트랜지스터란?

트랜지스터란? 트랜지스터는 전류 또는 전압의 흐름을 조절 또는 제어하고 이러한 전기 신호를 증폭 및 생성하며 스위치 및 게이트 역할을 하는 작은 반도체입니다.

일반적으로 트랜지스터는 각각 전류를 전달할 수 있는 세 개의 반도체 재료 층 또는 단자로 구성됩니다.

증폭기로 작동할 때 트랜지스터는 작은 입력 전류를 더 큰 출력 전류로 변환합니다.

스위치로서 전기 회로 또는 전자 장치를 통해 전자 신호의 흐름을 제어하는 ​​두 가지 상태 중 하나일 수 있습니다.

이 트랜지스터가 중요한 이유는 자체적으로 하나의 회로 요소만 가지고 있기 때문입니다.

소량으로 트랜지스터는 간단한 전자 스위치를 만드는 데 사용됩니다.

이들은 회로에 연결된 일련의 트랜지스터로 구성되고 단일 실리콘 마이크로칩으로 구워지는 집적 회로의 기본 요소입니다.

단일 IC에 수백만 개의 트랜지스터가 내장된 마이크로프로세서를 만드는 데 다중 트랜지스터가 사용됩니다.

그들은 또한 MP3 플레이어, 스마트폰, 카메라 및 전자 게임용 컴퓨터 메모리 칩과 저장 장치를 공급합니다.

트랜지스터는 모든 전자 장치의 일부인 거의 모든 IC에 깊숙이 내장되어 있습니다.

트랜지스터는 AC를 DC로 변환하는 인버터와 같은 저주파 고전력 애플리케이션에도 사용됩니다.

트랜지스터는 무선 신호를 생성하는 데 사용되는 발진기 회로와 같은 고주파 애플리케이션에도 사용됩니다.

이 트랜지스터가 기술 세계에 어떻게 혁명을 일으켰는지 설명하기 위해 1947년 Bell Labs에서 발명되었으며 전자 신호 컨디셔너로서 부피가 큰 진공관을 빠르게 대체했습니다.

PC 역사상 가장 중요한 발전 중 하나로 여겨지는 트랜지스터의 발명은 전자 장치의 소형화 추세를 촉발시켰습니다.

이러한 솔리드 스테이트 장치는 진공관보다 훨씬 작고 가벼우며 훨씬 적은 전력을 사용하기 때문에 트랜지스터로 만든 전자 시스템은 훨씬 더 작고 가벼우며 빠르고 효율적입니다.

트랜지스터는 또한 더 강력했고 훨씬 적은 전력을 필요로 했으며 진공관과 달리 외부 가열이 필요하지 않았습니다.

트랜지스터의 크기가 기하급수적으로 감소함에 따라 비용이 감소하여 더 많은 사용 방법이 열렸습니다.

트랜지스터를 저항 및 기타 다이오드 또는 전자 부품과 통합하면 IC가 더 작아집니다.

이러한 소형화는 소형 IC의 트랜지스터 수가 2년마다 두 배로 증가한다는 무어의 법칙과 관련이 있습니다.

좀 더 구체적으로 말하면, 전기를 준열광적으로 전도하는 반도체는 구리와 같은 전도체와 전선을 감싼 플라스틱과 같은 절연체 사이 어딘가에 위치합니다.

대부분의 트랜지스터는 실리콘으로 만들어지지만 게르마늄 및 갈륨 비소와 같은 다른 재료도 사용할 수 있습니다.

모래에서 종종 발견되는 화학 원소인 실리콘은 일반적으로 전기 전도체가 아닙니다.

전기적, 광학적, 구조적 특성을 맞추기 위해 반도체에 불순물을 도입하는 도핑이라는 화학 공정을 통해 실리콘은 전류를 운반하는 자유 전자를 얻을 수 있습니다.

실리콘은 전자가 새는 n형 반도체와 전자가 들어가는 p형 반도체로 나눌 수 있다.

어쨌든 반도체는 트랜지스터가 스위치나 증폭기로 기능할 수 있도록 합니다.

이러한 트랜지스터의 3층 구조는 다음 층 중 하나를 포함합니다.

첫째, PNP 구성에서 두 개의 p형 층 사이에 n형 반도체 층, 또는 NPN 구성에서 두 개의 n형 층 사이에 p형 층 . 조성에 관계없이 내부 반도체층은 제어 전극 역할을 한다.

이 층에서 전류 또는 전압의 작은 변화는 전체 구성 요소를 통해 전류의 크고 빠른 변화를 일으켜 트랜지스터가 작동할 수 있도록 합니다.

트랜지스터는 어떻게 작동합니까? 트랜지스터는 초당 여러 번 전자 게이트를 열고 닫는 전자 신호용 스위치 또는 게이트 역할을 할 수 있습니다.

전류가 흐르면 회로가 켜지고 그렇지 않으면 꺼집니다.

트랜지스터는 모든 현대 통신 시스템을 구성하는 복잡한 회로에 사용됩니다.

이 회로는 또한 수백 기가헤르츠 또는 초당 1000억 이상의 온/오프 사이클과 같은 매우 높은 스위칭 속도를 제공합니다.

트랜지스터를 결합하여 서로 다른 입력 전류를 비교하여 서로 다른 출력을 제공하는 논리 게이트를 형성할 수 있습니다.

논리 게이트가 있는 컴퓨터는 부울 대수를 사용하여 간단한 결정을 내릴 수 있습니다.

이러한 기술은 현대 컴퓨터와 컴퓨터 프로그램의 기초를 형성합니다.

트랜지스터는 또한 전자 신호를 증폭하는 데 중요한 역할을 합니다.

간섭으로 인해 수신된 전기 신호가 약할 수 있는 FM 수신기와 같은 라디오 응용 프로그램에서는 가청 출력을 제공하기 위해 증폭이 필요합니다.

트랜지스터는 신호 강도를 증가시켜 이러한 증폭을 제공합니다.

트랜지스터는 음극 또는 양극이 함께 연결된 두 개의 다이오드 세트와 같습니다.

전원을 전달하고 외부 회로에 연결하는 데 도움이 되는 3개의 커넥터가 있습니다.

첫 번째는 트랜지스터의 음극 리드라고도 하는 이미 터입니다.

그리고 트랜지스터를 활성화시키는 단자인 베이스와 컬렉터는 트랜지스터의 양극 단자입니다.

이러한 연결을 이해하려면 NPN 트랜지스터를 고려하십시오. 이 구성에서 p형 실리콘은 두 개의 n형 실리콘 판 사이에 끼워져 있습니다.

문자 E로 표시되는 이미터는 크기가 적당하고 도핑이 많이 되어 있습니다.

주요 기능은 전기 흐름을 지원하기 위해 다수의 다수 캐리어를 제공하는 것이기 때문입니다.

그들은 전자를 방출하기 때문에 이미 터라고합니다.

문자 B로 표시된 베이스는 이미 터와 컬렉터 사이의 중앙 연결입니다.

얇고 가볍게 도핑됩니다.

주요 목적은 이미 터에서 수집기로 전하 캐리어를 전송하는 것입니다.

컬렉터는 베이스를 통해 이미 터에서 보낸 캐리어를 수집합니다.

적당히 도핑되어 있으며 이미 터와베이스보다 큽니다.

Emitter, Base 및 Collector는 PNP 회로에서 동일한 기능을 합니다.

이 유형의 트랜지스터 사이의 유일한 차이점은 n형 베이스가 p형 이미터와 컬렉터 사이에 배치되어 이미터의 화살표 방향에 영향을 미친다는 것입니다.

이 화살표는 항상 이미터와 베이스 접합부의 일부입니다.

화살표는 NPN 회로를 가리키고 PNP 회로를 가리킵니다.

다음으로 트랜지스터의 종류에 대해 알아보겠습니다.

트랜지스터는 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다.

이들은 바이폴라 트랜지스터와 전계 효과 트랜지스터입니다.

BJT는 가장 일반적인 유형의 트랜지스터 중 하나이며 NPN 또는 PNP일 수 있습니다.

이는 BJT가 이미 터, 베이스 및 컬렉터의 세 가지 터미널로 구성됨을 의미합니다.

이 세 가지 레이어를 결합하여 BJT는 전기 신호를 증폭하거나 전류를 켜거나 끌 수 있습니다.

전류 흐름 생성에는 두 가지 유형의 전하가 관련됩니다.

정상적인 작동에서 BJT의 베이스 및 에미터 접합은 매우 작은 에미터 저항으로 순방향 바이어스되고 베이스 및 컬렉터 접합은 큰 저항으로 역방향 바이어스됩니다.

PNP 유형 BJT에서 전도는 정공 또는 전자의 부재를 통해 발생합니다.

콜렉터 전류는 이미 터 전류보다 약간 작습니다.

후자의 변화는 전자에 영향을 미칩니다.

베이스는 이미 터에서 컬렉터로의 전류 흐름을 제어합니다.

이 경우 이미터는 정공을 방출하고 컬렉터는 정공을 수집합니다.

NPN 유형 BJT에서 전자는 이미터에서 베이스로 이동하여 컬렉터에 수집됩니다.

이 경우 컬렉터에서 이미 터로 정상적인 전류가 흐릅니다.

베이스는 이미 터에서 방출되는 전자의 수를 제어합니다.

전계 효과 트랜지스터에는 BJT의 이미 터, 컬렉터 및 베이스와 유사한 소스, 드레인 및 게이트의 세 단자가 있습니다.

FET는 BJT와 다르게 배열된 n형 및 p형 실리콘 층을 가지고 있습니다.

그들은 또한 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 만들기 위해 금속 및 산화물 층으로 코팅됩니다.

FET에서 전계 효과는 전류가 흐르고 트랜지스터를 켜는 효과입니다.

p형 게이트는 n형 소스와 드레인 사이에 정공이 있기 때문에 n형 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 없습니다.

그러나 양의 전압을 게이트에 연결하면 전자가 소스에서 드레인으로 흐를 수 있는 전기장이 생성됩니다.

이는 FET의 전류 흐름을 촉진하는 전계 효과를 생성합니다.

FET는 일반적으로 저잡음 증폭기, 버퍼 증폭기 및 아날로그 스위치에 사용됩니다.

금속 반도체 전계 효과 트랜지스터는 일반적으로 마이크로웨이브 회로와 같은 고주파 애플리케이션에 사용됩니다.

다양한 유형의 트랜지스터는 다음과 같습니다.

첫 번째는 접합 전계 효과 트랜지스터입니다.

아날로그 전자기기에서 정밀한 전압 제어에 필수적인 3단자 반도체입니다.

두 번째는 액정 디스플레이에 일반적으로 사용되는 FET의 일종인 박막 트랜지스터이고, 세 번째는 트랜지스터와 매우 빠른 스위칭으로 알려진 쇼트키 다이오드를 결합하여 과도한 입력을 소산하여 트랜지스터가 포화되는 것을 방지하는 쇼트키 트랜지스터입니다.

, 도펀트 기판에 확산에 의해 형성되는 BJT의 일종인 확산 트랜지스터입니다.

지금까지 트랜지스터와 그 구성 요소에 대해 설명했습니다.