Waarom wordt een BJT een stroomgestuurde stroombron genoemd?
Een BJT (Bipolar Junction Transistor) wordt een stroomgestuurde stroombron genoemd omdat de collectorstroom (I_C) voornamelijk wordt geregeld door de basisstroom (I_B). In een NPN-transistorconfiguratie veroorzaakt een toename van de basisstroom bijvoorbeeld een proportionele toename van de collectorstroom als gevolg van het interne versterkingsproces van de transistor. Deze relatie betekent dat de BJT werkt als een stroombron waarbij de collectorstroom wordt bepaald door de hoeveelheid geleverde basisstroom, waardoor het een stroomgestuurde stroombron is.
Een gecontroleerde stroombron is een type elektronisch circuit of apparaat dat een constante stroomuitvoer handhaaft, ongeacht veranderingen in de belastingsweerstand of andere externe omstandigheden. Dit wordt bereikt door de interne impedantie aan te passen om een stabiele stroomuitvoer te garanderen. Gecontroleerde stroombronnen zijn essentieel in toepassingen waarbij nauwkeurige stroomregeling noodzakelijk is, zoals in sensorcircuits, analoge signaalverwerking en stroommodusversterkers.
Een FET (veldeffecttransistor) wordt een stroomgestuurd apparaat genoemd omdat de afvoerstroom (I_D) wordt geregeld door de poortbronspanning (V_GS). In een FET moduleert het variëren van de gate-source-spanning de geleidbaarheid van het kanaal tussen de source- en drain-terminals, waardoor de hoeveelheid stroom die door het apparaat stroomt wordt geregeld. Deze spanningsgestuurde stroomregeling onderscheidt FET’s van BJT’s, die voornamelijk afhankelijk zijn van basisstroom om de collectorstroom te regelen.
Een BJT wordt niet in de eerste plaats als een spanningsgestuurd apparaat beschouwd omdat de uitgangsstroom (collectorstroom) ervan voornamelijk wordt geregeld door de ingangsstroom (basisstroom). Hoewel de basis-emitterspanning (V_BE) tot op zekere hoogte de basisstroom (I_B) beïnvloedt, is de basisstroom zelf de sleutelfactor die de collectorstroom (I_C) bepaalt. Daarom worden BJT’s geclassificeerd als stroomgestuurde apparaten in plaats van spanningsgestuurde apparaten zoals FET’s, waarbij de uitgangsstroom (drainstroom) voornamelijk wordt bestuurd door de gate-source-spanning (V_GS).
Een BJT wordt een bipolair apparaat genoemd omdat het werkt met beide meerderheidsladingsdragers (elektronen en gaten) die bijdragen aan de werking ervan. In een NPN-transistor treedt bijvoorbeeld stroom op als gevolg van bewegingen van zowel elektronen (meerderheidsdragers in de emitter- en collectorgebieden) als gaten (meerderheidsdragers in het basisgebied). Dit mechanisme met dubbele draaggolf onderscheidt BJT’s van unipolaire apparaten zoals FET’s, die voor stroomgeleiding voornamelijk afhankelijk zijn van één type ladingsdrager (elektronen of gaten). De term “bipolair” weerspiegelt dit kenmerk van BJT’s waarbij beide soorten ladingsdragers bij hun werking betrokken zijn.