Tranzistorul este blocul de constructie fundamental al aparatelor electronice moderne si indispensabil in sistemele electronice moderne. De la descoperirea sa pe 23 decembrie 1947, tranzistorul a revolutionat electronica si a deschis calea catre radiouri mai mici si mai ieftine, calculatoare si computere, printre altele.
Avantajul unui tranzistor vine din abilitatea sa de a folosi un curent mic pentru a controla un curent mai mare. Aceasta proprietate se numeste GAIN (castig). Un tranzistor poate sa controleze curentul de iesire proportional cu semnalul de intrare, adica poate actiona ca un amplificator. Alternativ, tranzisorul poate fi folosit pentru a inchide si deschide un circuit, deci poate fi un comutator controlat electronic, unde cantitatea de energie este determinata de alte elemente din circuit.
Sunt doua tipuri de tranzistori care au efecte putin diferite in felul in care sunt folosite in circuit. Un tranzistor bipolar are trei terminale denumite Baza (B), Coletor (C) si Emitator (E). Un curent mica in B (adica circula dinspre B in E) poate controla sau comuta un curent mai mare intre C si E. Pentru un tranzistor cu efect de camp, terminalele sunt denumite Gate, Source si Drain (Poarta, Sursa si Drena) si curentul de la G poate controla un alt curent intre S si D
Imaginea de mai jos reprezinta un tranzistor bipolar intr-un circuit. Curentul va trece intre E si C depinzand de curentul din B.
Deoarece, intern, conexiunea dintre B si E se comporta c a o dioda semiconductoare, o scadere de voltaj are loc intre E si B in timp ce curentul din B se scurge. Diferenta aceasta depinde de materialul din care tranzistorul este fabricat, si se noteaza cu VBE
Sunt doua tipuri de tranzistori: NPN si PNP.
Acestea au un comportament diferit, dupa cum puteti observa in imaginea urmatoare:
Cel NPN functioneaza cu introducrerea unui semnal in B, iar curentul circula de la C la E, E este conectat la borna - a sursei de tensiune, iar C la borna +
Cel PNP functioneaza cu scoaterea unui semnal din B, iar curentul circula de la E la C, E este conectat la borna + a sursei de tensiune, iar C la borna -
Dupa cum stim legea lui Kirchhoff, suma intensitatilor care intra intr-un nod este egala cu suma intensitatilor care ies din acel nod, cu alte cuvinte (notam intensitatea cu I) iar Baza, Emitatorul si Colectorul cu B, E, respectiv C aflam ca:
in cazul tranzistorului NPN: IE = IB + IC
In cazul tranzistorului PNP: IE = |-IB + (-IC)| SAU -IE = -IB + (-IC)
Cum spuneam mai sus, intre B si E exista o scadere de voltaj. Consumatorii pot fi anexati tranzistorilor in doua modalitati:
De la sursa (+ in cazul NPN, - in cazul PNP) la Colector (Source/Sourcing) SAU de la Emitator la nul (- in cazul NPN, + in cazul PNP) (Sink/Sinking)
In imaginea de mai jos este un amplificator, unde RE sau RL este "boxa"
Tranzistorul nu poate face ambele (si Source si Sink)
