Tranzistor

Tranzistor je jednou z najdôležitejších polovodičových súčiastok. Základom tranzistora je kryštál polovodiča s dvoma prechodmi PN. Pri zhotovovaní tranzistorov sa používajú rôzne technológie. Ich cieľom je utvoriť v kremíku, príp. v germániu s určitým typom vodivosti dve oblasti s opačným typom vodivosti. Tak vznikajú tranzistory typu PNP a NPN. Rozlišujú sa schematickou značkou .
Základný kryštál polovodiča sa nazýva báza B. V oblasti s opačným typom vodivosti sú kolektor C a emitor E. Oblasť kolektora je spravidla väčšia ako oblasť emitora. Obe oblasti sú od bázy oddelené prechodmi PN.

NPN PNP
Prechody sú blízko seba, takže objem bázy medzi obidvoma prechodmi je veľmi malý. Na jednotlivé časti tranzistora sú pripojené kovové elektródy. Označujeme ich zhodnými názvami — báza, kolektor a emitor. Preto je pre tranzistor charakteristické, že na puzdre, ktoré chráni polovodičový systém, má tri vývody. Pomocou nich možno tranzistor zapojiť do elektrického obvodu.

Základné pripojenie tranzistora typu NPN ukazuje priložený obrázok. Ak pripojíme zdroj napätia medzi kolektor a emitor, pri ľubovoľnej polarite zdroja jeden z prechodov do bázy je vždy zapojený v závernom smere a tranzistorom prúd neprechádza. Pripojme kolektor ku kladnému pólu zdroja a emitor k zápornému pólu. Zistime, že kolektorový prechod (prechod medzi bázou a kolektorom je zapojený v závernom smere. Miliampérmetrom neprechádza prúd.

Utvorený kolektorový obvod doplníme obvodom hazy. Na bázu pripojíme kladný pól zdroja napätia a na emitor záporný pol. Pretože prechod medzi bázou a emitorom je zapojený v priepustnom smere, obvodom začne prechádzať prúd. Môžeme ho zmerať mikroampérmetrom pripojeným do prívodu k báze. Pri meraní zistíme, že prúd začal prechádzať aj kolektorovým obvodom, napriek tomu, že jeho prechod do bázy je zapojený v závernom smere. Pritom prúd v kolektorovom obvode je oveľa väčší ako prúd v obvode bázy.
Takto sa prejavuje základná funkcia tranzistora. V obvode bázy veľmi malé napätie vzbudzuje prúd, ktorý vyvolá značný prúd v kolektorovom obvode. Tento jav vysvetľujeme prenikaním elektrónov z emitora do oblasti bázy. Vzhľadom na to, že objem bázy je veľmi malý, všetky elektróny sa v nej nemôžu rekombinovať s dierami. Elektródy sú súčasne silne priťahované kladným kolektorom. Na rozdiel od dier, pre ktoré je prechod do kolektora uzavretý, elektróny môžu prechodom prechádzať
a utvárajú kolektorový prúd.

Už z výkladu funkcie tranzistora je zjavné, že tranzistor zväčšuje, čiže zosilňuje prúd. Preto sa tranzistor používa ako zosilňovač v elektronických zariadeniach.
V technickej praxi sa tranzistory zapájajú do obvodov najčastejšie tak, ako to ukazuje priložený obrázok. Pretože emitor je spoločný pre obidva obvody, hovoríme o zapojení so spoločným emitorom. Podobne sa zapájajú aj tranzistory typu PNP, avšak polarita zdrojov napätia v obvodoch je opačná. V praxi sa zvyčajne nepoužívajú dva zdroje napätia, ale báza s kolektorom sa pripája cez rezistor na rovnaký pol zdroja.