Τι είναι ένα τρανζίστορ NPN;

Ένα τρανζίστορ NPN είναι ο πιο κοινός τύπος τρανζίστορ διπολικής διασταύρωσης, ή BJT για συντομία. Τα BJT συχνά αναφέρονται απλώς ως τρανζίστορ και διατίθενται σε δύο κύριους τύπους: το NPN και το PNP. Το “N” αντιπροσωπεύει ένα αρνητικά φορτισμένο στρώμα υλικού και το “P” αντιπροσωπεύει ένα θετικά φορτισμένο στρώμα. Τα τρανζίστορ NPN έχουν ένα θετικό στρώμα που βρίσκεται ανάμεσα σε δύο αρνητικά στρώματα. Τα τρανζίστορ χρησιμοποιούνται συνήθως σε κυκλώματα για την ενίσχυση ή τη μεταγωγή ηλεκτρικών σημάτων που διέρχονται από αυτά.

Και τα δύο τρανζίστορ NPN και PNP περιέχουν τρία καλώδια, τα οποία είναι μικρά μεταλλικά κομμάτια που συνδέουν το τρανζίστορ με την πλακέτα κυκλώματος. Αυτά τα τρία καλώδια είναι γνωστά ως βάση, συλλέκτης και πομπός. Η βάση λαμβάνει το ηλεκτρικό σήμα, ο συλλέκτης δημιουργεί ισχυρότερο ηλεκτρικό ρεύμα από αυτό που διέρχεται από τη βάση και ο πομπός περνά αυτό το ισχυρότερο ρεύμα στο υπόλοιπο κύκλωμα. Σε ένα τρανζίστορ NPN, το ρεύμα διέρχεται από τον συλλέκτη στον πομπό, ενώ σε ένα τρανζίστορ PNP το ρεύμα περνά από τον πομπό στον συλλέκτη.

Αυτό που κάνει ένα τρανζίστορ διπολικής σύνδεσης, όπως το τρανζίστορ NPN, να ξεχωρίζει από άλλες πιθανές μεθόδους μεταφοράς ηλεκτρικού ρεύματος είναι ο σχεδιασμός του. Το τρανζίστορ NPN έχει μια κοινή βάση που χρησιμοποιείται τόσο από το στρώμα συλλέκτη όσο και από το στρώμα εκπομπού. Τα στρώματα συλλέκτη και εκπομπών είναι επίσης ασύμμετρα, πράγμα που σημαίνει ότι η ποσότητα της ακαθαρσίας σε ένα στρώμα δεν ταιριάζει με την ποσότητα στο άλλο. Δημιουργούνται ακαθαρσίες κατά το σχηματισμό του υλικού για τις στρώσεις επειδή αυτές οι ακαθαρσίες δημιουργούν το απαιτούμενο θετικό ή αρνητικό φορτίο. Αυτή η διαδικασία δημιουργίας ενός συγκεκριμένου φορτίου με την παραγωγή ακαθαρσιών στο υλικό είναι γνωστή ως ντόπινγκ.

Το τρανζίστορ NPN χρησιμοποιείται συνήθως επειδή είναι τόσο εύκολο να παραχθεί. Για να λειτουργήσει σωστά ένα τρανζίστορ, πρέπει να διαμορφωθεί από υλικό ημιαγωγού. Οι ημιαγωγοί περιλαμβάνουν υλικά που πέφτουν κάπου κοντά στη μέση σε μια κλίμακα που μετράει καλά και κακά αγώγιμα υλικά. Οι ημιαγωγοί μπορούν να μεταφέρουν κάποιο ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά όχι τόσο όσο εξαιρετικά αγώγιμα υλικά όπως το μέταλλο. Το πυρίτιο είναι ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους ημιαγωγούς και τα τρανζίστορ NPN είναι τα τρανζίστορ που κατασκευάζονται ευκολότερα από πυρίτιο.

Μια εφαρμογή για ένα τρανζίστορ NPN είναι στην πλακέτα κυκλώματος ενός υπολογιστή. Οι υπολογιστές απαιτούν τη μετάφραση όλων των πληροφοριών τους σε δυαδικό κώδικα και αυτή η διαδικασία ολοκληρώνεται μέσω μιας πληθώρας μικροσκοπικών διακοπτών που ανοίγουν και σβήνουν στις πλακέτες κυκλωμάτων του υπολογιστή. Για αυτούς τους διακόπτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν τρανζίστορ NPN. Ένα ισχυρό ηλεκτρικό σήμα ενεργοποιεί τον διακόπτη ενώ η έλλειψη σήματος απενεργοποιεί τον διακόπτη.