Quelles sont les caractéristiques du transistor?

Les transistors sont des composants dans des dispositifs électroniques qui contrôlent et amplifient le flux d'électricité dans l'appareil et sont considérés comme l'une des inventions les plus importantes dans le développement de l'électronique moderne.Les caractéristiques des transistors importantes qui affectent le fonctionnement du transistor comprennent le gain, la structure et la polarité des transistors, ainsi que les matériaux de construction.Les caractéristiques du transistor peuvent varier considérablement en fonction de l'objectif des transistors.

Les transistors sont utiles car ils peuvent utiliser une petite quantité d'électricité comme signal pour contrôler le flux de quantités beaucoup plus importantes.La capacité des transistors à le faire est appelée le gain des transistors, qui est mesurée comme le rapport de la sortie que le transistor produit à l'entrée requise pour produire cette sortie.Plus la sortie est élevée par rapport à l'entrée, plus le gain est élevé.Ce rapport peut être mesuré en termes de puissance, de tension ou de courant électriques.Le gain diminue à mesure que la fréquence de fonctionnement augmente.

Les caractéristiques du transistor varient selon la composition des transistors.Les matériaux communs comprennent le silicium semi-conducteur, le germanium et l'arséniure de gallium (GaAs).L'arséniure de gallium est souvent utilisé pour les transistors qui fonctionnent à haute fréquence car sa mobilité électronique, la vitesse à laquelle les électrons se déplacent dans le matériau semi-conducteur, est plus élevé.Il peut également fonctionner en toute sécurité à des températures plus élevées dans les transistors en silicium ou en germanium.Un transistor de jonction bipolaire (BJT) a trois bornes appelées la base, le collecteur et l'émetteur, la base se situant entre le collecteur et l'émetteur.De petites quantités d'électricité se déplacent de la base vers l'émetteur, et le petit changement de tension provoque des changements beaucoup plus importants dans l'écoulement de l'électricité entre l'émetteur et les couches de collecteur.Les BJT sont appelés bipolaires car ils utilisent à la fois des électrons chargés négativement et des trous d'électrons chargés positivement comme porteurs de charge.

Dans un transistor à effet de champ (FET), un seul type de porte-charge est utilisé.Chaque FET a trois couches semi-conductrices appelées la porte, le drain et la source, qui sont analogues à la base BJTS, au collecteur et à l'émetteur, respectivement.La plupart des FET ont également un quatrième terminal appelé corps, volume, base ou substrat.Qu'un FET utilise des électrons ou des trous d'électrons pour transporter des charges dépend de la composition des différentes couches de semi-conducteur.

Chaque terminal semi-conducteur dans un transistor peut avoir une polarité positive ou négative, en fonction des substances avec lesquelles les transistors semi-conducteurs principaux ont été dopés.Dans le dopage de type N, de petites impuretés d'arsenic ou de phosphore sont ajoutées.Chaque atome du dopant a cinq électrons dans sa coquille extérieure.La coquille externe de chaque atome de silicium n'a que quatre électrons, et donc chaque atome d'arsenic ou de phosphore fournit un excès d'électrons qui peut se déplacer à travers le semi-conducteur, ce qui lui donne une charge négative.Dans le dopage de type P, le gallium ou le bore, qui ont tous deux trois électrons dans leur coquille extérieure, sont utilisés à la place.Cela donne le quatrième électron dans la coquille externe des atomes de silicium rien à se lier, produisant des porteurs de charge positifs correspondants appelés trous d'électrons dans lesquels les électrons peuvent se déplacer.

Les transistors sont également classés en fonction de la polarité de leurs composants.Dans les transistors NPN, le terminal moyen mdash; la base en BJTS, la porte de FETS mdash; a une polarité positive, tandis que les deux couches de chaque côté sont négatives.Dans un transistor PNP, l'inverse est le cas.