Bipolární tranzistor
Teorie:
astabilní klopný obvod
monostabilní klopný obvod
bistabilní klopný obvod
Schmitův klopný obvod
Praxe:
KO v souměrném zapojení
Nesouměrný KO
KO v akustice
Jednoduchý alarm
Členění bipolárních tranzistorů:
NPN - Na kolektoru musí mít vždy kladné napětí
PNP - Na kolektoru musí mít vždy záporné napětí
Princip tranzistoru:
Tranzistory bipolární využívají oba druhy nosiče elektrického náboje, tedy elektrony a díry, kdežto tranzistory unipolární využívají buďto jen elektronů nebo děr. Tranzistor se skládá ze tří vrstev, které mají různé typy vodivosti. Střední vrstva má vodivost typu P a nazývá se báze. Krajní vrstvy mají vodivost typu N, přičemž jedna vrstva se nazývá emitor a druhá kolektor.
V tranzistoru teda vznikají dva PN přechody a jednak emitorový přechod mezi emitorem a bází a pak kolektorový přechod mezi kolektorem a bází.
Tranzistor si lze představit i jako spojení dvou diod.
Struktura a grafivká značka bipolárních tranzistorů NPN a PNP
Elektrody tranzistoru:
Báze
Báze je prostřední elektroda tranzistoru nepatrné tloušťky, která má zásadní vliv na chování tranzistoru. Společně s emitorem tvoří PN přechod polarizovaný v propustném směru. S malým napětím správné polarity, připojeným mezi bázi a emitor tranzistoru, začne téci přechodem báze - emitor malý proud společně s velkým proudem v obvodu kolektor - emitor. Je-li báze bez napětí obvodem kolektor - emitor teče jen malý tzv. zbytkový proud ICE0 - týká se zapojení se společným emitorem. Báze s kolektorem tvoří přechod kolektor - báze, pólovaný v nepropustném - závěrném směru. Přechodem teče pouze nepatrný zbytkový proud I CB0 - týká se zapojení se společnou bází.
Emitor
Emitor je elektroda příslušející bipolárnímu tranzistoru. Společně s bází tvoří polovodičový přechod báze - emitor, orientovaný v propustném směru. Polarita napětí, připojena k emitoru, se liší podle vodivosti tranzistoru. U NPN tranzistoru je emitor připojen k zápornému pólu zdroje, u PNP tranzistoru ke kladnému pólu zdroje. Někdy se obvodu emitoru zapojuje rezistor, aby napětí vzniklé průchodem proudu stabilizovalo pracovní bod tranzistoru. Takové zapojení nazýváme zápornou proudovou zpětnou vazbou. Pro střídavý proud se zpětná vazba zmenšuje nebo zruší paralelně připojenou větší kapacitu.
Kolektor
Kolektor bipolárního tranzistoru je elektroda, ke které směřuje proud nosičů, ať již kladných děr nebo záporných elektronů. Proud teče obvodem kolektor - emitor, jestliže jsou splněny podmínky pro otevření tranzistoru. Podle vodivosti tranzistoru je třeba ke kolektoru připojit napětí správné polarity. U NPN tranzistoru se požaduje kladná polarita. U PNP se požaduje záporná polarita. V zapojení se společným emitorem nesmí chybět v obvodu kolektoru pracovní odpor Rc, na němž se průtokem proudu vytváří napětí. Čím větší napětí vznikne na Rc, tím menší napětí zbude na kolektor. Střídavé výstupní napětí z "živého" konce Rc, tj. z kolektoru, se odvádí k dalšímu zpracování. Protože je mnohem větší n ež vstupní napětí, hovoříme o napěťovém zesílení. Vždy je nutno vnímat skutečnost, že v zapojení se společným emitorem dochází k fázovému posunu. Na kolektoru je fáze posunuta o 180°, což vyplývá z činnosti tranzistoru.