NPN εναντίον τρανζίστορ PNP
Τα τρανζίστορ είναι 3 τερματικές συσκευές ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά. Με βάση την εσωτερική λειτουργία και τη δομή τα τρανζίστορ χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, Διπολικό Τρανζίστορ Διασύνδεσης (BJT) και Τρανζίστορ Εφέ Πεδίου (FET). Τα BJT's ήταν τα πρώτα που αναπτύχθηκαν το 1947 από τους John Bardeen και W alter Brattain στα Bell Telephone Laboratories. Τα PNP και NPN είναι μόνο δύο τύποι διπολικών τρανζίστορ διασταύρωσης (BJT).
Η δομή των BJTs είναι τέτοια ώστε ένα λεπτό στρώμα ημιαγωγού τύπου P ή τύπου N τοποθετείται ανάμεσα σε δύο στρώματα ενός ημιαγωγού αντίθετου τύπου. Το στρώμα σάντουιτς και τα δύο εξωτερικά στρώματα δημιουργούν δύο διασταυρώσεις ημιαγωγών, εξ ου και το όνομα Διπολικό τρανζίστορ διασταύρωσης. Ένα BJT με υλικό ημιαγωγού τύπου p στη μέση και υλικό τύπου n στα πλάγια είναι γνωστό ως τρανζίστορ τύπου NPN. Ομοίως, ένα BJT με υλικό τύπου n στη μέση και υλικό τύπου p στα πλάγια είναι γνωστό ως τρανζίστορ PNP.
Το μεσαίο στρώμα ονομάζεται βάση (Β), ενώ ένα από τα εξωτερικά στρώματα ονομάζεται συλλέκτης (C) και το άλλο πομπός (Ε). Οι διασταυρώσεις αναφέρονται ως διασταύρωση βάσης – εκπομπού (B-E) και διασταύρωση βάσης-συλλέκτη (B-C). Η βάση είναι ελαφρά ντοπαρισμένη, ενώ ο πομπός είναι πολύ ντοπαρισμένο. Ο συλλέκτης έχει σχετικά χαμηλότερη συγκέντρωση ντόπινγκ από τον πομπό.
Σε λειτουργία, γενικά η διασταύρωση BE είναι πολωμένη προς τα εμπρός και η σύνδεση BC είναι αντίστροφη πόλωση με πολύ υψηλότερη τάση. Η ροή φορτίου οφείλεται στη διάχυση των φορέων σε αυτές τις δύο διασταυρώσεις.
Περισσότερα για τα τρανζίστορ PNP
Ένα τρανζίστορ PNP κατασκευάζεται με ημιαγωγικό υλικό τύπου n με σχετικά χαμηλή συγκέντρωση ντόπινγκ ακαθαρσιών δότη. Ο πομπός είναι ντοπαρισμένος σε υψηλότερη συγκέντρωση ακαθαρσίας αποδέκτη και ο συλλέκτης λαμβάνει χαμηλότερο επίπεδο ντόπινγκ από τον εκπομπό.
Σε λειτουργία, η διασταύρωση BE είναι πολωμένη προς τα εμπρός εφαρμόζοντας χαμηλότερο δυναμικό στη βάση και η διασταύρωση BC είναι αντίστροφη πόλωση χρησιμοποιώντας πολύ χαμηλότερη τάση στον συλλέκτη. Σε αυτήν τη διαμόρφωση, το τρανζίστορ PNP μπορεί να λειτουργήσει ως διακόπτης ή ενισχυτής.
Ο κύριος φορέας φόρτισης του τρανζίστορ PNP, οι οπές, έχει σχετικά χαμηλή κινητικότητα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερο ρυθμό απόκρισης συχνότητας και περιορισμούς στη ροή ρεύματος.
Περισσότερα για τα τρανζίστορ NPN
Το τρανζίστορ τύπου NPN είναι κατασκευασμένο σε ημιαγωγικό υλικό τύπου p με σχετικά χαμηλό επίπεδο ντόπινγκ. Ο πομπός είναι ντοπαρισμένος με ακαθαρσίες δότη σε πολύ υψηλότερο επίπεδο ντόπινγκ και ο συλλέκτης είναι ντοπαρισμένο με χαμηλότερο επίπεδο από τον εκπομπό.
Η διαμόρφωση πόλωσης του τρανζίστορ NPN είναι η αντίθετη από το τρανζίστορ PNP. Οι τάσεις αντιστρέφονται.
Ο κύριος φορέας φορτίου τύπου NPN είναι τα ηλεκτρόνια, τα οποία έχουν μεγαλύτερη κινητικότητα από τις οπές. Επομένως, ο χρόνος απόκρισης ενός τρανζίστορ τύπου NPN είναι σχετικά ταχύτερος από τον τύπο PNP. Ως εκ τούτου, τα τρανζίστορ τύπου NPN είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα σε συσκευές που σχετίζονται με υψηλή συχνότητα και η ευκολία κατασκευής του από το PNP τα κάνει να χρησιμοποιούνται κυρίως από τους δύο τύπους.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ NPN και PNP Transistor;
