כיצד להפעיל טרנזיסטור NPN?

1, העיקרון הבסיסי של טרנזיסטור NPN
ראשית, בואו נסקור בקצרה את המבנה והעיקרון הבסיסיים של טרנזיסטורי NPN. טרנזיסטורי NPN מורכבים משלושה אזורים מסוממים: שני אזורי מוליכים למחצה מסוג N (פולט וקולטן) המצמידים אזור מוליכים למחצה מסוג P (בסיס). בפעולה רגילה, נוצר מתח הטיה קדימה בין הפולט לבסיס, בעוד מתח הטיה הפוכה נוצר בין הבסיס לקולט. מצב הטיה זה מאפשר לאלקטרונים להתפזר מהפולט דרך הבסיס אל האספן, ויוצרים זרם אספן, שהוא התוצאה המוגברת של זרם הבסיס.
2, שיטת הפעלת טרנזיסטור NPN
1. בסיס מוטה קדימה
הדרך הנפוצה והישירה ביותר להפעיל טרנזיסטורי NPN היא להפעיל מתח הטיה קדימה על הבסיס. כאשר המתח בין הבסיס לפולט גדול ממתח ההולכה של צומת ה-PN (בדרך כלל בסביבות 0.7V), אלקטרונים מהפולט יחצו את צומת ה-PN לאזור הבסיס ויואצו על ידי הבסיס החשמלי. שדה לפני התפזרות לאזור האספן, ויוצר זרם אספן. על ידי שליטה בגודל מתח הבסיס, ניתן להתאים את גודל זרם האספן כדי להפעיל ולשלוט בטרנזיסטורי NPN.
2. שיטת הזרקה נוכחית
בנוסף להפעלת מתח ישירה, ניתן להפעיל טרנזיסטורי NPN גם על ידי הזרקת זרם לבסיס. שיטה זו משמשת בדרך כלל בתרחישים הדורשים שליטה מדויקת בזרם, כגון מעגלי מקור זרם או מעגלי מגברים מדויקים. על ידי שליטה מדויקת בגודל הזרם המוזרק לבסיס, ניתן להגיע להתאמה מדויקת של זרם הקולט.
3. אור מופעל
בכמה סוגים מיוחדים של טרנזיסטורים NPN (כגון פוטו-טרנזיסטורים), הטרנזיסטור יכול להיות מופעל גם על ידי תאורה. טרנזיסטורים אלו מכילים אלמנט רגיש לאור (כגון פוטודיודה או פוטו-נגד) בפנים, אשר יוצר זרם פוטו כאשר אור זורח על האלמנט הרגיש לאור ומחדיר אותו לבסיס, ומפעיל את הטרנזיסטור. לשיטת הפעלת האור יש מגוון רחב של יישומים בתחומים כמו זיהוי פוטו-אלקטרי ומתגים מבוקרי אור.
3, מקרי יישום מעשיים
1. החלף מעגל
במעגלי מתג, טרנזיסטורי NPN משמשים לעתים קרובות כמתגים אלקטרוניים לשליטה בהפעלה/כיבוי של המעגל. על ידי הפעלת מתח הטיה קדימה מתאים או הזרקת זרם לבסיס, ניתן להעביר טרנזיסטורי NPN ממצב כבוי למצב מופעל (או להיפך), ובכך לשלוט על מצב ההפעלה/כיבוי של מעגל העומס. לדוגמה, במעגל הבקרה של נורות LED, טרנזיסטורי NPN יכולים לשמש כרכיבי מיתוג לשליטה בהפעלה/כיבוי של נורות LED.
2. מעגל הגברה
במעגלי הגברה, טרנזיסטורי NPN משמשים כמגברים כדי לשפר את האות על ידי הגברה של משרעת אות הכניסה. על ידי התאמת גודל המתח או הזרם הבסיסי, ניתן לשלוט בהגבר של המגבר (כלומר היחס הפרופורציונלי בין אות המוצא לאות הכניסה). טרנזיסטורי NPN ממלאים תפקיד חשוב במגברי שמע, מגברי RF ויישומים אחרים.
3. מעגל כונן
במעגל ההנעה, טרנזיסטורי NPN משמשים להנעת התקני עומס שונים כגון מנועים, ממסרים וכו'. על ידי החלת אותות הפעלה מתאימים (כגון אותות פולסים או אותות רמה לוגית) על הבסיס, ניתן לשלוט במצב המיתוג של טרנזיסטורי NPN להניע את הפעולה של התקני עומס. לדוגמה, במעגלי הנעה מנוע, ניתן להשתמש בטרנזיסטורי NPN כדי לשלוט בפעולות ההתנעה, העצירה והסיבוב של המנוע.
https://www.trrsemicon.com/transistor/bridge-rectifiers-mb05m.html