Transistorer

En transistor är en halvledarkomponent som fungerar som en elektronisk strömbrytare eller förstärkare och styr strömflödet genom en materialtyp (vanligtvis kisel) genom att applicera en spänning eller ström på en annan. Strukturellt sett är transistorer komponenter med tre anslutningar - vanligen konfigurerade som emitter, bas och kollektor (i BJT:er) eller source, gate och drain (i FET). Sedan transistorn uppfanns har den blivit en viktig del av all modern elektronik, från digitala logikkretsar till analog signalbehandling. Till skillnad från tidigare vakuumrör är transistorer kompakta, tillförlitliga och energieffektiva och fungerar genom att manipulera elektron- eller hålrörelser över p-n-övergångar eller isolerade grindar. Genom att förstå skillnaderna mellan olika transistortyper - BJT, MOSFET, IGBT, JFET och PUT - kan du välja den lämpligaste komponenten baserat på funktion, effektbehov och signalegenskaper.

Olika typer av transistorer

• BJT-transistorer (Bipolar Junction Transistors), med NPN- och PNP-konfigurationer, är strömstyrda enheter där basströmmen modulerar en större ström mellan kollektor och emitter. BJT:er är kända för sin höga strömförstärkning och linjära förstärkningsegenskaper och är perfekta i analoga tillämpningar som ljudförstärkning eller lågfrekvent signalbehandling. Den relativt låga ingångsimpedans leder dock till högre strömförbrukning jämfört med fälteffektenheter.


• FET:ar (Field-Effect Transistors), i synnerhet MOSFET:ar (Metal-Oxide-Semiconductor FET), är spänningsstyrda med mycket hög ingångsimpedans. De reglerar strömmen via ett elektriskt fält som appliceras över en isolerad grind, vilket gör dem mycket effektiva i digitala omkopplingstillämpningar. N-kanaliga MOSFET:ar har i allmänhet bättre ledningsförmåga och växlingshastighet än MOSFET:ar med P-kanal, vilket gör dem till förstahandsvalet inom kraftelektronik och logikkretsar.


• IGBT-transistorer (Insulated Gate Bipolar Transistors) kombinerar MOSFET-transistorernas grindstyrning med BJT-transistorernas drivning av utgången, vilket medför en enhet som utmärker sig inom tillämpningar med höga spänningar och strömmar. De används ofta i kraftomvandlare, motorstyrningar och energiomvandlingssystem där switchningseffektivitet och robusthet är avgörande.


• JFET-transistorer (Junction Field-Effect Transistors) har utmärkta prestanda i analoga kretsar med lågt brus och hög impedans. Även om de till stor del har ersatts av MOSFET:ar i många situationer, fyller JFET:ar fortfarande en funktion inom RF-förstärkning och noggrann signalbehandling tack vare sin enkelhet och stabila egenskaper.


• PUT-transistorer (Programmable Unijunction Transistors) är specialiserade för användning i timingkretsar, vid vågformsgenerering och triggerstyrning. Enheterna arbetar genom att etablera en gränsvärdesspänning vid vilken de snabbt växlar, vilket gör dem användbara i oscillatorer och styrsystem.