Transistorer

En transistor er en halvlederenhet som fungerer som en elektronisk switch eller forsterker, og den regulerer strømflyten gjennom én materialtype (vanligvis silisium) ved å påføre en spenning eller strøm på en annen. Strukturelt sett er transistorer komponenter med tre poler – vanligvis konfigurert som emitter, base og kollektor (i BJT-er), eller source, gate og drain (i FET-er). Siden de ble oppfunnet, har transistorer blitt grunnleggende for all moderne elektronikk, fra digitale logiske kretser til analog signalbehandling. I motsetning til tidligere vakuumrør, er transistorer kompakte, pålitelige og energieffektive, og de virker ved å manipulere elektron- eller hullbevegelse over pn-sperreskikt eller isolerte gate-er. Å forstå forskjellene mellom transistortyper – BJT-er, MOSFET-er, IGBT-er, JFET-er og PUT-er – kan gjøre det enklere å velge den mest egnede komponenten basert på funksjonalitet, strømkrav og signalegenskaper.

Transistortyper

• Bipolare sperreskikttransistorer (BJT-er), inkludert NPN- og PNP-konfigurasjoner, er strømstyrte enheter der basestrømmen modulerer en større kollektor-til-emitter-strøm. BJT-er er kjent for høy strømforsterkning og lineære forsterkningsegenskaper, og de er ideelle for analoge bruksområder som lydforsterkning eller lavfrekvent signalbehandling. Deres relativt lave inngangsimpedans resulterer imidlertid i høyere strømforbruk sammenlignet med felteffektenheter.


• Felteffekttransistorer (FET-er), spesielt MOSFET-er (metalloksid-halvleder-FET-er), er spenningsstyrte med svært høy inngangsimpedans. De regulerer strømmen via et elektrisk felt som påføres over en isolert gate, noe som gjør dem svært virkningsfulle for digitale switchingutrustninger. N-kanals MOSFET-er tilbyr som regel overlegen ledningsevne og switchinghastighet over enheter med P-kanal, noe som gjør dem til det foretrukne valget innen kraftelektronikk og logikkretser.


• Bipolare transistorer med isolert gate (IGBT-er) kombinerer gate-reguleringen til MOSFET-er med utgangsdriften til BJT-er, noe som resulterer i en enhet som utmerker seg i utrustninger med høy spenning og høy strøm. De er mye brukt i strømomformere, motordrivere og energikonverteringssystemer der virkningsfull switching og robusthet er avgjørende.


• JFET (Junction Field-Effect Transistor) gir utmerket ytelse i analoge kretser med lavt støynivå og høy impedans. Selv om de i stor grad er erstattet av MOSFET-er i mange roller, tjener JFET-er fortsatt et formål innen RF-forsterkning og presis signalbehandling takket være deres enkelhet og stabile egenskaper.


• Programmerbare unijunksjonstransistorer (PUT-er) er spesialiserte for bruk i tidskretser, bølgeformgenerering og utløserstyring. Disse enhetene virker ved å etablere en terskelspenning der de raskt switcher, noe som gjør dem nyttige i oscillatorer og styringssystemer.