Tranzistory jsou jednou z nejdůležitějších a nejrozšířenějších elektronických součástek v moderních elektronických zařízeních. Mají jedinečné vlastnosti, které jim umožňují provádět různé funkce v obvodech a zařízeních. Aru tranzistoru je jedním ze základních pojmů souvisejících s provozem tranzistorů.
Aru(z angl. "Amplification Ratio Unit") je míra zvýšení nebo zesílení proudu nebo napětí v tranzistorových obvodech. Určuje, o kolik větší může být výstupní signál (proud nebo napětí) ve srovnání se vstupním signálem.
Aru tranzistoru je definován podle vzorce a může být odlišný pro různé typy tranzistorů. Například u bipolárních tranzistorů může být Aru vyjádřena jako poměr sběrného proudu k základnímu proudu. U tranzistorů v poli je Aru definován poměrem výstupního odporu ke vstupnímu odporu.
Znalost Aru tranzistoru je důležitá pro vývoj elektronických obvodů, protože umožňuje posoudit, jak efektivně bude zařízení zesilovat signály. Čím vyšší je Aru, tím větší je zisk tranzistoru a tím lepší je jeho účinnost. Při výběru tranzistoru pro konkrétní účel je proto důležité vzít v úvahu jeho Aru a vybrat vhodnou hodnotu v závislosti na požadavcích na zesílení.
Definice a účel
Hlavním účelem tranzistoru je zesílit slabé elektrické signály. Při přívodu malé elektrické síly na řídicí (základní) elektrodu plní tranzistor funkci zesílení signálu na výstupu. To umožňuje zvýšit jeho výkon a úroveň, takže je vhodný pro přenos nebo použití v zařízeních, kde je vyžadován silnější signál.
Kromě zesílení může tranzistor plnit i funkci přepínání, tedy přepínání elektrického signálu. Když je na základní elektrodu přiváděno určité řídicí napětí, tranzistor se může otevřít a propustit elektrický proud a při absenci řídicího signálu bude uzavřen, aniž by proud unikal. Tato vlastnost tranzistorů umožňuje jejich použití v různých spínacích obvodech, jako jsou spínače nebo střídače.
Princip a struktura tranzistoru
Emitor je zdrojem elektronů nebo děr, základna řídí proud a kolektor shromažďuje elektrony nebo díry. Mezi základnou a emitorem probíhá hlavní činnost tranzistoru - řízení a zesilování proudu.
Když je elektrický signál přiveden na základnu tranzistoru, dochází ke změně proudu v emitoru. Tento změněný proud je konfigurován a zesílen tranzistorem a přenášen do kolektoru. Tranzistor tak plní funkci zesilovače signálu a přepínače.
Struktura tranzistoru se může lišit, ale nejběžnější je struktura npn nebo pnp. Ve struktuře npn mají vrstvy následující uspořádání: emitor je kladný, základna je záporná, kolektor je kladný. Ve struktuře pnp mají všechny vrstvy opačný řád.
Princip fungování tranzistoru je tedy založen na řízení a zesilování elektrického proudu pomocí změny proudu v základně tranzistoru.
Zařízení a typy Aru tranzistorů
Emitor má typickou emisní funkci, to znamená, že emituje elektrony nebo díry. Základna řídí emitor a kolektor a detekuje průchod proudu tranzistorem. Kolektor shromažďuje elektrony (nebo díry) z emitoru.
Existuje několik druhů Aru tranzistorů, včetně PNP a NPN tranzistorů.
Tranzistor PNP se skládá ze dvou vrstev typu P, které tvoří emitor a kolektor, a vrstvy typu N, která tvoří základnu. V této konfiguraci jdou elektrony z emitoru přes P-typovou základnu do kolektoru.
Tranzistor NPN má podobnou konstrukci, ale vrstvy polovodičů mají obrácenou polaritu. Proud jde z emitoru přes N-typovou základnu do kolektoru.