Dlaczego tranzystory nazywane są urządzeniami sterowanymi prądem?
Tranzystory są często określane jako urządzenia sterowane prądowo, ponieważ ich prąd wyjściowy (prąd kolektora w bipolarnych tranzystorach złączowych lub prąd drenu w tranzystorach polowych) jest kontrolowany głównie przez prąd bazy (w BJT) lub napięcie bramki-źródła (w FET). . W bipolarnych tranzystorach złączowych (BJT) prąd bazowy steruje wzmocnieniem prądu kolektora poprzez wzmocnienie prądowe tranzystora (β). Niewielka zmiana prądu bazy może skutkować znacznie większą zmianą prądu kolektora, co wskazuje, że prąd bazy kontroluje przepływ prądu wyjściowego. Podobnie w tranzystorach polowych (FET) napięcie bramka-źródło kontroluje przewodność kanału, regulując w ten sposób prąd drenu. Ta cecha tranzystorów jako urządzeń sterowanych prądem podkreśla ich podstawową zasadę działania w obwodach elektronicznych.
Termin „urządzenie sterowane prądem” odnosi się do typu elementu elektronicznego, w którym wielkość prądu wyjściowego (takiego jak prąd kolektora w BJT lub prąd drenu w tranzystorach FET) jest określana przede wszystkim przez prąd lub napięcie wejściowe. W kontekście tranzystorów oznacza to, że na przepływ prądu przez zacisk wyjściowy tranzystora (kolektor lub dren) wpływa i reguluje go prąd lub napięcie przyłożone do jego zacisku wejściowego (baza lub bramka). Zależność ta podkreśla rolę tranzystorów we wzmacnianiu i zastosowaniach przełączających, gdzie kontrolowanie przepływu prądu jest niezbędne do przetwarzania sygnału i zarządzania energią.
Tranzystor można zdefiniować jako urządzenie zasilane prądem, ponieważ na jego działanie i charakterystykę wyjściową znaczący wpływ ma prąd przepływający przez jego zacisk wejściowy. W bipolarnych tranzystorach złączowych (BJT) prąd bazowy steruje wzmocnieniem prądu kolektora, co stanowi podstawę jego działania w obwodach wzmacniających. Prąd bazowy służy jako główny parametr wejściowy, który określa stan tranzystora i charakterystykę wyjściową. Podobnie w tranzystorach polowych (FET) napięcie bramka-źródło kontroluje przewodność kanału, regulując w ten sposób prąd drenu. Ten prądowy charakter tranzystorów ma fundamentalne znaczenie dla ich funkcjonalności w urządzeniach i obwodach elektronicznych.
Tranzystor polowy (FET) jest często nazywany urządzeniem sterowanym prądowo, ponieważ prąd drenu (prąd wyjściowy) w FET jest kontrolowany przez napięcie bramki-źródła. W przeciwieństwie do bipolarnych tranzystorów złączowych (BJT), w których prąd wyjściowy (prąd kolektora) jest kontrolowany przez prąd bazy, tranzystory FET działają na zasadzie kontroli napięcia nad przepływem prądu. Zmieniając napięcie przyłożone do zacisku bramki w stosunku do zacisku źródła, można modulować przewodność kanału, a tym samym prąd drenu. Ta zależność między napięciem a prądem charakteryzuje tranzystory FET jako urządzenia sterowane prądem w obwodach elektronicznych, dzięki czemu nadają się do zastosowań wymagających wysokiej impedancji wejściowej i niskiego zużycia energii.
Bipolarne tranzystory złączowe (BJT) są powszechnie stosowane do sterowania prądem w obwodach elektronicznych. W szczególności BJT można zastosować w różnych konfiguracjach (takich jak wspólny emiter, wspólny kolektor lub wtórnik emitera) do wzmacniania sygnałów lub prądów przełączających. W tych zastosowaniach prąd bazowy steruje prądem wyjściowym tranzystora w ścieżce kolektor-emiter. Zmieniając prąd bazowy, można regulować prąd kolektora, dzięki czemu BJT mogą służyć jako wszechstronne urządzenia kontrolujące prąd zarówno w obwodach analogowych, jak i cyfrowych. Ich zdolność do wzmacniania i kontrolowania przepływów prądu sprawia, że BJT są niezbędne w zastosowaniach, począwszy od wzmacniaczy audio po cyfrowe obwody logiczne, gdzie konieczna jest precyzyjna kontrola prądu.