Bipolární tranzistory

Tranzistor patří mezi nejdůležitější polovodičové součástky. Je tvořen krystalem se dvěma přechody PN. Střední část krystalu je báze B a přechody PN ji oddělují od oblasti s opačným typem vodivosti, které označujeme jako kolektor C a emitor E (viz obr. 223). Oblast kolektoru je zpravidla větší než oblast emitoru a přechody jsou v malé vzájemné vzdálenosti, takže objem báze mezi oběma přechody je velmi malý.

Podle druhu vodivostí jednotlivých částí označujeme tranzistory jako typ NPN a PNP. Schematické značky obou typů jsou podobné - na obr. 224a je schematická značka pro typ NPN, na obr. 224b pak pro typ PNP.

Mnemotechnická pomůcka, jak si pamatovat, která značka patří ke kterému tranzistoru: „NPN šipka ven!“ Máme na mysli šipku, která se objevuje v nákresu schematické značky.

Tranzistor má dva obvody - vstupní a výstupní. Proto by měl mít čtyři vývody. Tranzistor má však ve skutečnosti pouze tři vývody (elektrody); jedna elektroda je společná oběma obvodům. Proto se rozlišují zapojení se společnou bází, zapojení se společným kolektorem nebo zapojení se společným emitorem.

Tranzistor má dva přechody PN - emitorový (přechod E - B) a kolektorový (přechod B - C). Oba je možné zapojit dvěma způsoby a tak získáváme celkem čtyři možnosti zapojení:

1. oba přechody v propustném směru - odpor obou přechodů je malý, je proto malý i celkový odpor součástky a součástkou prochází velký proud. Není ale možné realizovat velké změny napětí, takže toto zapojení je pro zesilování nevhodné.

2. oba přechody v závěrném směru - prochází malý proud nezávisle na napětí (odpor přechodů a tedy i celé součástky je velký), čili opět nevhodné pro praktické využití.

3. jeden přechod v propustném a druhý v závěrném směru - jedná se o dvě záměnné možnosti. V tomto zapojení je možné použít tranzistor jako zesilovač. To ale znamená, že tranzistor musí být zařízen tak, aby mohl kolektorem procházet velký proud - proto musí mít kolektor větší plochu, aby se více ochlazoval. Geometrické uspořádání kolektoru a emitoru je proto jiné.

Obr. 223	Obr. 224

Následující výklad bude proveden pro tranzistor typu PNP, i když v praxi se více vyskytuje tranzistor typu NPN. Je to z toho důvodu, že tranzistor PNP je srozumitelnější na výklad. Vysvětlení tranzistoru typu NPN je analogické.