Forskel mellem versioner af "Bipolar transistor"

14 bytes fjernet ,  for 12 år siden
m
Flytter {{Commonscat}} til Eksterne henvisninger; kosmetiske ændringer
m (robot Tilføjer: eu:BJT transistore)
m (Flytter {{Commonscat}} til Eksterne henvisninger; kosmetiske ændringer)
{| style="float:right;"
|[[ImageFil:BJT symbol NPN.svg|right|thumb|150px|Skematisk symbol for BJT npn-type.]]
|-
|[[imageFil:BJT symbol PNP.svg|right|thumb|150px|Skematisk symbol for BJT pnp-type.]]
|}
[[ImageFil:Two_bipolar_transistorchips_in_a_house.jpg|thumb|left|200px|Billedet viser to [[silicium]] transistor-chips (ca. 1*1 mm) i samme hus, der er klippet op, så chipene er synlige. Husnavnet er enten TO39 eller TO5. Stregerne foroven er en millimeterskala.]]
[[ImageFil:Bipolar_transistors_Silicium_based.jpg|200px|thumb|right|Nutidige silicium baserede bipolare transistorer.]]
 
En '''bipolar transistor''' ('''BJT''', '''''Bipolar Junction Transistor''''') er en af flere [[transistor]]typer, som er elektriske komponenter lavet af [[halvleder]]faststof og formet som en [[elektronisk chip|chip]] og pakket ind i et [[hus]] med typisk tre [[ben]] (også kaldet [[terminal]]er). Deres formål i næsten al [[elektronik]] er at forstærke elektriske signaler ([[analog]] styring) eller fungere som en [[elektrisk kontakt]] ([[digital]] styring).
Den bipolare transistor var den fremherskende ind til midten af [[1970'erne]], da den er væsentligt mindre krævende at fremstille end [[felteffekttransistor]]en, som dog i dag antalsmæssigt er mere udbredt end den bipolare transistor undtagen til særlige anvendelser.
 
== Hvordan virker en bipolar transistor i praksis ==
Herunder beskrives nogle eksperimenter, man kan udføre med en bipolar transistor. Den har tre elektriske forbindelse kaldet emitter, basis og kollektor.
 
Efter en del forsøg, har man fundet ud af, at den måde at forbinde transistoren, der er mest generelt anvendelig, er at benytte emitteren forbundet til 0 V ('jord'), jordet-emitter-kobling. Her kobles indgangssignalet til basis og kollektoren bruges som udgang.
 
Så er spørgsmålet, om man skal anvende [[spænding]]er eller [[elektrisk strøm|strømstrømme]]me som indgangs- og udgangssignaler. Selvfølgelig vil de [[fysik|fysiske]] størrelser strøm og spænding begge være tilstede, men hensigten er at finde et reproducerbart eksperiment, som kan forstærke (eller styre) signaler.
 
=== BC550: fysiske grænser ===
En af de bipolære transistorer, der sælges som standardkomponent, har typenummeret 'BC550'. Fabrikanterne af denne transistor har dimensioneret den således, at der maksimalt må løbe følgende strømme:
:Ic < 100 mA
:Vcb < 50 V
 
Og så den sidste vigtige grænse: temperaturen inde i [[elektronisk chip|transistorchiptransistorchippen]]pen må maksimalt være 150&deg;°C.
 
Bliver nogen af ovenstående grænser højere end det opgivne, vil [[fabrikant]]ens tekniske data, opgivet for transistoren, ændre sig permanent. Det er som regel til det dårligere.
Fabrikanten har målt, at der er en [[varmemodstand]] mellem chippen og den omgivende luft på 250 K/W. K står for Kelvin (temperaturforskellen). W står for effekten i Watt.
 
Er den omgivende lufttemperatur 25&deg;°C, må der maksimalt afsættes følgende effekt i chippen:
<br/><math>\frac{T{max chip} - T_{luft}}{Modstand_{chip til luft}} = \frac{150-25}{250} = 0,5 Watt</math>
 
=== Forsøg 1: spændingsstyring ===
-Vi sætter: Vce=5 Volt og husker en strømbegrænsning på 100mA.
Ved anvendelse af spændingsstyring af input (Vbe), finder man ud af Ic stiger og falder kraftigt med chip temperaturen for spændinger mellem 0,6..0,8 V (max.50mA). Der er smart til termometerbrug, men ikke til forstærker brug. Hvad skete der med Ib og Ic - de ændrer sig meget med temperaturen: Ved Vbe=0,6 V (0&deg;°C <Tchip<150&deg;°C) er 0 =< Ic =< 100 mA og 0 =< Ib =< 50mA. Så dette eksperiments resultat er ikke særligt reproducerbart.
 
=== Forsøg 2: strømstyring ===
-Vi sætter igen: Vce=5 Volt og husker en strømbegrænsning på 100mA.
Ved anvendelse af strømstyring af input (Ib), finder man ud af, at strømmen Ic er næsten en konstant faktor af Ib. Fordi Ic/Ib næsten er konstant for varierende Ib, har man givet den et navn: Strømforstærkningsfaktoren og benævnelsen beta, Hfe eller hFE. Den er nogenlunde konstant overfor Tchip ændringer og Vce > 1 V. Typisk er Hfe i følgende interval: 10 < Hfe < 800. En BC550C har typisk: 270 < Hfe < 600 og en BC550B typisk 150 < Hfe < 300 for 0,01mA < Ic < 100mA. Den maksimale Hfe for BC550 er typisk ved Ic=10mA.
(Faktisk er det hældningen &Delta;IcΔIc/&Delta;IbΔIb som er mest interessant i signalforstærkere).
 
=== Hvorfor er det interessant med strømforstærkning? ===
Det er det fordi vi er interesseret i at forstærke [[signal]]er. Det at forstærke vil sige at gange med en fast [[Faktor (matematik)|faktor]], uafhængig af input-signalets styrke. F.eks. er spændingen mellem en svag og stærk [[radiokanal]] 7,5 uV og 75mV på en [[radioantenne]] ved en belastning på 75 ohm. Via [[Ohms lov]] kan vi regne strømmen ud til at være mellem 0,1uA og 1mA. Skal vi lytte til lyden fra en radiokanal, skal vi strømforstærke mellem 1.000.000 og 100 gange, for at vi kan høre radiokanalen i [[højttaler]]en. Her forudsættes en strøm på 100mA i en højttaler på f.eks. 8 ohm.
 
Kort og godt opfører en transistor i [[fælles emitter]]-kobling i det lineære arbejdsområde omtrent som en strømstyret [[strømgenerator]].
 
== Se også ==
*[[radiorør]], [[MOSFET]].
*[[Elektronik]]
 
==Eksterne henvisninger ==
{{Commonscat|BJT|Bipolar transistor}}
 
*[http://sound.westhost.com/amp-basics.htm#bipolar%20transistors Elliott Sound Products: Amplifier Basics - How Amps Work: Part 2 - Bipolar Transistors]
 
=== Data på moderne typer ===
*[http://www.nxp.com/pip/BC549C.html BC550 NPN]
 
273.680

redigeringer