NPN transistor là gì?

NPN transistor là gì? Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của NPN transistor là gì? giữa Transistor NPN và transistor PNP có điểm nào khác nhau? Để giải đáp được các vấn đề này hãy cùng tham khảo bài viết sau nhé. 

1. NPN Transistor là gì?

NPN Transistor gồm có một nguyên liệu loại p được đặt giữa hai vật liệu loại n. Chúng là một thiết bị có 3 cực, 3 lớp hoạt động như bộ khuếch đại hoặc công tắc điện tử. NPN Transistor khuếch đại tín hiệu yếu đi vào cơ sở và tạo ra tín hiệu khuếch đại mạnh ở đầu thu.

Trong bán dẫn NPN chuyển động của chúng theo hướng của một electron là từ vùng phát đến vùng thu do đó dòng điện cấu thành từ bóng bán dẫn. Chúng được sử dụng chủ yếu trong mạch vì các hạt mang điện đa số của chúng là các electron có độ linh động cao so với lỗ trống.

2. Cấu tạo của NPN Transistor

Transistor NPN co 3 lớp lần lượt là N-P-N với các cực tương ứng là E-B-C.

• Emitter ký hiệu là E hay còn gọi là cực Phát
• Base ký hiệu là B hay còn gọi là cực nền
• Collector ký hiệu là C hay còn gọi là cực Thu

Transistor có ba thiết bị đầu cuối là bộ phát, bộ thu và cơ sở, ở phần giữa của bóng bán dẫn NPN được pha tạp nhẹ. Chúng là yếu tố quan trọng nhất trong hoạt động của bóng bán dẫn, bộ phát được pha tạp vừa phải, bộ thu được pha tạp nặng.

Sơ đồ mạch của bóng bán dẫn NPN:

Bộ thu và mạch cơ sở được kết nối ngược, bộ phát và mạch cơ sở được kết nối thuận. Bộ thu luôn được kết nối với nguồn cung cấp tích cực và cơ sở là nguồn cung cấp âm để kiểm soát trạng thái ON/OFF của bóng bán dẫn.

3. Nguyên tắc hoạt động

Dựa trên sơ đồ mạch của bóng bán dẫn NPN bên trên, xu hướng chuyển tiếp áp dụng trên đường giao nhau giữa cơ sở phát và trên đường giao nhau của cơ sở thu sẽ diễn ra phân cực ngược. Lúc này ta có điện áp phân cực thuận V_EB < điện áp phân cực ngược V_CB.

Ở bộ phát E của bóng bán dẫn NPN bị pha tạp nặng. Khi phân cực thuận ở trên bộ phát, các hạt mang điện sẽ từ từ di chuyển về gốc, điều này làm cho phát hiện tôi_E. Các eletron nhập vào vật liệu loại P sau đó kết hợp với các lỗ trống.

Ở cơ sở B của bóng dẫn NPN được pha tạp nhẹ nên chỉ có một vài electron được kết hợp, còn lại cấu thành cơ sở hiện tại tôi_B. Dòng cơ sở này đi vào khu vực thu, điện thế phân cực ngược của vùng collector áp dụng lực hấp dẫn lên các electron chạm đến điểm tiếp giáp collector.

Toàn bộ dòng phát ra được nhập vào cơ sở, dòng phát là tổng của bộ thu hoặc dòng cơ sở.

4. Cách mắc NPN Transistor

Sau khi nắm được sơ qua các khái niệm cơ bản về NPN Transistor là gì? Việc mắc NPN Transistor, cũng sẽ trở nên dễ dàng hơn. Dưới đây là một ví dụ điển hình

Cách mắc Transistor NPN – Đóng/ngắt mạch:

Ở sơ đồ mạch trên ta chỉ cần quan tâm đến các giá trị Ic – Ib – Ie (Ie = Ib + Ic)

Kiểm tra trạng thái hoạt động của transistor bằng cách thay Ic bằng 1 con LED, thay Ib bằng công tắc ON/OFF và Ie nối đất. Kiểm chứng bằng hai trường hợp

• Khi công tắc OFF tức hở mạch đèn LED tắt (OFF)
• Khi công tắc ON tức đóng mạch thì đèn LED sáng (ON).

Cách mắc Transistor NPN – Khuếch đại tín hiệu: 

Dựa vào sơ đồ bên trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về sự phân cực của Transistor. Phân cực là quá trình đưa một nguồn điện vào chân B qua điện trở hay còn gọi là trở phân cực. Cách này làm cho Transistor có thể hoạt động và khuếch đại dù các tín hiệu đầu vào cực nhỏ.

5. Cách phân biệt giữa NPN và PNP

>>> Tham khảo: Tìm hiểu về Transistor