В современном понимании транзистор – это полупроводниковый радиоэлемент, предназначенный для изменения и управления электрическим током. Обычный полупроводниковый транзистор имеет три вывода: база, эмиттер и коллектор, которые управляют сигналом. Имеются также мощные составные транзисторы.
Размеры полупроводниковых устройств поражают воображение: от нескольких нанометров (бескаркасные компоненты, используемые в микросхемах) до нескольких сантиметров в диаметре для мощных транзисторов, используемых в электростанциях и промышленном оборудовании. Обратное напряжение промышленных транзисторов может достигать 1000 В. Узнать больше о том, что такое биполярные транзисторы можно тут.
Устройство
Конструктивно триод состоит из полупроводникового слоя, заключенного в корпус. Полупроводники – это материалы на основе кремния, германия, арсенида галлия и других химических элементов. Сегодня ведутся исследования по подготовке некоторых типов полимеров и даже углеродных нанотрубок к работе в качестве полупроводниковых материалов. Очевидно, что в ближайшем будущем мы узнаем о новых свойствах графеновых полевых транзисторов.
В прошлом полупроводниковые кристаллы располагались в металлических корпусах с тремя ножками. Такая конструкция была характерна для транзисторов типа “точка-точка”.
Сегодня конструкция большинства планарных, в том числе кремниевых, полупроводниковых приборов основана на использовании определенных частей легированных монокристаллов. Они прессуются в пластиковые, стеклянно-металлические или керамико-металлические упаковки. Некоторые из них имеют выступающие металлические пластины для рассеивания тепла и подключены к радиаторам.
Транзисторы имеют 3 основные схемы включения. Первые два варианта являются наиболее распространенными и имеют входную цепь эмиттер-база и выходную цепь эмиттер-коллектор, где входной ток – это ток базы, а выходной ток – это ток коллектора или эмиттера, соответственно. Схема с общим коллектором используется для усиления тока, а выходной сигнал (напряжение и ток в нагрузке Uре) находится в фазе с управляющим сигналом. Схема с общим эмиттером усиливает напряжение, и выходной сигнал (Uke) не находится в фазе с входным сигналом – выходное напряжение противоположно по отношению к выходному напряжению, которое близко к нулю, когда входное напряжение высокое.
