Starpība starp NPN un PNP tranzistoru

NPN vs PNP tranzistors

Tranzistori ir 3 spaiļu pusvadītāju ierīces, ko izmanto elektronikā. Balstoties uz iekšējo darbību un struktūras tranzistori tiek sadalīti divās kategorijās: bipolārie krustojuma tranzistori (BJT) un lauka efektu tranzistori (FET). BJT bija pirmie, kurus 1947. gadā izstrādāja Džons Bārdeens un Valters Brattains Bell Telephone Laboratories. PNP un NPN ir tikai divu veidu bipolāri savienojuma tranzistori (BJT).

BJT struktūra ir tāda, ka plāns P veida vai N veida pusvadītāja materiāla slānis ir iestiprināts starp diviem pretējā tipa pusvadītāja slāņiem. Noslīpētais slānis un divi ārējie slāņi veido divus pusvadītāju krustojumus, no tā arī nosaukums Bipolar junction Transistor. BJT ar p veida pusvadītāju materiālu vidū un n veida materiālu sānos ir pazīstams kā NPN tipa tranzistors. Tāpat BJT ar n veida materiālu vidū un p veida materiālu sānos ir pazīstams kā PNP tranzistors.

Vidējo slāni sauc par pamatni (B), bet vienu no ārējiem slāņiem sauc par kolektoru (C), bet otru - par emitētāju (E). Krustojumus sauc par bāzes - emitētāja (B-E) krustojumu un bāzes kolektora (B-C) krustojumu. Pamatne ir viegli leģēta, bet emitētājs ir ļoti leģēts. Kolektorā ir salīdzinoši zemāka dopinga koncentrācija nekā emitētājā.

Darbībā parasti BE krustojums ir novirzīts uz priekšu, un BC krustojums ir apgriezts ar daudz lielāku spriegumu. Lādēšanas plūsma ir saistīta ar nesēju difūziju šajos divos krustojumos.

 

Vairāk par PNP tranzistoriem

PNP tranzistors ir konstruēts ar n veida pusvadītāju materiālu ar relatīvi zemu donora piemaisījumu dopinga koncentrāciju. Emitents tiek lepēts augstākā akceptora piemaisījuma koncentrācijā, un kolektoram tiek dots zemāks dopinga līmenis nekā emitētājam.

Darbībā BE krustojums tiek novirzīts uz priekšu, pieliekot zemāku potenciālu pamatnei, un BC krustojums ir novirzīts atpakaļgaitā, izmantojot daudz zemāku kolektora spriegumu. Šajā konfigurācijā PNP tranzistors var darboties kā slēdzis vai pastiprinātājs.

PNP tranzistora lielākās daļas lādētāja, caurumu, mobilitāte ir relatīvi zema. Tas rada zemāku frekvences reakcijas ātrumu un pašreizējās plūsmas ierobežojumus.

Vairāk par NPN tranzistoriem

NPN tipa tranzistors ir konstruēts uz p-veida pusvadītāju materiāla ar salīdzinoši zemu dopinga līmeni. Emitents ir leģēts ar donora piemaisījumu daudz augstākā dopinga līmenī, un savācējs ir leģēts ar zemāku līmeni nekā emitētājs.

NPN tranzistora novirzes konfigurācija ir pretēja PNP tranzistoram. Spriegumi ir apgriezti.

NPN tipa lielākās lādnes nesējs ir elektroni, kuriem ir lielāka mobilitāte nekā caurumiem. Tāpēc NPN tipa tranzistora reakcijas laiks ir salīdzinoši ātrāks nekā PNP tipa. Tādējādi NPN tipa tranzistori ir visizplatītākie ar augstfrekvenci saistītās ierīcēs, un tā izgatavošanas vienkāršība nekā PNP padara to galvenokārt izmantojamu no diviem veidiem.

Kāda ir atšķirība starp NPN un PNP tranzistoru?

• PNP tranzistoriem ir p veida kolektors un emitētājs ar n veida bāzi, savukārt NPN tranzistoriem ir n tipa kolektors un emitētājs ar p veida bāzi.

• Lielākajai daļai PNP lādiņu nesēju ir caurumi, savukārt NPN tas ir elektroni.

• Nobīdes gadījumā tiek izmantoti pretēji potenciāli, salīdzinot ar citu tipu.

• NPN ir ātrāks frekvences reakcijas laiks un lielāka strāvas plūsma caur komponentu, savukārt PNP ir zemas frekvences reakcija ar ierobežotu strāvas plūsmu.