NPN vs PNP-transistor
Transistorer er 3 terminale halvlederenheder, der bruges i elektronik. Baseret på den interne drift og struktur er transistorer opdelt i to kategorier, Bipolar Junction Transistor (BJT) og Field Effect Transistor (FET). BJT'er var de første, der blev udviklet i 1947 af John Bardeen og W alter Brattain på Bell Telephone Laboratories. PNP og NPN er blot to typer bipolære junction transistorer (BJT).
Strukturen af BJT'er er sådan, at et tyndt lag af P-type eller N-type halvledermateriale er klemt ind mellem to lag af en modsat type halvleder. Det sandwichede lag og de to ydre lag skaber to halvlederforbindelser, deraf navnet Bipolar junction Transistor. En BJT med p-type halvledermateriale i midten og n-type materiale på siderne er kendt som en NPN-type transistor. Ligeledes er en BJT med n-type materiale i midten og p-type materiale på siderne kendt som PNP-transistor.
Det midterste lag kaldes basen (B), mens et af de ydre lag kaldes samleren (C), og det andet emitter (E). Forbindelserne omtales som base - emitter (B-E) kryds og base-kollektor (B-C) kryds. Basen er let dopet, mens emitteren er stærkt dopet. Opsamleren har en relativt lavere dopingkoncentration end emitteren.
I drift er BE-krydset generelt fremadrettet, og BC-krydset er omvendt forspændt med en meget højere spænding. Ladningsstrømmen skyldes diffusion af bærere på tværs af disse to kryds.
Mere om PNP-transistorer
En PNP-transistor er konstrueret med et n-type halvledermateriale med en relativt lav dopingkoncentration af donorurenhed. Emitteren er doteret ved en højere koncentration af acceptorurenhed, og solfangeren får et lavere dopingniveau end emitteren.
I drift er BE-junction forspændt fremad ved at påføre et lavere potentiale til basen, og BC-junction er omvendt forspændt ved brug af meget lavere spænding til kollektoren. I denne konfiguration kan PNP-transistoren fungere som en switch eller en forstærker.
Panp-transistorens største opladningsbærer, hullerne, har en relativt lav mobilitet. Dette resulterer i en lavere frekvensrespons og begrænsninger i strømflowet.
Mere om NPN-transistorer
NPN-transistoren er konstrueret på et p-type halvledermateriale med et relativt lavt dopingniveau. Emitteren er dopet med en donorurenhed på et meget højere dopingniveau, og opsamleren er dopet med et lavere niveau end emitteren.
Forspændingskonfigurationen af NPN-transistoren er den modsatte af PNP-transistoren. Spændingerne er omvendt.
Størstedelen af ladningsbæreren af NPN-typen er elektronerne, som har en højere mobilitet end hullerne. Derfor er responstiden for en transistor af NPN-typen relativt hurtigere end PNP-typen. Derfor er transistorer af NPN-typen de mest almindeligt anvendte i højfrekvensrelaterede enheder, og dens lette fremstilling end PNP gør, at de mest bruges af de to typer.
Hvad er forskellen mellem NPN- og PNP-transistor?
