Биполярный транзистор

Биполярный транзистор (БТ) — это полупроводниковый «усилитель» и «ключ». Это маленький прибор, который управляет сильным электрическим током с помощью слабого. Основа его работы — движение двух типов носителей заряда: электронов и «дырок» (отсюда и название «биполярный»).

Он состоит из трёх слоёв полупроводника, чередующихся по типу проводимости. Поэтому есть два основных типа:

• NPN — слой P (база) между двумя слоями N (эмиттер и коллектор). Стрелка на схеме указывает от базы.

• PNP — слой N (база) между двумя слоями P. Стрелка на схеме указывает к базе.

Имеет три вывода:

• Эмиттер (Э, E) — «поставщик» основных носителей заряда. На нём стрелка на схеме.

• База (Б, B) — управляющий вывод. Тонкий слой. Небольшой ток/напряжение на базе управляют током через весь прибор.

• Коллектор (К, C) — «собиратель» носителей заряда. Через него течёт усиленный рабочий ток.

Принцип работы (для типа РNP):

1. На коллектор подают «+», на эмиттер «-».

2. Если на базу (относительно эмиттера) подать небольшой «+» ток (ток базы Iб), он откроет транзистор.

3. При этом через переход коллектор-эмиттер пойдёт большой ток коллектора Iк.

4. Главный смысл: Iк в десятки/сотни раз больше Iб. Малым током базы мы управляем большим током коллектора.

Два основных режима работы:

• Усилитель: Ток базы плавно меняется → ток коллектора меняется тоже, но сильнее. Так слабый сигнал с микрофона становится сильным для динамика.

• Ключ (переключатель): Если тока базы нет (Iб=0) — транзистор закрыт (выключен, тока Iк нет). Если ток базы достаточен — транзистор полностью открыт (включен, Iк максимален). Так управляют лампами, моторами, логическими схемами.

Итог: Биполярный транзистор — основа современной электроники. Он усиливает сигналы и работает как быстрый электрический выключатель, позволяя создавать сложные процессоры, усилители и системы управления.