Mikä on NPN -transistori?

NPN -transistori on yleisin bipolaarisen liitostransistorin tyyppi, tai BJT lyhyesti. BJT: itä kutsutaan usein yksinkertaisesti transistoreiksi, ja niitä on kahta päätyyppiä: NPN ja PNP. “N” edustaa negatiivisesti varautunutta materiaalikerrosta ja “P” positiivisesti varautunutta kerrosta. NPN-transistoreissa on positiivinen kerros kahden negatiivisen kerroksen välissä. Transistoreita käytetään tyypillisesti piireissä niiden läpi kulkevien sähköisten signaalien vahvistamiseksi tai kytkemiseksi.

Sekä NPN- että PNP -transistorit sisältävät kolme johtoa, jotka ovat pieniä metalliosia, jotka yhdistävät transistorin piirilevyyn. Näitä kolmea johtoa kutsutaan pohjaksi, kerääjäksi ja emitteriksi. Kanta vastaanottaa sähköisen signaalin, keräin luo vahvemman sähkövirran kuin kannan läpi kulkeva, ja lähetin siirtää tämän vahvemman virran muulle piirille. NPN -transistorissa virta kulkee kollektorin läpi emitterille, kun taas PNP -transistorissa virta kulkee emitteristä kollektoriin.

Suunnittelu tekee kaksinapaisesta risteystransistorista, kuten NPN -transistorista, erottuvan muista mahdollisista sähkövirran siirtotavoista. NPN -transistorilla on jaettu pohja, jota sekä keräilijä- että emitterikerrokset käyttävät. Keräin- ja emitterikerrokset ovat myös epäsymmetrisiä, joten epäpuhtauksien määrä yhdessä kerroksessa ei vastaa toisen kerroksen määrää. Kerrosten materiaalia muodostettaessa syntyy epäpuhtauksia, koska nämä epäpuhtaudet muodostavat vaaditun positiivisen tai negatiivisen varauksen. Tätä prosessia, jolla luodaan tietty varaus tuottamalla epäpuhtauksia materiaaliin, kutsutaan dopingiksi.

NPN -transistoria käytetään yleisesti, koska se on niin helppo tuottaa. Jotta transistori toimisi kunnolla, se on muodostettava puolijohdemateriaalista. Puolijohteisiin kuuluvat materiaalit, jotka putoavat jonnekin keskelle asteikolla, joka mittaa hyviä ja huonoja johtavia materiaaleja. Puolijohteet voivat kuljettaa jonkin verran sähkövirtaa, mutta eivät niin paljon kuin erittäin johtavat materiaalit, kuten metalli. Pii on yksi yleisimmin käytetyistä puolijohteista, ja NPN -transistorit ovat helpoimpia piistä valmistettavia transistoreita.

Yksi NPN -transistorin sovellus on tietokoneen piirilevyllä. Tietokoneet vaativat, että kaikki tietonsa on käännetty binäärikoodiksi, ja tämä prosessi suoritetaan lukuisten pienien kytkimien avulla, jotka kääntyvät päälle ja pois tietokoneen piirilevyiltä. Näihin kytkimiin voidaan käyttää NPN -transistoreita. Voimakas sähköinen signaali kytkee kytkimen päälle ja signaalin puute kytkee virran pois päältä.