.
Tranzystor może działać jako przełącznik lub brama dla sygnałów elektronicznych, otwierając i zamykając bramę elektroniczną wiele razy na sekundę. Zapewnia, że obwód jest włączony, jeśli prąd płynie i wyłącza się, jeśli nie jest. Tranzystory są używane w złożonych obwodach przełączających, które obejmują wszystkie nowoczesne systemy telekomunikacyjne. Obwody oferują również bardzo wysokie prędkości przełączania, takie jak setki Gigahertz lub ponad 100 miliardów cykli na sekundę.
Tranzystory można połączyć, aby utworzyć bramę logiczną, która porównuje wiele prądów wejściowych, aby zapewnić inne wyjście. Komputery z bramami logicznymi mogą podejmować proste decyzje za pomocą algebry boolowskiej. Techniki te są podstawą współczesnych programów komputerowych i komputerowych.
Tranzystory odgrywają również ważną rolę w wzmacnianiu sygnałów elektronicznych. Na przykład w aplikacjach radiowych, takich jak odbiorniki FM, w których odbierany sygnał elektryczny może być słaby z powodu zakłóceń, wymagana jest wzmocnienie, aby zapewnić słyszalne wyjście. Tranzystory zapewniają tę wzmocnienie poprzez zwiększenie siły sygnału.
Tryby pracy tranzystorowej
Po zastosowaniu małego sygnału między jedną parą zacisków w tranzystorze, można operować sygnał do kontrolowania znacznie większego sygnału na innej pary zacisków. W tej części właściwość tranzystora jest uzyskiwana z powodu siły sygnału w procesie przełączania, a generowane wyjście może być napięcie, prąd lub sygnał elektroniczny. Jeśli wejście wzrośnie, zwiększa się również wyjście. Innymi słowy, łatwo jest powiedzieć, że wyjście jest proporcjonalne do danych wejściowych. Z powodu tego konkretnego tranzystora aktywności może działać jako wzmacniacz.
Głównym zastosowaniem tranzystora jest to, że sprawia, że obwód jest bardziej kontrolowany, a przepływ prądu jest określany przez inne elementy obwodu. W zależności od warunków odchylenia, takich jak do przodu lub do tyłu, tranzystory mają trzy główne tryby odcięcia, aktywne i nasycenia.
Tryb aktywny:W tym trybie tranzystor jest zwykle używany jako wzmacniacz prądowy. W trybie aktywnym dwa połączenia są inaczej stronnicze, co oznacza, że połączenie emitera bazy jest stronnicze do przodu, podczas gdy połączenie bazy kolektora jest stronnicze do tyłu. W tym trybie prąd przepływa między emiterem a kolektorem oraz ilością przepływu prądu w proporcjonalnym do prądu podstawowego.
Tryb odcięcia:Tutaj zarówno połączenie podstawowe, jak i złącze emitera są odwrotne. Ponieważ oba złącze PN są odwrotne, prawie nie ma przepływu prądu, z wyjątkiem bardzo małego wycieku prądów. W trybie BJT jest wyłączony i jest zasadniczo otwartym obwodem. Ten region jest używany głównie w obwodach przełączania i cyfrowej logiki.
Tryb nasycenia:W tym konkretnym trybie działania zarówno złącze bazowe, jak i kolekcjonerskie są stronnicze do przodu. Tutaj prąd przepływa swobodnie z kolekcjonera do emitera z prawie 0 oporem. W tym trybie tranzystor jest w pełni włączony i jest to obwód zamknięty. Jest używany głównie w obwodach przełączania i cyfrowej logiki.
Materiały tranzystorowe i proces produkcyjny
Materiały stosowane do produkcji tranzystorów i ich proces produkcji mają kluczowe znaczenie dla ich wydajności i funkcjonalności. Krzem, półprzewodnik, jest najczęściej stosowanym materiałem w produkcji tranzystora ze względu na jego doskonałe właściwości półprzewodników, obfitość i stosunkowo niski koszt. Ma krystaliczną strukturę, która umożliwia kontrolowane wprowadzenie zanieczyszczeń, proces znany jako doping, który jest kluczowy dla działania tranzystorów.
Doping polega na wprowadzeniu zanieczyszczeń do krzemu w celu zmiany jego przewodności. Istnieją dwa rodzaje domieszkowania: typ N, w którym atomy domieszkowania mają więcej elektronów walencyjnych niż krzem i typ p, w którym atomy domieszkowane mają mniej elektronów walencyjnych. Interakcja między materiałami typu N i typu p w tranzystorze pozwala na kontrolę i amplifikację sygnałów elektrycznych.
Proces produkcyjny tranzystorów jest złożony i obejmuje kilka kroków. Proces zaczyna się od stworzenia wafla krzemowego, cienkiego plastra kryształu krzemu. Następnie wafel poddawany jest różnym procesom, w tym utlenianiu, fotolitografii, trawaniu i implantacji dyfuzji lub jonowej, aby stworzyć strukturę tranzystora. Utlenianie polega na uprawie krzemowej warstwy dwutlenku na waflu, która działa jak izolator. Fotolitografia służy do przeniesienia wzoru tranzystora na wafel, trawienie usuwa niechciany materiał, aby odsłonić strukturę tranzystora, a implantacja dyfuzji lub jonów wprowadza domieszki do krzemu.
Ostateczne kroki obejmują osadzanie styków metalowych w celu podłączenia tranzystora z resztą obwodu i pakowanie gotowego tranzystora dla urządzeń elektronicznych. Cały proces przeprowadzany jest w środowisku czystym, aby zapobiec zanieczyszczeniu, co może negatywnie wpłynąć na wydajność tranzystora.
Proces produkcyjny tranzystorów znacznie ewoluował dzięki postępom technologicznym, umożliwiając produkcję coraz mniejszych i silniejszych tranzystorów. Obecnie tranzystory są wytwarzane przy użyciu zaawansowanych technik, takich jak FINFET (Tranzystor Fin-Field Effect) i GAAFET (Tranzystor Field-Effect Effect Effect), które pozwalają na produkcję tranzystorów o cechach tak małych jak kilka nanometrów.
Te postępy w procesach materiałowych i produkcyjnych były kluczowe dla ciągłej ewolucji technologii tranzystorowych, umożliwiając rozwój coraz mocniejszych i energooszczędnych urządzeń elektronicznych.
Tranzystor dwubiegunowy (BJT)
Tranzystory dwubiegunowe to tranzystory zbudowane z 3 regionów, podstawy, kolekcjonera i emitera. Tranzystory dwubiegunowe, różne tranzystory FET, to urządzenia kontrolowane prąd. Mały prąd wchodzący do podstawowego regionu tranzystora powoduje znacznie większy przepływ prądu z emitera do regionu kolektora. Tranzystory dwubiegunowe są dostępne w dwóch głównych typach: NPN i PNP. Tranzystor NPN to taki, w którym większość obecnych nośników to elektrony.
Elektron płynący z emitera do kolektora stanowi podstawę większości przepływu prądu przez tranzystor. Dalsze rodzaje ładunku, dziury są mniejszością. Tranzystory PNP są przeciwne. W tranzystorach PNP większość obecnych otworów nośnych. Tranzystory BJT są dostępne w dwóch typach, a mianowicie PNP i NPN.
Tranzystor PNP
Ten tranzystor jest innym rodzajem tranzystorów połączeń dwubiegunowych i zawiera dwa materiały półprzewodników typu p. Materiały te są podzielone przez cienką warstwę półprzewodników typu N. W tych tranzystorach większość nośników ładunków są otwory, podczas gdy nośnikami mniejszości są elektrony.
W tym tranzystorze symbol strzałki wskazuje konwencjonalny przepływ prądu. Kierunek przepływu prądu w tym tranzystorze pochodzi od terminalu emitera do zacisku kolektora. Ten tranzystor zostanie włączony po przeciągnięciu terminalu podstawowego do niskiego poziomu w porównaniu z terminalem emitera. Tranzystor PNP z symbolem pokazano poniżej.
Tranzystor NPN
NPN jest również jednym rodzajem BJT (dwubiegunowe tranzystory połączenia) i zawiera dwa materiały półprzewodników typu N, które są podzielone przez cienką warstwę półprzewodników typu p. W tranzystorze NPN większość nośników ładunku to elektrony, podczas gdy nośnikami ładunku mniejszości są otwory. Przepływ elektronów z zacisku emitera do zacisku kolektora utworzy przepływ prądu w zacisku podstawowym tranzystora.
W tranzystorze mniejsza ilość prądu podaży na terminalu podstawowym może spowodować dostarczenie ogromnej ilości prądu z terminalu emitera do kolekcjonera. Obecnie powszechnie stosowanymi BJT są tranzystorami NPN, ponieważ mobilność elektronów jest wyższa w porównaniu z mobilnością otworów. Tranzystor NPN z symbolem pokazano poniżej.
Tranzystor efektu pola
Tranzystory efektu pola składają się z 3 regionów, bramy, źródła i drenażu. Różne tranzystory dwubiegunowe, FET to urządzenia kontrolowane napięciem. Napięcie umieszczone przy bramie kontroluje przepływ prądu od źródła do drenażu tranzystora. Tranzystory efektu pola mają bardzo wysoką impedancję wejściową, od kilku mega omów (Mω) rezystancji do wielu, znacznie większych wartości.
Ta wysoka impedancja wejściowa powoduje, że mają przez nich bardzo mało prądu. (Zgodnie z prawem Ohma na prąd odwrotnie wpływa wartość impedancji obwodu. Jeśli impedancja jest wysoka, prąd jest bardzo niski.) Tak więc oba FET pobierają bardzo mało prądu ze źródła zasilania obwodu.
Jest to zatem idealne, ponieważ nie zakłócają oryginalnych elementów mocy obwodu, z którymi są one połączone. Nie spowodują załadowania źródła zasilania. Wadą FET jest to, że nie zapewnią one takiego samego wzmocnienia, które można uzyskać z tranzystorów dwubiegunowych.
Tranzystory dwubiegunowe są lepsze, ponieważ zapewniają większą wzmocnienie, mimo że FET są lepsze, ponieważ powodują mniej obciążenia, są tańsze i łatwiejsze do produkcji. Tranzystory efektu terenowego występują w 2 głównych typach: JFET i MOSFET. JFET i MOSFET są bardzo podobne, ale MOSFET mają jeszcze wyższe wartości impedancji wejściowej niż JFET. Powoduje to jeszcze mniej obciążenia w obwodzie. Tranzystory FET są podzielone na dwa typy, a mianowicie JFET i MOSFET.
JFET
JFET oznacza tranzystor skutkowy pola pól. Jest to zarówno proste, jak i początkowe rodzaje tranzystorów FET, które są wykorzystywane jak rezystory, wzmacniacze, przełączniki itp. Jest to urządzenie kontrolowane napięciem i nie używa żadnego prądu odchylenia. Po zastosowaniu napięcia między zaciskami bram i źródłowymi kontroluje przepływ prądu między źródłem i drenażem tranzystora JFET.
Tranzystor efektu pola połączenia (JUGFET lub JFET) nie ma funkcji PN, ale na jego miejscu ma wąską część materiału półprzewodnikowego o wysokiej rezystywności, tworząc „kanał” krzem typu N lub typu p dla większościowych przewoźników, które przenikają z dwoma Ohmicami na temat normalnie normalnie nazywanego spustoszeniem i źródłem.
Istnieją dwie podstawowe konfiguracje tranzystora pola połączenia, kanał N-kanał JFET i kanał P. Kanał JFET N-kanał N jest domieszkowany zanieczyszczeniami dawcy, co oznacza, że przepływ prądu przez kanał jest ujemny (stąd termin N-kanał) w postaci elektronów. Tranzystory te są dostępne zarówno w typach kanałowych, jak i N-kanałowych.
Mosfet
MOSFET lub tranzystor pola-semiconductor-tlenku metalu jest najczęściej stosowany wśród wszystkich rodzajów tranzystorów. Jak sama nazwa wskazuje, zawiera terminal metalowej bramy. Ten tranzystor zawiera cztery terminale, takie jak źródło, drenaż, brama i podłoże lub ciało.
W porównaniu z BJT i JFET, MOSFET ma kilka korzyści, ponieważ zapewnia wysoką impedancję I/P, a także niską impedancję O/P. MOSFET są używane głównie w obwodach o niskiej mocy, szczególnie podczas projektowania układów. Te tranzystory są dostępne w dwóch typach, takich jak wyczerpanie i ulepszenie. Ponadto te typy są podzielone na typy kanałów P i N.
Jak wybrać tranzystor
Prąd kolekcjonerski
Z arkusza danych tranzystorowych poszukaj bieżącej oceny kolekcjonera (IC). Maksymalny limit to 2a. Zatem w swoim projekcie nie przekraczają rzeczywistego prądu kolektora wyższego do tego poziomu. Ustaw rzeczywisty prąd kolektora na jedyne 50% maksymalnej oceny, a Twój projekt będzie w porządku. Możesz ustawić na wyższy niż 50%, ale uważaj i upewnij się, że faktyczne obliczenia prądu są wystarczająco dokładne.
Szczytowy prąd kolektora impulsów (ICM)
Ta ocena jest ważna, gdy tranzystor jest używany w zastosowaniu, w którym prąd kolektora nie jest prosty ani czysty DC, na przykład w przełączaniu konwertera, zasilaczu i falownika.
Napięcie kolekcjonerskie (VCEO)
Zarówno dwa pierwsze ważne oceny dotyczące wyboru tranzystora, są aktualne. Kolejnym równie ważnym oceną jest napięcie kolekcjonera-emitera. W rzeczywistości jest to napięcie widoczne przez tranzystora, gdy podstawa jest otwarta. Aby to zmierzyć, po prostu weź miernik woltów. Umieść dodatnią sondę do kolektora, podczas gdy sonda ujemna do emitera.
Napięcie bazowe emitera (VEBO)
Jest to napięcie przez emiter do złącza podstawowego, gdy kolektor jest otwarty. Podstawowy emiter tranzystora jest w zasadzie diodą. Innymi słowy, napięcie emitera bazy jest maksymalnym napięciem odwrotnym, które można zastosować na tę diodę.
Napięcie bazy kolektora (VCBO)
Jest to napięcie przez kolekcjoner do złącza podstawowego, gdy emiter jest otwarty. Zakładnik bazowy tranzystora jest diodą. Tak więc napięcie bazy kolektora jest maksymalnym napięciem odwrotnym, które można zastosować do tej diody. Weź pod uwagę, aby nie przekroczyć tej wartości. W przeciwnym razie tranzystor od razu otrzyma obrażenia.
Napięcie nasycenia
Kolejnym ważnym parametrem jest napięcie nasycenia. Potrzebne jest napięcie nasycenia emitera - emitera, aby obliczyć rzeczywiste rozpraszanie mocy tranzystora. Idealnym przypadkiem jest to, że to rozproszenie mocy jest niskie. Aby go osiągnąć, napięcie nasycenia emitera - nasycenie emitera musi być bardzo niskie.
Rozpraszanie mocy
Kolejną bardzo ważną oceną tranzystora jest rozpraszanie mocy. Jest podany w arkuszu danych, jak poniżej.
Opór termiczny
Gdy tranzystor jest używany do pracy w temperaturze bardziej niż typowa wartość, potrzebny jest opór cieplny, aby uzyskać maksymalną moc mocy tranzystora. Nazywa się to również potęgą ocen. Rezystancję termiczną można zdefiniować jako połączenie z otoczeniem lub skrzyżowaniem.
Zastosowania tranzystora
Przełącznik:Tranzystory mogą funkcjonować jak przełączniki elektroniczne. Nakładając małe napięcie, duży przepływ prądu można kontrolować lub wyłączyć. Ta funkcja ma kluczowe znaczenie dla obwodów cyfrowych, podstawy współczesnych komputerów i wielu innych urządzeń.
Wzmacniacz:Tranzystory mogą przyjmować słaby sygnał elektryczny i zwiększyć go. Jest to niezbędne do zastosowań, takich jak aparaty słuchowe, wzmacniacze instrumentów muzycznych i technologia radiowa.
Zintegrowane obwody (ICS):Tranzystory są miniaturyzowane i osadzone w dużych liczbach na małe krzemowe układy, aby utworzyć złożone obwody zintegrowane. Te ICS są sercem nowoczesnej elektroniki, znalezionych we wszystkim, od smartfonów i komputerów po samochody i urządzenia medyczne.
Pamięć:Tranzystory są używane w różnych urządzeniach pamięci, takich jak pamięć o losowym dostępie (pamięć RAM) i pamięć flash, które umożliwiają elektroniczne przechowywanie i pobieranie danych.
Bramy logiczne:Tranzystory można łączyć, aby utworzyć bramy logiczne, podstawowe elementy budulcowe obwodów cyfrowych. Bramki logiczne wykonują podstawowe operacje, takie jak i, lub, a nie, co pozwala na złożone obliczenia w urządzeniach elektronicznych.
FAQ
Jesteśmy znani jako jeden z wiodących producentów i dostawców tranzystorów w Shenzhen w Chinach. Jeśli zamierzasz kupić wysokiej jakości tranzystor w magazynie, witaj, aby uzyskać cytat z naszej fabryki. Dostępna jest także usługa OEM.