Транзистор – компонент бытовой и промышленной электроники, управляющий высокими токами с помощью низкого тока. Второе название этого элемента – полупроводниковый триод. Деталь широко используется во многих современных электронных устройствах. Его основное достоинство – небольшой размер и, как результат, снижение выделения тепла и количества потребляемой энергии при повышении быстродействия и эффективности.
Как выглядит?
Внешне компонент состоит из корпуса с тремя «ножками»-выводами (транзисторы с большим количеством выводов также существуют, но менее распространены). Корпус изделия может быть изготовлен из разных материалов:
- керамики;
- металла (сплав на основе любого компонента);
- жесткого пластика.
Внутри корпуса расположены 3-и слоя полупроводника. Из них 2 крайних – коллектор и эмиттер, они обязательно имеют проводимость одинакового типа (p или n). Между ними расположен средний слой, база. Его тип проводимости обязательно различается от соседних. В зависимости от строения транзисторы называются p-n-p или n-p-n.
Каждый слой имеет тончайшее металлическое покрытие и миниатюрные проволочки. Этими металлическими элементами слои-полупроводники соединяются с выводами устройства.
Так выглядят биполярные транзисторы, бывают также полевые модели, они одновременно и похожи, и не похожи на биполярные. В их корпусе тоже находятся полупроводники, но их число и расположение работы не такие, как у биполярных вариантов.
Если транзистор рассчитан на работу с нагрузкой до 1,5 кВт, он обязательно дополняется радиатором теплоотвода, так как рабочая температура их может достигать +200℃ и даже +300℃. Такие модели используются исключительно в мощном промышленном оборудовании.
Где применяется?
Эту деталь можно увидеть едва ли не в каждой электронной схеме – от каких-то простейших устройств до системных плат ПК. Если транзисторы соединены в группу и имеют в составе этой группы еще некоторые вспомогательные компоненты, они способны совершать логические операции и потому представляют собой процессор. В некоторых из них может размещаться даже до сотен тысяч полупроводниковых триодов. А транзисторы, работающие в усилительном режиме, могут выступать генераторами.
Полупроводниковые триоды используются в:
- преобразователях частот;
- процессорах самых разных устройств, например, вычислительных электронных приборах, компьютерах;
- разнообразных генераторах;
- сглаживающих фильтрах;
- переключателях, например, транзистор КТ809А;
- усилителях сигнала (входят в состав громкоговорителей, слуховых аппаратов);
- электронных ключах, регенераторах.
Транзисторы большой мощности можно встретить в нагревателях индукционного типа, сварочных инверторных аппаратах. Устройства входят в состав «пар Дарлингтона, или IGBT, когда в одном корпусе объединяются два и более биполярных транзисторов для повышения работоспособности, улучшения других характеристик схемы.
Как работает?
На эмиттер транзистора подают ток, который устремляется по направлению к коллектору. Когда на базе возникает (подается извне) незначительное напряжение, оно снижает сопротивление между эмиттером и коллектором, преград для передвижения тока нет – и в результате устройство пребывает в состоянии «Открыто». Изменением напряжения можно управлять движением и параметрами тока, вплоть до полного его отключения. В состоянии «Закрыто» напряжения на базе нет, ток перетекать не способен. Принцип работы транзистора позволяет использовать это устройство в качестве усилителя электрического сигнала или электронного ключа.
