Bipolartransistoren sind Halbleiterbauelemente mit drei Anschlüssen, die häufig in elektronischen Schaltungen verwendet werden. Sie werden durch die Kombination von zwei Arten von Halbleitermaterialien, n-Typ und p-Typ, gebildet. Durch die Steuerung des Stromflusses durch die Basis des Transistors kann der Strom verstärkt oder ein- und ausgeschaltet werden. Bipolartransistoren sind das Rückgrat vieler elektronischer Schaltungen und können zum Bau von Verstärkern, Oszillatoren, Schaltkreisen und logischen Gattern verwendet werden.
Bipolartransistoren können in zwei Haupttypen unterteilt werden: NPN und PNP. Bei einem NPN-Transistor ist der Basis-Emitter-Übergang in Durchlassrichtung vorgespannt, während der Basis-Kollektor-Übergang in Sperrrichtung vorgespannt ist. Bei einem PNP-Transistor ist es umgekehrt: Der Basis-Emitter-Übergang ist in Sperrichtung vorgespannt, während der Basis-Kollektor-Übergang in Durchlassrichtung vorgespannt ist.
Ein Bipolartransistor besteht aus drei Schichten aus Halbleitermaterial: einer n-Typ-Schicht, einer p-Typ-Schicht und einer dritten Schicht aus n- oder p-Typ-Material. Die n-Typ-Schicht bildet die Basis des Transistors und die p-Typ-Schicht bildet den Kollektor und den Emitter. Der Basis-Emitter-Übergang ist in Durchlassrichtung vorgespannt, während der Basis-Kollektor-Übergang in Sperrrichtung vorgespannt ist.
Bipolartransistoren funktionieren durch die Steuerung des Stromflusses zwischen Kollektor und Emitter. Wenn eine Spannung an die Basis des Transistors angelegt wird, fließt ein kleiner Strom durch den Basis-Emitter-Übergang. Dieser Strom, der als Basisstrom bezeichnet wird, steuert den größeren Strom, der zwischen Kollektor und Emitter fließt. Durch die Steuerung des kleinen Basisstroms kann der größere Strom verstärkt oder ein- und ausgeschaltet werden.
Bipolartransistoren haben mehrere wichtige Eigenschaften, darunter Stromverstärkung, Spannungsverstärkung, Eingangsimpedanz und Ausgangsimpedanz. Die Stromverstärkung eines Transistors ist ein Maß für seine Fähigkeit, Strom zu verstärken, während die Spannungsverstärkung ein Maß für seine Fähigkeit ist, Spannung zu verstärken. Die Eingangsimpedanz ist ein Maß für den Stromwiderstand des Transistors, während die Ausgangsimpedanz ein Maß für seinen Spannungswiderstand ist.
Bipolartransistoren können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, darunter Verstärker, Oszillatoren, Schaltkreise und Logikgatter. Sie werden häufig in Stromversorgungen, Audioverstärkern, Funksendern und -empfängern sowie in Computerprozessoren eingesetzt.
Bipolartransistoren sind in einer Vielzahl von Gehäusen erhältlich, darunter Metalldosen, TO-5-Gehäuse, TO-220-Gehäuse und oberflächenmontierbare Gehäuse. Welcher Gehäusetyp verwendet wird, hängt von der jeweiligen Anwendung und den gewünschten elektrischen Eigenschaften ab.
Bipolare Transistoren müssen getestet werden, um ihren ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten und sie auf elektrische Defekte zu überprüfen. Die Prüfung von Transistoren umfasst in der Regel Messungen der Stromverstärkung, der Spannungsverstärkung, der Eingangsimpedanz und der Ausgangsimpedanz. Die Prüfung dient auch dazu, die Zuverlässigkeit des Transistors zu überprüfen und sicherzustellen, dass er den Spezifikationen des Herstellers entspricht.
Bipolar bedeutet in der Technik die Verwendung von zwei Polaritäten oder Polen in einer Schaltung oder einem Gerät. Dies kann in Form von zwei entgegengesetzten Spannungen, zwei entgegengesetzten Ladungen oder zwei entgegengesetzten Magnetfeldern geschehen. Bipolare Geräte werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Verstärker, Schalter und Signalgeneratoren.
Es gibt zwei Arten von Bipolartransistoren: NPN und PNP. NPN-Transistoren haben eine negativ-positiv-negativ-Konfiguration (NPN), während PNP-Transistoren eine positiv-negativ-positiv-Konfiguration (PNP) haben. Beide Arten von Transistoren können zur Herstellung von Verstärkern und Schaltern verwendet werden.
Bipolar bedeutet, dass es zwei Pole oder zwei Pole mit entgegengesetzter Ladung gibt. In elektrischen Schaltungen bedeutet dies in der Regel, dass sie sowohl positive als auch negative Ladungen haben. Bei Halbleiterbauelementen bedeutet es, dass sowohl n- als auch p-Typ-Materialien vorhanden sind.
Unipolare und bipolare Schaltungen sind zwei Arten von elektrischen Schaltungen. In einer unipolaren Schaltung gibt es nur einen Spannungspegel, während es in einer bipolaren Schaltung zwei Spannungspegel gibt. Der Begriff "unipolar" wird normalerweise für digitale Schaltungen verwendet, während "bipolar" für analoge Schaltungen verwendet wird.
Ein Transistor ist ein Halbleiterbauelement, das zur Verstärkung oder Umschaltung elektronischer Signale verwendet wird. Transistoren werden aus zwei Arten von Materialien hergestellt: n-Typ und p-Typ. N-Typ-Halbleiter bestehen aus Materialien mit zusätzlichen Elektronen, während p-Typ-Halbleiter zusätzliche "Löcher" in ihrer Struktur haben. Wenn diese beiden Materialtypen zusammengebracht werden, bilden sie einen Transistor.
Der Begriff "unipolar" bezieht sich auf die Tatsache, dass nur eine Art von Ladungsträgern am Betrieb des Transistors beteiligt ist. In einem unipolaren Transistor werden entweder nur Elektronen oder nur Löcher verwendet, um Strom durch das Gerät zu leiten. Der gebräuchlichste Typ eines unipolaren Transistors ist der Sperrschichttransistor, bei dem Elektronen als Ladungsträger verwendet werden.