12.5 : Tryby działania tranzystora bipolarnego (BJT)

Tranzystor bipolarny (BJT) to wszechstronny element elektroniki, działający w czterech różnych trybach w oparciu o polaryzację jego złączy: tryb aktywny, nasycenie, odcięcie i odwrócony.

Tryb aktywny: Najpopularniejszy tryb wzmacniania, tryb aktywny obejmuje spolaryzowane w kierunku przewodzenia złącze emiter-baza i spolaryzowane zaporowo złącze baza-kolektor. Taka konfiguracja umożliwia wstrzykiwanie elektronów z emitera do bazy, blokując jednocześnie większość nośników w kolektorze. Rezultatem jest znaczne wzmocnienie, przy czym mały prąd bazowy manipuluje znacznie większym prądem kolektora.

Tryb nasycenia: W tym trybie złącza emiter-baza i baza-kolektor są spolaryzowane w kierunku przewodzenia. Tryb nasycenia jest analogiczny do zamkniętego przełącznika, z minimalnym odchyleniem napięcia i maksymalnym prądem wyjściowym. Ten tryb jest typowy w operacjach przełączania, w których tranzystor musi przewodzić wysoki prąd na swoich zaciskach.

Tryb odcięcia: W tym przypadku oba złącza są spolaryzowane zaporowo, skutecznie wstrzymując przepływ prądu przez tranzystor, podobnie jak w przypadku otwartego przełącznika. Ten tryb zatrzymuje przepływ prądu, który w obwodach cyfrowych ma kluczowe znaczenie dla reprezentowania stanu „wyłączonego”.

Tryb odwrócony: Niezbyt powszechny w większości zastosowań, tryb odwrócony obejmuje spolaryzowane zaporowo złącze emiter-baza i spolaryzowane w kierunku przewodzenia złącze kolektor-baza. Układ ten odwraca role kolektora i emitera. Tryb odwrócony charakteryzuje się mniejszym wzmocnieniem prądowym, przede wszystkim ze względu na mniejszą wydajność kolektora pełniącego funkcję emitera ze względu na jego niższy poziom domieszkowania w porównaniu do bazy.

Każdy tryb pracy umożliwia BJT wykonywanie różnych funkcji w obwodach elektronicznych, od wzmocnienia w trybie aktywnym po funkcje przełączania w trybach nasycenia i odcięcia, podkreślając w ten sposób możliwości adaptacji komponentu oraz znaczenie w projektowaniu i funkcjonalności elektroniki.