Как работает транзистор

Понять как работает транзистор можно на простом примере, проведя аналогии с водопроводной трубой.

Представим себе что мы имеем водопроводную трубу, по которой течет вода и наша задача придумать устройство, которое регулировало бы количество этой текущей воды. При этом для регулировки мы должны использовать другой источник воды со слабым током и давлением.

Изготовим деталь по чертежам приведенным на рисунке.


1 - корпус детали;
2 - круглый сердечник, с отверстием, свободно перемещающийся в корпусе 1, но не имеющий зазора со стенкой корпуса;
3 - пружина, возвращающая сердечник в закрытое положение;
4, 5 - входное и выходное отверстие;
6 - отверстие, в которое подается ток воды с маленьким давлением и током;

Принцип работы следующий: в отверстие 6 подается слабый ток воды которое воздействуя на сердечник перемещает его таким образом что отверстие сердечника открывается, открывая таким образом ток воды из 4 в 5. Увеличивая ток воды, входящий в отверстие 6, мы, таким образом, заставляем сердечник 2 глубже погружаться в седло, увеличивая ток воды из 4 в 5. Поскольку давление во входном отверстии 5 гораздо больше давления в 6 мы, слабо изменяя ток воды в 6, получаем значительные изменения тока воды 4-5, то есть, осуществляем регулировку сильного потока слабым потоком.

Аналогия с транзистором следующая: деталь которую мы изготовили – это транзистор
4 - коллектор транзистора
5 - эммитер транзистора
6 - база транзистора

На базу транзистора подается слабый электрический ток который управляет более большим током коллектора. Слабо изменяя ток базы мы получаем большие изменения тока коллектора. Ток коллектора можно рассчитать по формуле

Ic=Ib * β

Где:

Ic - ток коллектора; Ib -ток базы; β - коэффициент усиления транзистора (берется из справочников);

Такой режим работы транзистора называется режимом усиления. Кроме режима усиления транзистор очень часто используется в режиме переключения. В таком режиме ток на базу транзистора подается не постепенно а скачком чтобы вызвать быстрое открывание коллектор-эммитерного перехода и сразу обеспечить большой ток коллектора (опять таки в β раз больший чем ток базы).

Описание конечно очень упрощено, но дает общие представления о работе транзистора.

обновлено 25.06.2012