K čemu slouží tranzistory a jaké typy rozeznáváme

Tranzistor je polovodičová součástka, která díky tranzistorovému jevu umožňuje zesilování konkrétní charakteristiky (napětí nebo proudu) při velmi nízkých hodnotách charakteristiky doplňující. V elektrotechnice se tranzistory využívají jako dva hlavní aktivní typy prvků elektrického obvodu, a to jako spínače nebo zesilovače v závislosti na způsobu zapojení. Tranzistory jsou jedny z nejběžnějších součástek elektrického obvodu plnící specifickou velmi výhodnou funkci na základě tranzistorového jevu. Tranzistory lze pořídit v různých velikostech a jsou dimenzovány na několik rozsahů proudových charakteristik.

Typy tranzistorů

Základní členění tranzistorů navazuje na konkrétní konstrukci – rozlišovány jsou dvě hlavní kategorie, a to:

• Bipolární (NPN nebo PNP)
• Unipolární (P nebo N)

Bipolární tranzistory

Bipolární tranzistory jsou konstrukčně složitější a skládají se ze tří vrstev obsahujících dva PN přechody – konektorový a emitorový. Písmena N a P označují typ použitého polovodiče. Rozdíly mezi oběma těmito typy tranzistorů spočívají ve způsobu, jakým proud tranzistorem teče. Oba typy tranzistoru se používají ke stejnému účelu, tedy k usměrňování a zesilování proudu/napětí, spínání nebo regulaci, přičemž tranzistor NPN se díky větší vodivosti používá častěji. Kvůli velikosti a také konstrukčnímu řešení se bipolární tranzistory uplatňují především ve větších elektrických obvodech s volnější strukturou.

Unipolární tranzistory

Tyto tranzistory jsou jednodušší konstrukce a obsahují pouze jednu polovodičovou vrstvu, buď typu N nebo typu P. Díky konstrukci těchto tranzistorů je možné je umísťovat ve větším množství i do hustěji osazených integrovaných obvodů a mikročipů. Výhodou unipolárních tranzistorů je jejich řízení polem (FET), které umožňuje z nich vytvářet hradla. Unipolární tranzistory se dále dělí do dvou skupin:

• JFET – užívá polovodičové vrstvy z materiálu typu N ve válcovém tvaru tvořící hradlo, PN přechod je u něj řešen tenkou vrstvou z polovodiče typu P. Na hradle jsou osazeny kontakty pro zapojování
• MOSFET – konstrukce tohoto typu tranzistoru uplatňuje vnesení dvou prvků z polovodiče typu P do hradla typu N. Prvky typu P prochází elektroda s povrchovou úpravou z oxidu křemičitého

Aplikace tranzistorů

Hlavní rozdíl v použití (a implicitně tedy i ve výběru) tranzistorů spočívá v jejich osazení na konkrétní obvody. Bipolární tranzistory slouží jako zesilovače či spínače pro větší zařízení, která nemají pokročilé výpočetní funkce, jako jsou běžná elektrická zařízení či spotřebiče. Unipolární tranzistory jsou určeny pro osazení do integrovaných obvodů, logických obvodů nebo desek plošných spojů. Pro tyto účely jsou uzpůsobeny především kontakty tranzistorů, která jsou provedeny tak, aby bylo možné je navařit nebo zacvaknout.