Jak działa tranzystor unipolarny? Zasady sterowania prądem

Jak działa tranzystor unipolarny? Zasady sterowania prądem

Tranzystor unipolarny jest jednym z podstawowych elementów elektronicznych wykorzystywanych w dzisiejszych układach elektronicznych. W tym artykule przyjrzymy się, jak dokładnie ten tranzystor działa i jak są realizowane zasady sterowania prądem.

1. Czym jest tranzystor unipolarny?

Tranzystor unipolarny, zwany również tranzystorem polowym, to rodzaj tranzystora, który składa się z tylko jednego rodzaju nośników ładunku. Najczęściej są to elektrony, co oznacza, że prąd w tranzystorze unipolarnym jest generowany przez ich ruch.

1. Trzy warstwy tranzystora unipolarnego

Tranzystor unipolarny składa się z trzech warstw: źródła, bramy i drenu. Źródło jest podłączone do źródła prądu, a dren do obciążenia. Brama pełni rolę sterowania przepływem prądu poprzez kontrolowanie liczby nośników w kanale między źródłem a drenem.

1. Zasada sterowania przepływem prądu

Zasada sterowania przepływem prądu w tranzystorze unipolarnym jest realizowana poprzez zmianę napięcia na bramie. Jeśli przyłożone napięcie jest dodatnie, to nośniki elektronowe w kanale są przyciągane, co prowadzi do zwiększenia przewodzenia i przepływu prądu. Jeśli napięcie jest ujemne, to nośniki są odpychane, co zwiększa opór tranzystora i zmniejsza prąd.

1. Rodzaje tranzystorów unipolarnych

Istnieje kilka rodzajów tranzystorów unipolarnych, w tym tranzystory zbudowane z pól elektrostatycznych i tranzystory Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFET). MOSFET jest obecnie najpowszechniejszy i najpopularniejszy typ tranzystora unipolarnego.

1. Budowa MOSFET

Tranzystor MOSFET składa się z warstwy izolacyjnej, bramy, kanału i źródła-drenu. Warstwa izolacyjna oddziela bramę od kanału, umożliwiając sterowanie przepływem prądu. Wprowadzenie napięcia na bramę powoduje zmianę oporu kanału i kontroluje przepływ prądu.

1. Sterowanie prądem w MOSFET

Sterowanie prądem w MOSFET jest realizowane przez regulację napięcia bramki. Jeśli napięcie jest dodatnie, nośniki elektronowe są przyciągane do kanału, co zwiększa przewodzenie i przepływ prądu. Jeśli napięcie jest ujemne, nośniki są odpychane, co powoduje wzrost oporu i zmniejszenie prądu.

1. Zastosowanie tranzystorów unipolarnych

Tranzystory unipolarne, w szczególności MOSFET, mają szerokie zastosowanie w elektronice. Są wykorzystywane w układach cyfrowych i analogowych, w wzmacniaczach audio, układach sterowania silnikami i wielu innych aplikacjach.

Podsumowując, tranzystor unipolarny, zwłaszcza MOSFET, jest kluczowym elementem elektronicznym umożliwiającym sterowanie przepływem prądu. Poprzez regulację napięcia na bramie można kontrolować przewodzenie i opór tranzystora, co ma zastosowanie w wielu dziedzinach elektroniki.