حالت فعال ترانزیستور چیست؟ ترانزیستور دوقطبی چیست و چگونه آن را آزمایش کنیم

ترانزیستورهای دوقطبیاینها دستگاه های نیمه هادی با سه الکترود متصل به سه لایه متوالی با رسانایی متفاوت هستند. برخلاف سایر ترانزیستورها که یک نوع بار را حمل می کنند، قادر است دو نوع را به طور همزمان حمل کند.

نمودارهای سیم کشی با استفاده از ترانزیستورهای دوقطبی به کار انجام شده و نوع هدایت بستگی دارد. رسانایی می تواند الکترونیکی، سوراخ باشد.

انواع ترانزیستورهای دوقطبی

ترانزیستورهای دوقطبی بر اساس معیارهای مختلف به انواع زیر تقسیم می شوند:

• مواد تولیدی: سیلیکون یا آرسنید گالیم.
• مقدار فرکانس: حداکثر 3 مگاهرتز - کم، تا 30 مگاهرتز - متوسط، تا 300 مگاهرتز - زیاد، بیش از 300 مگاهرتز - فوق العاده زیاد.
• بالاترین اتلاف توان: 0-0.3W، 0.3-3W، بیش از 3W.
• نوع وسیله: 3 لایه نیمه هادی با ترتیب ترتیب نوع هدایت.

دستگاه و کار

لایه های ترانزیستور، اعم از داخلی و خارجی، با الکترودهای داخلی ترکیب شده اند که نام های خود را به صورت پایه، امیتر و کلکتور دارند.

در انواع رسانایی کلکتور و امیتر تفاوت خاصی وجود ندارد، با این حال درصد گنجاندن ناخالصی ها در کلکتور بسیار کمتر است که امکان افزایش ولتاژ مجاز در خروجی را فراهم می کند.

لایه میانی نیمه هادی (پایه) دارای مقاومت بالایی است، زیرا از مواد آلیاژی سبک ساخته شده است. در یک منطقه بزرگ با کلکتور در تماس است. این به شما امکان می دهد سینک گرما را افزایش دهید که به دلیل آزاد شدن گرما از جابجایی انتقال به طرف دیگر ضروری است. تماس خوبپایه های دارای کلکتور اجازه عبور آسان الکترون هایی را می دهند که حامل های اقلیت هستند.

لایه های انتقال بر اساس همان اصل ساخته شده اند. با این حال، ترانزیستورهای دوقطبی دستگاه های تک سر در نظر گرفته می شوند. هنگامی که لایه های شدید متناوب در مکان هایی با رسانایی یکسان هستند، تشکیل پارامترهای نیمه هادی مشابه غیرممکن است.

نمودارهای اتصال ترانزیستور به گونه ای طراحی شده اند که می توانند آن را هم در حالت بسته و هم حالت باز ارائه دهند. در کار فعالهنگامی که نیمه هادی باز است، امیتر در جهت رو به جلو بایاس می شود. برای درک کامل این طرح، باید ولتاژ تغذیه را مطابق نمودار نشان داده شده وصل کنید.

در این حالت، مرز در محل اتصال 2 کلکتور بسته است، جریان از آن عبور نمی کند. در عمل، پدیده متضاد به دلیل انتقال مجاور، تأثیر آنها بر یکدیگر رخ می دهد. از آنجایی که قطب منفی باتری به امیتر متصل است، انتقال نوع باز اجازه می دهد تا الکترون ها به پایه عبور کنند، که در آن با سوراخ هایی که حامل های اصلی هستند، دوباره ترکیب می شوند. جریان پایه I b ظاهر می شود. هرچه جریان پایه بیشتر باشد، جریان خروجی بزرگتر است. این اصل عملکرد تقویت کننده ها است.

فقط حرکت انتشار الکترون ها از طریق پایه جریان می یابد، زیرا هیچ کاری از میدان الکتریکی وجود ندارد. به دلیل ضخامت کم این لایه و گرادیان قابل توجه ذرات، تقریباً همه آنها وارد کلکتور می شوند، اگرچه پایه دارای مقاومت بزرگ. یک میدان الکتریکی در محل اتصال وجود دارد که حمل و نقل را تقویت می کند و آنها را به داخل می کشاند. جریان های امیتر و کلکتور یکسان هستند، به جز اتلاف بار کوچک ناشی از توزیع مجدد در پایه: I e \u003d I b + I to.

مشخصات

• ضریب تقویت جریان β = من به / من ب.
• افزایش ولتاژ U eq / U باشد.
• مقاومت ورودی
• مشخصه فرکانس - توانایی ترانزیستور برای کار تا فرکانس مشخصی که فراتر از آن فرآیندهای انتقال برای تغییر سیگنال دیر انجام می شود.

حالت ها و طرح های عملیاتی

نوع مدار بر نحوه عملکرد ترانزیستور دوقطبی تأثیر می گذارد. سیگنال را می توان حذف کرد و در دو مکان برای موارد مختلف، و سه الکترود وجود دارد. بنابراین، یک الکترود دلخواه باید همزمان هم خروجی و هم ورودی باشد. تمام ترانزیستورهای دوقطبی طبق این اصل به هم متصل می شوند و دارای سه نوع مدار هستند که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

مدار جمع کننده مشترک

سیگنال از مقاومت عبور می کند R L، که در مدار کلکتور نیز گنجانده شده است.

چنین طرح اتصال ایجاد تنها یک تقویت کننده جریان را امکان پذیر می کند. مزیت چنین دنبال کننده امیتر، تشکیل یک مقاومت قابل توجه در ورودی است. این امکان مطابقت با مراحل افزایش را فراهم می کند.

مدار پایه مشترک

در مدار، می توانید یک اشکال را به شکل مقاومت ورودی کوچک پیدا کنید. مدار پایه مشترک اغلب به عنوان یک نوسانگر استفاده می شود.

طرح با قطره چکان مشترک

اغلب، هنگام استفاده از ترانزیستورهای دوقطبی، یک مدار با یک امیتر مشترک انجام می شود. ولتاژ از مقاومت بار R L عبور می کند، برق با یک قطب منفی به امیتر متصل می شود.

علامت مقدار متغیربه پایه و امیتر می آید. در مدار کلکتور، ارزش آن بزرگتر می شود. عناصر اصلی مدار یک مقاومت، یک ترانزیستور و یک مدار خروجی تقویت کننده با منبع تغذیه هستند. عناصر فولادی اضافی: ظرفیت از 1، که اجازه عبور جریان به ورودی، مقاومت را نمی دهد R1، که به دلیل آن ترانزیستور باز می شود.

در مدار کلکتور، ولتاژ و مقاومت ترانزیستور برابر با مقدار EMF است: E= IkRk+Vke.

نتیجه این است که یک سیگنال کوچک Ec قانون تغییر اختلاف پتانسیل در خروجی متغیر مبدل ترانزیستور را تعیین می کند. چنین مداری امکان افزایش چندین برابر جریان ورودی و همچنین افزایش ولتاژ و توان را فراهم می کند.

از جمله معایب چنین مداری می توان مقاومت کم در ورودی (تا 1 کیلو اهم) را نام برد. در نتیجه، مشکلاتی در تشکیل آبشارها ایجاد می شود. مقاومت خروجی از 2 تا 20 کیلو اهم است.

طرح های در نظر گرفته شده عملکرد یک ترانزیستور دوقطبی را نشان می دهد. عملکرد آن تحت تأثیر فرکانس سیگنال و گرمای بیش از حد است. برای رسیدگی به این موضوع، اقدامات جداگانه دیگری اعمال می شود. اتصال زمین امیتر باعث ایجاد اعوجاج در خروجی می شود. برای ایجاد قابلیت اطمینان مدار، فیلترها متصل می شوند، بازخوردو غیره. پس از چنین اقداماتی، مدار بهتر کار می کند، اما بهره کاهش می یابد.

حالت های عملیاتی

سرعت ترانزیستور تحت تأثیر مقدار ولتاژ متصل است. در نظر گرفتن حالت های مختلفروی مثال مداری کار کنید که در آن ترانزیستورهای دوقطبی با یک امیتر مشترک وصل شده اند.

قطع

این حالت زمانی ایجاد می شود که ولتاژ V BE به 0.7 ولت کاهش یابد. در این حالت، اتصال امیتر بسته می شود و جریانی در کلکتور وجود ندارد، زیرا هیچ الکترونی در پایه وجود ندارد و ترانزیستور بسته می ماند.

حالت فعال

هنگامی که ولتاژ کافی برای باز کردن ترانزیستور به پایه اعمال می شود، یک جریان ورودی کوچک و یک جریان خروجی زیاد رخ می دهد. این بستگی به اندازه سود دارد. در این حالت ترانزیستور به عنوان تقویت کننده عمل می کند.

حالت اشباع

این کار تفاوت های خاص خود را با حالت فعال دارد. نیمه هادی تا انتها باز می شود، جریان جمع کننده می رسد بزرگترین ارزش. افزایش آن تنها با تغییر بار یا EMF مدار خروجی حاصل می شود. تنظیم جریان پایه جریان کلکتور را تغییر نمی دهد. حالت اشباع دارای ویژگی هایی است که ترانزیستور کاملاً باز است و به عنوان سوئیچ عمل می کند. اگر حالت های اشباع و قطع ترانزیستورهای دوقطبی را ترکیب کنید، می توانید کلیدها را ایجاد کنید.

ویژگی های مشخصه خروجی بر حالت ها تأثیر می گذارد. این در نمودار نشان داده شده است.

هنگام ترسیم قطعات بر روی محورهای مختصات مربوط به بالاترین اندازه جریان و ولتاژ کلکتور، و سپس ترکیب انتهای آن با یکدیگر، یک خط بار قرمز تشکیل می شود. نمودار نشان می دهد که با افزایش جریان پایه، نقطه جریان و ولتاژ در امتداد خط بار به سمت بالا تغییر می کند.

ناحیه بین مشخصه خروجی هچ شده و محور Vke کار برش است. در این حالت، ترانزیستور بسته است و جریان متقابل کم است. مشخصه در نقطه A در بالا با بار تلاقی می کند، پس از آن، با افزایش بعدی در I V، جریان کلکتور دیگر تغییر نمی کند. در نمودار، ناحیه اشباع، قسمت سایه دار بین محور Ik و شیب دارترین نمودار است.

ترانزیستورهای دوقطبی در حالت های مختلف

ترانزیستور با سیگنال ها تعامل دارد انواع متفاوتکه در مدار ورودی. اساساً ترانزیستور در تقویت کننده ها استفاده می شود. سیگنال AC ورودی جریان خروجی را تغییر می دهد. در این مورد از مدارهایی با امیتر یا کلکتور مشترک استفاده می شود. در مدار خروجی، سیگنال نیاز به بار دارد.

اغلب این کار با استفاده از مقاومت نصب شده در مدار خروجی کلکتور انجام می شود. زمانی که آن را انتخاب درست، مقدار ولتاژ در خروجی بسیار بیشتر از ورودی خواهد بود.

در طول تبدیل سیگنال پالس، حالت مانند سیگنال های سینوسی باقی می ماند. کیفیت تغییر هارمونیک ها با ویژگی های فرکانس نیمه هادی ها تعیین می شود.

حالت سوئیچ

سوئیچ های ترانزیستوری برای سوئیچینگ بدون تماس استفاده می شود مدارهای الکتریکی. این کار شامل تنظیم متناوب مقدار مقاومت نیمه هادی است. ترانزیستورهای دوقطبی بیشترین کاربرد را در دستگاه های سوئیچینگ دارند.

نیمه هادی ها در مدارهای تغییر سیگنال استفاده می شوند. آنها کار جهانیو یک طبقه بندی گسترده استفاده از ترانزیستورها را در مدارهای مختلف ممکن می سازد که قابلیت های عملکرد آنها را تعیین می کند. مدارهای اصلی مورد استفاده، مدارهای تقویت کننده و سوئیچینگ هستند.

بعد از ظهر خوبی داشته باشید دوستان!

امروز ما در ادامه با "آجر" الکترونیکی سخت افزار کامپیوتر آشنا خواهیم شد. ما قبلاً با شما در نظر گرفته ایم که چگونه FET ها، که باید در هر مادربردکامپیوتر.

راحت بنشینید - اکنون ما تلاش فکری می کنیم و سعی می کنیم بفهمیم که چگونه

ترانزیستور دوقطبی

ترانزیستور دوقطبی است دستگاه نیمه هادی، که به طور گسترده در محصولات الکترونیکی از جمله استفاده می شود بلوک های کامپیوتریتغذیه.

کلمه "ترانزیستور" (ترانزیستور) از دو کلمه انگلیسی - "translate" و "resistor" تشکیل شده است که به معنای "مبدل مقاومت" است.

کلمه "دو قطبی" نشان می دهد که جریان در دستگاه توسط ذرات باردار دو قطبی - منفی (الکترون) و مثبت (به اصطلاح "سوراخ") ایجاد می شود.

«حفره» اصطلاحی نیست، بلکه یک اصطلاح کاملاً علمی است. "حفره" یک بار مثبت جبران نشده است، یا به عبارت دیگر، عدم وجود الکترون در شبکه کریستالی یک نیمه هادی است.

ترانزیستور دوقطبی یک ساختار سه لایه با انواع نیمه هادی های متناوب است.

از آنجایی که دو نوع نیمه هادی وجود دارد، مثبت (مثبت، نوع p) و منفی (منفی، نوع n)، دو نوع از چنین ساختاری وجود دارد - p-n-p و n-p-n.

ناحیه میانی چنین سازه ای را پایه و نواحی انتهایی را امیتر و جمع کننده می نامند.

در نمودارها، ترانزیستورهای دوقطبی به روش خاصی مشخص شده اند (شکل را ببینید). می بینیم که ترانزیستور اساساً بله است اتصال p-nبه صورت سری متصل شده است.

سوال Backfill - چرا نمی توانید ترانزیستور را با دو دیود جایگزین کنید؟ بالاخره هر کدام از آنها یک اتصال p-n دارند، درست است؟ من دو دیود را به صورت سری روشن کردم - و در کیف است!

نه! واقعیت این است که پایه در ترانزیستور در حین ساخت بسیار نازک ساخته شده است که با اتصال دو دیود جداگانه نمی توان به آن دست یافت.

اصل عملکرد ترانزیستور دوقطبی

نسبت جریان کلکتور به جریان پایه، بهره جریان نامیده می شود و می تواند از چند واحد تا چند صد متغیر باشد.

جالب است بدانید که برای ترانزیستورهای کم مصرف اغلب بیشتر از ترانزیستورهای قدرتمند است (و نه برعکس، همانطور که ممکن است تصور شود).

تفاوت این است که برخلاف گیت FET، در حین کنترل، جریان پایه همیشه وجود دارد، یعنی. مقداری قدرت همیشه صرف کنترل می شود.

هر چه ولتاژ بین امیتر و بیس بیشتر باشد، جریان بیس بیشتر می شود و بر این اساس، جریان کلکتور بیشتر می شود. با این حال، هر ترانزیستوری دارای حداکثر ولتاژ مجاز بین امیتر و بیس و بین امیتر و کلکتور است. برای فراتر از این پارامترها، باید با یک ترانزیستور جدید پرداخت کنید.

در حالت کار، اتصال بیس-امیتر معمولاً باز است و اتصال بیس-کلکتور بسته است.

یک ترانزیستور دوقطبی، مانند یک رله، می تواند در حالت کلید نیز کار کند. اگر مقداری جریان کافی به پایه اعمال کنید (دکمه S1 را ببندید)، ترانزیستور به خوبی باز می شود. لامپ روشن خواهد شد.

در این صورت مقاومت بین امیتر و کلکتور کم خواهد بود.

افت ولتاژ در قسمت امیتر-کلکتور چند دهم ولت خواهد بود.

اگر سپس جریان را به پایه متوقف کنید (S1 را باز کنید)، ترانزیستور بسته می شود، یعنی. مقاومت بین امیتر و کلکتور بسیار زیاد خواهد شد.

لامپ خاموش خواهد شد.

چگونه ترانزیستور دوقطبی را تست کنیم؟

از آنجایی که یک ترانزیستور دوقطبی از دو اتصال p-n تشکیل شده است، بررسی آن با یک تستر دیجیتال بسیار ساده است.

لازم است سوئیچ عملکرد تستر را با اتصال یک پروب به پایه و دومی به امیتر و کلکتور در موقعیت قرار دهید.

در اصل، ما به سادگی به صورت متوالی بررسی می کنیم قابلیت سرویس دهی p-nانتقال.

چنین انتقالی می تواند باز یا بسته باشد.

سپس باید قطبیت پروب ها را تغییر دهید و اندازه گیری ها را تکرار کنید.

در یک مورد، تستر افت ولتاژ را در اتصالات پایه امیتر و پایه جمع کننده 0.6 - 0.7 V نشان می دهد (هر دو انتقال باز هستند).

در حالت دوم، هر دو انتقال بسته خواهند شد و تستر این را ثبت خواهد کرد.

لازم به ذکر است که در حالت کار، اغلب یکی از اتصالات ترانزیستور باز است و دومی بسته است.

اندازه گیری ضریب انتقال جریان یک ترانزیستور دوقطبی

اگر تستر قابلیت اندازه گیری ضریب انتقال جریان را دارد، می توانید با نصب خروجی های ترانزیستور در سوکت های مناسب، کارایی ترانزیستور را بررسی کنید.

نسبت انتقال جریان، نسبت جریان کلکتور به جریان پایه است.

هرچه ضریب انتقال بیشتر باشد، جریان کلکتور بیشتر می‌تواند توسط جریان پایه کنترل شود، و همه چیزهای دیگر برابر هستند.

پین اوت (نام پین ها) و سایر داده ها را می توان از برگه های داده (داده های مرجع) برای ترانزیستور مربوطه گرفت. برگه های داده را می توان به صورت آنلاین از طریق موتورهای جستجو پیدا کرد.

تستر نسبت انتقال فعلی (تقویت) را روی صفحه نمایش نشان می دهد که باید با داده های مرجع مقایسه شود.

ضریب انتقال جریان ترانزیستورهای کم مصرف می تواند به چند صد نفر برسد.

برای ترانزیستورهای قدرتمند، به طور قابل توجهی کمتر است - چند واحد یا ده.

با این حال، وجود دارد ترانزیستورهای قدرتبا ضریب انتقال چند صد یا هزار. اینها به اصطلاح جفت دارلینگتون هستند.

یک جفت دارلینگتون دو ترانزیستور است. جریان خروجی ترانزیستور اول جریان ورودی ترانزیستور دوم است.

ضریب انتقال جریان کل حاصل ضرب ضرایب ترانزیستور اول و دوم است.

یک جفت دارلینگتون در یک بسته مشترک ساخته می شود، اما می توان آن را از دو ترانزیستور جداگانه نیز ساخت.

حفاظت دیود یکپارچه

برخی از ترانزیستورها (قدرت و ولتاژ بالا) قابل محافظت هستند ولتاژ معکوسدیود داخلی

بنابراین، اگر در حالت تست دیود، پروب های تستر را به امیتر و کلکتور متصل کنید، همان 0.6 - 0.7 V (اگر دیود در جهت جلو باشد) یا "دیود قفل شده" (اگر دیود باشد) را نشان می دهد. مغرضانه در جهت مخالف).

اگر تستر مقداری ولتاژ خفیف و حتی در هر دو جهت نشان دهد، پس ترانزیستور قطعا خراب است و باید تعویض شود. یک اتصال کوتاه همچنین می تواند در حالت اندازه گیری مقاومت تعیین شود - تستر مقاومت کمی را نشان می دهد.

(خوشبختانه، به ندرت) نقص "متوسط" ترانزیستورها وجود دارد. این زمانی است که در ابتدا کار می کند و پس از مدتی (یا پس از گرم شدن) پارامترهای خود را تغییر می دهد یا به طور کلی از کار می افتد.

اگر چنین ترانزیستوری را لحیم کنید و آن را با یک تستر بررسی کنید، قبل از اتصال پروب ها زمان خنک شدن خواهد داشت و تستر نشان می دهد که طبیعی است. بهتر است این موضوع را با تعویض ترانزیستور "مشکوک" در دستگاه بررسی کنید.

در خاتمه، می گوییم که ترانزیستور دوقطبی یکی از "تکه های آهن" اصلی در الکترونیک است. خوب است که یاد بگیریم بفهمیم آیا این "تکه های آهن" "زنده" هستند یا نه. البته من برای شما خوانندگان عزیز یک تصویر بسیار ساده ارائه کرده ام.

در واقع، عملکرد یک ترانزیستور دوقطبی با فرمول های بسیاری توصیف می شود، انواع مختلفی از آنها وجود دارد، اما این یک علم پیچیده است. برای کسانی که مایل به کاوش عمیق‌تر هستند، می‌توانم کتاب فوق‌العاده هورویتز و هیل، هنر مدار، را توصیه کنم.

ترانزیستورها برای آزمایش های شما قابل خرید هستند

شما را در وبلاگ می بینم!

ترانزیستور

ترانزیستور یک وسیله نیمه هادی است که اجازه می دهد سیگنال ضعیفسیگنال قوی تری را هدایت کنید به دلیل این خاصیت، اغلب در مورد توانایی ترانزیستور در تقویت سیگنال صحبت می کنند. اگرچه در واقع چیزی را تقویت نمی کند، اما به سادگی به شما امکان می دهد یک جریان بزرگ را با جریان های بسیار ضعیف تر روشن و خاموش کنید. ترانزیستورها در الکترونیک بسیار رایج هستند، زیرا خروجی هر کنترل کننده به ندرت می تواند جریانی بیش از 40 میلی آمپر تولید کند، بنابراین، حتی 2-3 LED کم مصرف دیگر نمی توانند مستقیماً از میکروکنترلر تغذیه شوند. اینجاست که ترانزیستورها به کمک می آیند. در این مقاله انواع اصلی ترانزیستورها، تفاوت های بین P-N-P و دوقطبی N-P-Nترانزیستورها، کانال P از ترانزیستورهای اثر میدانی کانال N، ظرافت های اصلی اتصال ترانزیستورها در نظر گرفته شده و دامنه کاربرد آنها آشکار می شود.

ترانزیستور را با رله اشتباه نگیرید. رله یک کلید ساده است. جوهر کار او در بستن و باز کردن تماس های فلزی است. ترانزیستور پیچیده تر است و عملکرد آن بر اساس انتقال الکترون به حفره است. اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد این هستید، می توانید یک ویدیوی عالی را تماشا کنید که شما را در عملکرد یک ترانزیستور از ساده به پیچیده راهنمایی می کند. با سال تولید ویدیو گیج نشوید - قوانین فیزیک از آن زمان تاکنون تغییر نکرده است و ویدیوی جدیدتری که در آن مطالب با چنین کیفیت بالایی ارائه شده است، یافت نشد:

انواع ترانزیستور

ترانزیستور دوقطبی

ترانزیستور دوقطبی برای هدایت بارهای سبک (مانند موتورهای کم توان و سرووها) طراحی شده است. همیشه سه خروجی دارد:

گردآورنده (eng. collector) - خدمت کرده است ولتاژ بالاکه ترانزیستور آن را کنترل می کند

• پایه (پایه انگلیسی) - جریان برای باز یا بسته شدن ترانزیستور تامین یا خاموش می شود

امیتر (امیتر انگلیسی) - خروجی "نهایی" ترانزیستور. جریان از طریق آن از کلکتور و پایه عبور می کند.

ترانزیستور دوقطبی با جریان کنترل می شود. هرچه جریان بیشتری به پایه اعمال شود، جریان بیشتری از کلکتور به امیتر خواهد رسید. نسبت جریان عبوری از امیتر به کلکتور به جریان عبوری از پایه ترانزیستور بهره نامیده می شود. تعیین شده به عنوان hfe (در ادبيات انگليسي به نام gain مي گويند).

به عنوان مثال، اگر hfe= 150، و 0.2 میلی آمپر از پایه عبور می کند، سپس ترانزیستور حداکثر 30 میلی آمپر را از خود عبور می دهد. اگر قطعه ای متصل شود که 25 میلی آمپر می کشد (مثلاً یک LED)، با 25 میلی آمپر ارائه می شود. اگر قطعه ای متصل شود که 150 میلی آمپر می کشد، تنها حداکثر 30 میلی آمپر به آن داده می شود. اسناد تماس حداکثر مقادیر مجاز جریان و ولتاژ را نشان می دهد پایه-> ساطع کننده و گردآورنده -> ساطع کننده . بیش از این مقادیر منجر به گرم شدن بیش از حد و خرابی ترانزیستور می شود.

عکس های خنده دار:

ترانزیستورهای دوقطبی NPN و PNP

2 نوع ترانزیستور قطبی وجود دارد: NPNو PNP. آنها در تناوب لایه ها متفاوت هستند. N (از منفی - منفی) لایه ای است با بیش از حد حامل های بار منفی (الکترون ها) ، P (از مثبت - مثبت) لایه ای است با بیش از حد حامل های بار مثبت (سوراخ). در ویدیوی بالا درباره الکترون ها و حفره ها بیشتر بدانید.

رفتار ترانزیستورها به تناوب لایه ها بستگی دارد. انیمیشن بالا نشان می دهد NPNترانزیستور که در PNPکنترل ترانزیستور معکوس است - جریان از طریق ترانزیستور هنگامی که پایه زمین است عبور می کند و هنگامی که جریان از پایه عبور می کند مسدود می شود. در نمودار PNPو NPNدر جهت فلش متفاوت است. فلش همیشه به انتقال از اشاره می کند نبه پ:

تعیین ترانزیستورهای NPN (چپ) و PNP (راست) در نمودار

ترانزیستورهای NPN در الکترونیک بیشتر متداول هستند زیرا کارایی بیشتری دارند.

FET

ترانزیستورهای اثر میدانی با دوقطبی متفاوت هستند دستگاه داخلی. ترانزیستورهای MOS رایج ترین در الکترونیک آماتورها هستند. MOS مخفف فلز-اکسید-رسانا است. در زبان انگلیسی به همین صورت: Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor به اختصار MOSFET نامیده می شود. ترانزیستورهای MOS به شما این امکان را می دهند که قدرت های بزرگ را با اندازه نسبتاً کوچک خود ترانزیستور کنترل کنید. ترانزیستور توسط ولتاژ هدایت می شود نه جریان. از آنجایی که ترانزیستور توسط یک برق کنترل می شود رشتهترانزیستور نام خود را گرفت - رشتهزوزه کشیدن

ترانزیستورهای اثر میدان حداقل 3 خروجی دارند:

تخلیه - یک ولتاژ بالا به آن اعمال می شود که می خواهید آن را کنترل کنید

گیت (دروازه انگلیسی) - برای کنترل ترانزیستور به آن ولتاژ اعمال می شود

منبع (منبع انگلیسی) - هنگامی که ترانزیستور "باز" ​​است، جریان از تخلیه از طریق آن عبور می کند.

باید انیمیشنی با ترانزیستور افکت میدانی وجود داشته باشد اما به جز نمایش شماتیک خود ترانزیستورها هیچ تفاوتی با دوقطبی نخواهد داشت، بنابراین هیچ انیمیشنی وجود نخواهد داشت.

FET های کانال N و کانال P

ترانزیستورهای اثر میدان نیز بسته به دستگاه و رفتار به 2 نوع تقسیم می شوند. کانال N(کانال N) با روشن شدن دروازه باز می شود و بسته می شود. زمانی که ولتاژ وجود ندارد کانال پی(کانال P) برعکس عمل می کند: تا زمانی که ولتاژی در گیت وجود نداشته باشد، جریان از ترانزیستور عبور می کند. هنگامی که ولتاژ به گیت اعمال می شود، جریان متوقف می شود. در نمودار، ترانزیستورهای اثر میدانی کمی متفاوت نشان داده شده اند:

بر اساس قیاس با ترانزیستورهای دوقطبی، ترانزیستورهای اثر میدانی از نظر قطبیت متفاوت هستند. ترانزیستور N-Channel در بالا توضیح داده شده است. آنها رایج ترین هستند.

P-Channel در جهت فلش هنگام علامت گذاری متفاوت است و باز هم رفتار "معکوس" دارد.

این تصور غلط وجود دارد که FET می تواند رانندگی کند جریان متناوب. این اشتباه است. برای کنترل جریان متناوب، از رله استفاده کنید.

ترانزیستور دارلینگتون

ترانزیستور دارلینگتون برای اشاره به نوع جداگانه ای از ترانزیستور کاملاً صحیح نیست. با این حال، غیرممکن است که در این مقاله به آنها اشاره نکنیم. ترانزیستور دارلینگتون اغلب به شکل یک ریز مدار که شامل چندین ترانزیستور است یافت می شود. به عنوان مثال، ULN2003. ترانزیستور دارلینگتون با قابلیت باز و بسته شدن سریع (که به شما امکان کار با آن را می دهد) و در عین حال مقاومت در برابر جریان های بالا مشخص می شود. این یک نوع ترانزیستور مرکب است و یک اتصال آبشاری از دو یا به ندرت ترانزیستورهای بیشتر است که به گونه ای به هم متصل شده اند که بار در امیتر مرحله قبل، محل اتصال پایه به امیتر ترانزیستور مرحله بعد باشد. یعنی ترانزیستورها توسط کلکتورها وصل می شوند و امیتر ترانزیستور ورودی به آخر هفته پایه متصل می شود. علاوه بر این، بار مقاومتی امیتر ترانزیستور قبلی را می توان به عنوان بخشی از مدار برای تسریع در بسته شدن استفاده کرد. چنین اتصالی به طور کلی به عنوان یک ترانزیستور در نظر گرفته می شود که بهره جریان آن، زمانی که ترانزیستورها در حالت فعال هستند، تقریباً برابر با حاصلضرب بهره تمام ترانزیستورها است.

اتصال ترانزیستور

بر کسی پوشیده نیست که برد آردوینو قادر به تامین ولتاژ 5 ولت به خروجی با حداکثر جریان حداکثر 40 میلی آمپر است. این جریان برای اتصال یک بار قدرتمند کافی نیست. به عنوان مثال، هنگام تلاش برای اتصال مستقیم به خروجی نوار ledیا یک موتور، تضمین می‌کنید که به خروجی آردوینو آسیب می‌رسانید. این امکان وجود دارد که کل هیئت مدیره شکست بخورد. علاوه بر این، برخی از اجزای پلاگین ممکن است به بیش از 5 ولت برای کار نیاز داشته باشند. هر دوی این مشکلات توسط ترانزیستور حل می شود. با استفاده از جریان کمی از خروجی آردوینو، به کنترل یک جریان قدرتمند از منبع تغذیه جداگانه یا استفاده از ولتاژ 5 ولت برای کنترل ولتاژ بزرگتر کمک می کند (حتی ضعیف ترین ترانزیستورها به ندرت محدودیت ولتاژ زیر 50 ولت دارند). به عنوان مثال، اتصال یک موتور را در نظر بگیرید:

در نمودار بالا، موتور به یک منبع تغذیه جداگانه متصل است. بین پایه موتور و منبع تغذیه موتور، یک ترانزیستور قرار دادیم که با استفاده از هر پایه دیجیتال آردوینو کنترل می شود. هنگامی که سیگنال HIGH از خروجی کنترلر به خروجی کنترلر اعمال می شود، جریان بسیار کمی را برای باز کردن ترانزیستور می گیریم و جریان زیادی از ترانزیستور می گذرد و به کنترل کننده آسیب نمی رساند. به مقاومت نصب شده بین خروجی آردوینو و پایه ترانزیستور توجه کنید. برای محدود کردن جریان در امتداد مسیر میکروکنترلر - ترانزیستور - زمین و جلوگیری از آن لازم است مدار کوتاه. همانطور که قبلا ذکر شد، حداکثر جریانی که می توان از پین آردوینو گرفت 40 میلی آمپر است. بنابراین، ما به یک مقاومت حداقل 125 اهم (5 ولت / 0.04 آمپر = 125 اهم) نیاز داریم. می توانید با خیال راحت از یک مقاومت 220 اهم استفاده کنید. در واقع، مقاومت باید با در نظر گرفتن جریانی که باید به پایه اعمال شود تا جریان مورد نیاز از طریق ترانزیستور به دست آید، انتخاب شود. برای انتخاب صحیحمقاومت، باید بهره را در نظر بگیرید ( hfe).

مهم!! اگر یک بار قدرتمند را از یک منبع تغذیه جداگانه وصل کنید، باید زمین ("منهای") منبع تغذیه بار و زمین (پایه "GND") آردوینو را به صورت فیزیکی وصل کنید. در غیر این صورت، نمی توانید ترانزیستور را کنترل کنید.

هنگام استفاده از FET، به مقاومت محدود کننده جریان روی دروازه نیازی نیست. ترانزیستور صرفاً توسط ولتاژ هدایت می شود و هیچ جریانی از گیت عبور نمی کند.

ترانزیستور دوقطبی یکی از قدیمی ترین، اما شناخته شده ترین نوع ترانزیستور است و هنوز هم در الکترونیک مدرن استفاده می شود. ترانزیستور زمانی که نیاز به رانندگی کافی دارید ضروری است بار قدرتمند، که دستگاه کنترل نمی تواند جریان کافی برای آن ارائه کند. آن ها هستند نوع مختلفو قدرت، بسته به وظایف انجام شده. در این مقاله می توانید دانش و فرمول های اولیه در مورد ترانزیستورها را بیابید.

معرفی

قبل از شروع درس، اجازه دهید توافق کنیم که ما فقط یک نوع راه برای روشن کردن ترانزیستور را مورد بحث قرار می دهیم. ترانزیستور را می توان در یک تقویت کننده یا یک گیرنده استفاده کرد و به طور کلی هر مدل ترانزیستور با ویژگی های خاصی تولید می شود تا آن را بسیار تخصصی تر کند. کار بهتردر یک محیط خاص

ترانزیستور دارای 3 پایانه است: پایه، کلکتور و امیتر. نمی توان به صراحت گفت که کدام یک از آنها ورودی و کدام یک خروجی است، زیرا همه آنها به هم متصل هستند و به نوعی بر یکدیگر تأثیر می گذارند. هنگامی که ترانزیستور در حالت سوئیچ روشن می شود (کنترل بار)، به این صورت عمل می کند: جریان پایه، بسته به نوع ترانزیستور، جریان از کلکتور به امیتر یا بالعکس را کنترل می کند.

دو نوع اصلی ترانزیستور وجود دارد: NPN و PNP. برای درک این موضوع می توان گفت که تفاوت اصلی این دو نوع در جهت جریان الکتریکی است. این را می توان در شکل 1.A مشاهده کرد، جایی که جهت جریان نشان داده شده است. در ترانزیستور NPN، یک جریان از پایه به ترانزیستور و جریان دیگری از کلکتور به امیتر می گذرد، در حالی که در ترانزیستور PNP برعکس است. از نقطه نظر عملکردی، تفاوت این دو نوع ترانزیستور در ولتاژ بار است. همانطور که در تصویر می بینید، ترانزیستور NPN زمانی که روشن است 0 ولت را ارائه می دهد، در حالی که PNP 12 ولت را ارائه می دهد. بعداً خواهید دید که چرا این روی انتخاب ترانزیستور تأثیر می گذارد.

برای سادگی، ما فقط ترانزیستورهای NPN را مطالعه می کنیم، اما همه اینها در مورد PNP صدق می کند، با در نظر گرفتن اینکه همه جریان ها معکوس هستند.

شکل زیر قیاس بین کلید (S1) و سوئیچ ترانزیستوری را نشان می دهد، جایی که می توانید ببینید که جریان پایه مسیر جریان از کلکتور به امیتر را می بندد یا باز می کند:

با دانستن دقیق ویژگی های ترانزیستور، می توانید بیشترین بهره را از آن ببرید. پارامتر اصلی بهره ترانزیستور با توجه به جریان مستقیمکه معمولا H fe یا β نشان داده می شود. همچنین دانستن حداکثر جریان، توان و ولتاژ ترانزیستور مهم است. این پارامترها را می توان در مستندات مربوط به ترانزیستور یافت و به ما کمک می کند تا مقدار مقاومت روی پایه را تعیین کنیم که در ادامه توضیح داده می شود.

استفاده از ترانزیستور NPN به عنوان سوئیچ

شکل گنجاندن یک ترانزیستور NPN به عنوان سوئیچ را نشان می دهد. هنگام تجزیه و تحلیل موارد مختلف، اغلب با این گنجاندن مواجه خواهید شد مدارهای الکترونیکی. نحوه اجرای ترانزیستور در حالت انتخاب شده، محاسبه مقاومت پایه، افزایش جریان ترانزیستور و مقاومت بار را مطالعه خواهیم کرد. من ساده ترین و بیشتر را ارائه می دهم راه دقیقبرای این.

1. فرض کنید ترانزیستور در حالت اشباع است:که در آن مدل ریاضیترانزیستور بسیار ساده می شود و ما ولتاژ را در نقطه V c می دانیم. ما مقدار مقاومت پایه را پیدا خواهیم کرد که در آن همه چیز درست خواهد بود.

2. تعیین جریان اشباع کلکتور:ولتاژ بین کلکتور و امیتر (V ce) از مستندات ترانزیستور گرفته شده است. امیتر به GND وصل شده است، به ترتیب V ce = V c - 0 = V c . هنگامی که این مقدار را دانستیم، می توانیم جریان اشباع کلکتور را با استفاده از فرمول محاسبه کنیم:

گاهی اوقات، مقاومت بار R L ناشناخته است یا نمی تواند دقیق باشد، مانند مقاومت یک سیم پیچ رله. در این حالت کافی است جریان مورد نیاز برای راه اندازی رله را بدانید.
اطمینان حاصل کنید که جریان بار از حداکثر جریان کلکتور ترانزیستور تجاوز نمی کند.

3. محاسبه جریان پایه مورد نیاز:با دانستن جریان کلکتور، می توان حداقل جریان پایه مورد نیاز برای رسیدن به این جریان کلکتور را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

از آن نتیجه می شود که:

4. تجاوز از مقادیر مجاز:پس از اینکه جریان پایه را محاسبه کردید، و اگر معلوم شد که کمتر از مقدار مشخص شده در مستندات است، می توانید با ضرب کردن جریان پایه محاسبه شده، به عنوان مثال، 10 برابر، ترانزیستور را بارگذاری کنید. بنابراین، سوئیچ ترانزیستور بسیار پایدارتر خواهد بود. به عبارت دیگر، در صورت افزایش بار، عملکرد ترانزیستور کاهش می یابد. مراقب باشید، سعی کنید از حداکثر جریان پایه مشخص شده در مستندات تجاوز نکنید.

5. محاسبه مقدار مورد نیاز R b:با در نظر گرفتن اضافه بار 10 بار، مقاومت Rb را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

که در آن V 1 ولتاژ کنترل ترانزیستور است (شکل 2.a را ببینید)

اما اگر امیتر به زمین وصل باشد و ولتاژ پایه امیتر مشخص باشد (حدود 0.7 ولت برای اکثر ترانزیستورها)، و با فرض V1 = 5V، فرمول را می توان به صورت زیر ساده کرد:

مشاهده می شود که جریان پایه با در نظر گرفتن اضافه بار در 10 ضرب می شود.
هنگامی که مقدار Rb مشخص است، ترانزیستور تنظیم می شود تا به عنوان یک سوئیچ عمل کند، که به آن "حالت اشباع و قطع" نیز می گویند، که در آن "اشباع" زمانی است که ترانزیستور کاملا باز است و جریان را هدایت می کند و "قطع" است. زمانی است که بسته است و جریانی رسانا نمی شود.

نکته: وقتی می گوییم، نمی گوییم که جریان کلکتور باید باشد. به سادگی به این معنی است که جریان کلکتور ترانزیستور می تواند تا آن سطح افزایش یابد. جریان از قوانین اهم پیروی می کند، درست مانند هر جریان الکتریکی.

محاسبه بار

وقتی در نظر گرفتیم که ترانزیستور در حالت اشباع است، فرض کردیم که برخی از پارامترهای آن تغییر نکرده است. این کاملا درست نیست. در واقع، این پارامترها عمدتاً با افزایش جریان کلکتور تغییر یافته و بنابراین برای اضافه بار ایمن تر است. اسناد نشان دهنده تغییر در پارامترهای ترانزیستور در هنگام اضافه بار است. به عنوان مثال، جدول در شکل 2.B دو پارامتر را نشان می دهد که به طور قابل توجهی تغییر می کنند:

H FE (β) با جریان کلکتور و ولتاژ V CEsat تغییر می کند. اما خود V CEsat با جریان کلکتور و پایه تغییر می کند همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است.

محاسبه می تواند بسیار پیچیده باشد، زیرا همه پارامترها به طور نزدیک و پیچیده به هم مرتبط هستند، بنابراین بهتر است بدترین مقادیر را بگیرید. آن ها کوچکترین H FE، بزرگترین V CEsat و V CEsat است.

کاربرد سوئیچ ترانزیستور معمولی

در الکترونیک مدرن، یک سوئیچ ترانزیستوری برای کنترل رله های الکترومغناطیسی که تا 200 میلی آمپر مصرف می کنند استفاده می شود. اگر می خواهید یک رله را با یک تراشه منطقی یا میکروکنترلر کنترل کنید، ترانزیستور ضروری است. در شکل 3.A، مقاومت پایه مقاومت بسته به جریان مورد نیاز برای رله محاسبه می شود. دیود D1 از ترانزیستور در برابر پالس هایی که سیم پیچ هنگام خاموش شدن ایجاد می کند محافظت می کند.

2. اتصال ترانزیستور کلکتور را باز کنید:

بسیاری از دستگاه ها مانند خانواده میکروکنترلرهای 8051 دارای پورت های جمع کننده باز هستند. مقاومت پایه مقاومت ترانزیستور خارجی همانطور که در این مقاله توضیح داده شده محاسبه می شود. توجه داشته باشید که پورت‌ها می‌توانند پیچیده‌تر باشند و اغلب از FET به جای دوقطبی استفاده می‌کنند و خروجی‌های تخلیه باز نامیده می‌شوند، اما همه چیز دقیقاً مانند شکل 3.B باقی می‌ماند.

3. ایجاد یک عنصر منطقی OR-NOT (NOR):

گاهی اوقات یک مدار نیاز به استفاده از یک گیت دارد و شما نمی خواهید از یک آی سی 14 پین با 4 گیت استفاده کنید، چه به دلیل هزینه یا فضای برد. می توان آن را با یک جفت ترانزیستور جایگزین کرد. توجه داشته باشید که ویژگی های فرکانسچنین عناصری به ویژگی ها و نوع ترانزیستورها بستگی دارد، اما معمولاً کمتر از 100 کیلوهرتز. کاهش مقاومت خروجی (Ro) مصرف برق را افزایش می دهد اما جریان خروجی را افزایش می دهد.
شما باید بین این پارامترها سازش پیدا کنید.

شکل بالا یک گیت NOR را نشان می دهد که با استفاده از 2 ترانزیستور 2N2222 ساخته شده است. این را می توان در ترانزیستورهای PNP 2N2907، با تغییرات جزئی. شما فقط باید همه چیز را در نظر بگیرید جریان های الکتریکیسپس در جهت مخالف جریان یابد.

یافتن خطاها در مدارهای ترانزیستوری

هنگامی که مشکلی در مدارهای حاوی ترانزیستورهای زیادی رخ می دهد، تشخیص اینکه کدام یک از ترانزیستورها بد است، بسیار دشوار است، به خصوص زمانی که همه آنها لحیم شده باشند. من نکاتی را به شما ارائه می کنم که به شما کمک می کند تا مشکل را در چنین مداری نسبتاً سریع پیدا کنید:

1-دما:اگر ترانزیستور خیلی داغ شود احتمالاً جایی مشکل دارد. لزوماً مشکل در ترانزیستور داغ نیست. معمولا ترانزیستور معیوب حتی گرم نمی شود. این افزایش دما ممکن است ناشی از ترانزیستور دیگری باشد که به آن متصل است.

2. اندازه گیری ترانزیستورهای V CE:اگر همه آنها یک نوع هستند و همه کار می کنند، پس باید تقریباً یک VCE داشته باشند. یافتن ترانزیستورهایی با V CE متفاوت است راه سریعتشخیص ترانزیستورهای معیوب

3. اندازه گیری ولتاژ در مقاومت پایه:ولتاژ مقاومت پایه بسیار مهم است (اگر ترانزیستور روشن باشد). برای دستگاه کنترل 5 ولت ترانزیستور NPN، افت ولتاژ در مقاومت باید بیش از 3 ولت باشد. اگر افت ولتاژی در مقاومت وجود نداشته باشد، ترانزیستور یا درایور ترانزیستور معیوب هستند. در هر دو حالت جریان پایه 0 است.

در یک زمان ترانزیستورها جایگزین شدند لوله های خلاء. این به دلیل این واقعیت بود که آنها دارای ابعاد کوچکتر، قابلیت اطمینان بالا و هزینه تولید کمتر هستند. حالا ترانزیستورهای دوقطبیعناصر اساسی در تمام مدارهای تقویت کننده هستند.

این یک عنصر نیمه هادی با ساختار سه لایه است که دو اتصال الکترون-حفره را تشکیل می دهد. بنابراین، یک ترانزیستور را می توان به صورت دو دیود پشت سر هم نمایش داد. بسته به اینکه حامل های شارژ اصلی چه خواهند بود، وجود دارند p-n-pو n-p-nترانزیستورها

پایه- یک لایه نیمه هادی که اساس طراحی ترانزیستور است.

ساطع کنندهلایه نیمه هادی نامیده می شود که وظیفه آن تزریق حامل های بار به لایه پایه است.

گردآورندهلایه نیمه هادی نامیده می شود که وظیفه آن جمع آوری حامل های باری است که از لایه پایه عبور کرده اند.

به عنوان یک قاعده، امیتر حاوی مقدار زیادی است مقدار زیادشارژهای اصلی نسبت به پایه این شرط اصلی برای عملکرد ترانزیستور است، زیرا در این حالت، با بایاس رو به جلو اتصال امیتر، جریان توسط حامل های اصلی امیتر تعیین می شود. امیتر قادر به انجام وظیفه اصلی خود - تزریق حامل ها به لایه پایه خواهد بود. معمولاً سعی می شود جریان امیتر معکوس تا حد امکان کوچک باشد. با استفاده از غلظت ناخالصی بالا، افزایش در اکثر حامل های امیتر حاصل می شود.

پایه تا حد امکان نازک ساخته شده است. این مربوط به طول عمر اتهامات است. حامل های شارژ باید از پایه عبور کرده و تا حد امکان کمتر با حامل های اصلی بیس ترکیب شوند تا به کلکتور برسند.

برای اینکه کلکتور بتواند حامل هایی را که از پایه عبور کرده اند به طور کامل جمع آوری کند، سعی می کنند آن را گسترده تر کنند.

اصل عملکرد ترانزیستور

در نظر بگیرید مثال p-n-pترانزیستور

در صورت عدم وجود ولتاژ خارجی، اختلاف پتانسیل بین لایه ها ایجاد می شود. موانع احتمالی در گذرگاه ها ایجاد می شود. علاوه بر این، اگر تعداد سوراخ ها در امیتر و کلکتور یکسان باشد، موانع بالقوه هم عرض خواهند داشت.

برای اینکه ترانزیستور به درستی کار کند، اتصال امیتر باید بایاس رو به جلو و پیوند کلکتور بایاس معکوس باشد.. این با حالت فعال ترانزیستور مطابقت دارد. برای ایجاد چنین ارتباطی دو منبع مورد نیاز است. یک منبع با ولتاژ Ue با یک قطب مثبت به امیتر و یک قطب منفی به پایه متصل می شود. یک منبع با ولتاژ Uk با یک قطب منفی به کلکتور و مثبت به پایه متصل می شود. و یو< Uк.

تحت عمل ولتاژ Ue، اتصال امیتر در جهت جلو منتقل می شود. همانطور که مشخص است، هنگامی که انتقال الکترون به حفره بایاس رو به جلو است، میدان خارجی در مقابل میدان انتقال قرار می گیرد و بنابراین آن را کاهش می دهد. حامل های اصلی شروع به عبور از انتقال می کنند، در امیتر این سوراخ ها 1-5 و در الکترون های پایه 7-8 هستند. و از آنجایی که تعداد سوراخ‌های امیتر از تعداد الکترون‌های پایه بیشتر است، جریان امیتر عمدتاً ناشی از آنهاست.

جریان امیتر مجموع جزء سوراخ جریان امیتر و جزء الکترونیکی پایه است.

از آنجایی که فقط جزء سوراخ مفید است، سعی می کنند قطعه الکترونیکی را تا حد امکان کوچک کنند. ویژگی کیفیاتصال قطره چکان است نسبت تزریق.

آنها سعی می کنند ضریب تزریق را به 1 نزدیک کنند.

سوراخ های 1-5 که به پایه عبور کرده اند در مرز محل اتصال قطره چکان جمع می شوند. بنابراین غلظت بالایی از سوراخ ها در نزدیکی امیتر و غلظت کم در نزدیکی اتصال جمع کننده ایجاد می شود که در نتیجه حرکت انتشار سوراخ ها از امیتر به محل اتصال کلکتور آغاز می شود. اما در نزدیکی محل اتصال کلکتور، غلظت حفره صفر می ماند، زیرا به محض رسیدن سوراخ ها به محل اتصال، توسط میدان داخلی آن شتاب گرفته و به داخل کلکتور استخراج (کشیده) می شوند. الکترون ها توسط این میدان دفع می شوند.

در حالی که سوراخ ها از لایه پایه عبور می کنند، با الکترون هایی که در آنجا قرار دارند، به عنوان مثال، به عنوان سوراخ 5 و الکترون 6، دوباره ترکیب می شوند. که از طریق ترمینال پایه کشیده شده و جریان پایه Ibr را تشکیل می دهند. این شرط مهمعملکرد ترانزیستور – غلظت حفره ها در پایه باید تقریباً برابر با غلظت الکترون ها باشد.به عبارت دیگر خنثی بودن الکتریکی پایه باید تضمین شود.

تعداد سوراخ هایی که به کلکتور رسیده اند کمتر از تعداد سوراخ هایی است که از قطره چکان خارج شده اند به میزان سوراخ های ترکیب شده در پایه. به این معنا که، جریان کلکتور با جریان امیتر با جریان پایه متفاوت است.

از اینجا می آید ضریب انتقالحامل ها، که آنها همچنین سعی می کنند آنها را به 1 نزدیک کنند.

جریان کلکتور ترانزیستور از جزء سوراخ Icr و جریان معکوس کلکتور تشکیل شده است.

جریان کلکتور معکوس در نتیجه بایاس معکوس اتصال جمع کننده رخ می دهد، بنابراین از حامل های اقلیت یک سوراخ 9 و یک الکترون 10 تشکیل شده است. دقیقاً به این دلیل است که جریان معکوس توسط حامل های اقلیتی تشکیل می شود که فقط به فرآیند تولید حرارتی، یعنی بر اساس دما. بنابراین، اغلب نامیده می شود جریان حرارتی.

کیفیت ترانزیستور به شدت جریان حرارتی بستگی دارد، هرچه کوچکتر باشد ترانزیستور بهتر است.

جریان کلکتور به امیتر کوپل شده است نسبت انتقال فعلی.

جریان در یک ترانزیستور را می توان به صورت زیر نشان داد