Yhteenveto - Transistori
Transistorin tärkeimmät käyttökohteet ovat kytkin ja vahvistin.

Kytkimenä transistoria käytetään esimerkiksi digitaalipiireissä, kuten mikroprosessorissa, sekä tehoelektroniikan sovelluksissa. Tehoelektroniikan kytkinsovelluksia ovat esimerkiksi tietokoneen teholähde ja sähkömoottorin pyörimisnopeutta säätelevät sähkökonekäytöt.  Vahvistimena transistorikytkentöjä käytetään mm. äänitaajuusvahvistimissa, radio- ja tutkatekniikassa, mitta-antureissa ja operaatiovahvistimissa.

Transistori on komponentti, jolla on kolme liityntänapaa. Yksi näistä liitynnöistä toimii transistorin "ohjaimena", jolla voidaan kontrolloida muissa liitynnöissä näkyvää jännitettä ja/tai virtaa.

Transistoreja on useita eri tyyppejä. Edellä näistä tyypeistä esiteltiin bipolaaritransistori (BJT), liitoskanavatransistori (JFET) ja eristehilatransistori (MOSFET).

 
BJT koostuu puolijohdetasolla tarkasteltuna npn tai pnp puolijohdeliitoksista. BJT:n liitynnät ovat kanta (B - base), emitteri (E - emitter) ja kollektori (C - collector). BJT:n ohjaaminen tapahtuu muuttelemalla kantavirtaa IB, jonka muutokset näkyvät vahvistettuna kollektorivirrassa<> <>. BJT voidaan vahvistimena mallintaa virtaohjattuna virtalähteenäjonka kollektorivirta = kantavirta * virtavahvistus. BJT oli historialisesti ensimmäinen käytännön transistorityyppi (toimiva prototyyppi onnistuttiin tekemään 1948).

JFET koostuu puolijohdetasolla tarkasteltuna p- tai n-typpin hilasta ja vastaavasti n- tai p-tyypin kanavasta. JFETin liitynnät ovat hila (G - gate), lähde (S - source) ja nielu (D - drain). Kanavan fyysistä leveyttä ja siten kanavassa kulkevan virran määrää voidaan säädellä hilan ja lähteen välistä jännitettä UGS  muuttamalla. JFETissä oleva pn-liitos normaalissa toiminnassa estosuuntainen.

MOSFET poikkeaa rakenteellisesti  JFETistä siten, että hilan ja kanavan välillä  on sähköinen eriste. Muutoin MOSFET ja JFET ovat toiminnaltaan melko samankaltaisia, ja näillä molemmilla kanavatransistorityypillä on mm. samat liitynnät (G, S, D). Vahvistimena FET voidaan mallintaa jänniteohjattuna virtalähteenä. MOSFET on tällä hetkellä käytetyin transistorityyppi. Tämä johtuu mm. siitä, että FETin ohjaamiseen ei tarvita juurikaan virtaa verrattuna bipolaaritransistoriin, jolloin hyötysuhde paranee huomattavasti.
 
Yksittäisiä transistoreita käytetään nykyisin enää harvassa sovelluksessa. Suurin osa transistoreista on integroituna yhdelle puolijohdesirulle, jolloin yksittäinen piirikomponentti voi sisältää jopa satoja miljoonia transistoreita. Tällöin puhutaan IC-piiristä (Integrated Circuit). IC-piirejä käytetään sekä analogisessa että digitaalisessa elektroniikassa.
 
Takasin kappaleeseen
© Mikko Kuisma