Cose da sapere sui transistor

• Cosa sono i Transistor?

• Quali sono i tipi e i modelli di transistor?

• Criteri di acquisto per i transistor - cosa è importante?

• Conclusione: Come acquistare il transistor giusto

• FAQ - domande frequenti sui transistor

Cosa sono i Transistor?

I transistor sono componenti elettronici a semiconduttore che servono per controllare o commutare tensioni e correnti. La parola transistor deriva dalla combinazione di parole "trasferimento" e "resistore" e indica la proprietà dei transistor di agire come resistenze controllabili tramite le variazioni di resistenza degli strati semiconduttori. Oggi questi strati di semiconduttori si basano prevalentemente sul silicio drogato.

In generale, con la denominazione transistor si intendono transistor bipolari, spesso dotati della sigla BJT (bipolar junction transistor). Sono composti da tre strati sottili di semiconduttori che si trovano direttamente tra loro. Ciascuno di questi strati è dotato di un collegamento elettrico, che viene fatto uscire dall'alloggiamento. Questi collegamenti sono noti come base, emettitore e collettore (B, E, C). Il collettore emettitore a semiconduttore forma il percorso di corrente controllabile, che viene controllato tramite il collegamento di base. L'applicazione di una corrente di base relativamente piccola influenza la conduttività della linea collettore-emettitore, con la conduttività del transistor senza corrente di base vicina a zero e con l'aumentare della corrente di controllo. Ciò è fisicamente paragonabile a una valvola che richiede anche forze di azionamento molto ridotte, ma che può controllare grandi quantità di volume. Il fattore tra corrente di base e corrente collettore-emettitore è noto come guadagno di corrente. Ad esempio, se il fattore di amplificazione di corrente di un transistor è pari a 100, una corrente di base di 1 mA provoca un flusso di corrente di 100 mA nella linea collettore-emettitore.

Quali sono i tipi e i modelli di transistor?

In linea di principio, a seconda dell'ordine dei tre strati di semiconduttori, i transistor sono chiamati transistor NPN o PNP. Nello schema elettrico, la differenza di questi due tipi è visibile grazie alla piccola freccia sul collegamento dell'emettitore. Nel transistor NPN, questo è rivolto verso l'esterno, nel transistor PNP verso l'interno. Di conseguenza, i transistor di tipo NPN sono adatti per tensioni positive, mentre per i transistor PNP le polarità sono invertite.

I transistor Darlington commutano due normali transistor bipolari in un circuito di amplificazione principale e anteriore in un unico alloggiamento. In questo modo è possibile ottenere un guadagno di corrente molto più elevato senza che sia necessario un ulteriore cablaggio esterno.

I cosiddetti "transistor pre-alimentati" integrano una resistenza al bias nel loro alloggiamento. In questo modo viene preimpostata una tensione di base definita per posizionare il punto di lavoro del transistor nell'area desiderata, ad esempio per applicazioni audio e di tensione alternata.  

I transistor HF sono ottimizzati appositamente per applicazioni ad alta frequenza. Hanno capacità retroattive particolarmente piccole e tempi di salita e di caduta rapidi.

I transistor sono offerti in una vasta gamma di modelli di alloggiamento; sia nella tecnologia SMD che per il montaggio a foro passante convenzionale (THT). I transistor singoli per potenze più piccole si inseriscono principalmente in un alloggiamento in plastica. I transistor di potenza devono essere generalmente raffreddati, pertanto possiedono un alloggiamento in metallo ben conduttivo o una piastra di base metallica per l'accoppiamento a un dissipatore di calore o a una superficie di raffreddamento.

Gli array di transistor includono da due a sette transistor singoli. Sono salvaspazio e semplificano l'uso. Come per molti altri tipi di alloggiamento, sono disponibili su Conrad le basi a innesto o zoccoli adatte a questo scopo. In questo modo è possibile effettuare una sostituzione successiva senza saldature.

I transistor accoppiati, le cosiddette "coppie sintonizzate", riuniscono due transistor identici in un alloggiamento i cui valori di caratteristica elettrica sono molto vicini l'uno all'altro. 

Criteri di acquisto per i transistor - cosa è importante?

Se è necessario un elevato guadagno di corrente, i transistor Darlington sono particolarmente adatti. In molti casi si può così rinunciare a un rinforzo principale e anteriore separato e a componenti aggiuntivi necessari. Ad esempio, per le applicazioni audio e i circuiti amplificatori a più canali, i transistor sono disponibili come coppie sintonizzate. Questi transistor selezionati presentano piccole deviazioni tra loro e garantiscono la migliore linearità possibile nel funzionamento in parallelo. Per frequenze più elevate, i transistor HF sono particolarmente adatti grazie alle loro caratteristiche speciali.  

Gli array di transistor consentono lo sviluppo di circuiti più compatti rispetto all'utilizzo esclusivo di transistor singoli. In particolare per le prestazioni più piccole, rappresentano una soluzione vantaggiosa e salvaspazio che offre vantaggi anche nella produzione durante il processo di saldatura e di posizionamento.

Per tutti i tipi e le forme di costruzione non devono essere confusi le denominazioni NPN e PNP, in quanto entrambi i tipi di transistor non sono intercambiabili tra loro. Il fattore di guadagno del transistor è una dimensione caratteristica importante, deve essere il più possibile preciso per l'attività prevista, così come la larghezza di banda di guadagno deve essere sufficiente. Per utilizzare un transistor all'interno dell'area di lavoro sicura, nella scheda tecnica sono disponibili le informazioni necessarie.  

Conclusione: Come acquistare il transistor giusto

In caso di nuovi sviluppi dei circuiti, è necessario prestare sempre un'attenzione particolare ai rispettivi valori elettrici secondo la scheda tecnica, per selezionare il modello di transistor più adatto al compito. La capacità di carico dei transistor non deve essere prolungata fino al limite, offre vantaggi in termini di affidabilità e sicurezza di funzionamento a lungo termine. Un utilizzo in condizioni ambientali più difficili richiede il rispetto dell'intervallo di temperatura consentito e rende necessaria una riduzione di potenza in ambienti caldi. In questi casi, scegliere un transistor con riserve di potenza corrispondenti.

Se è necessario sostituire un transistor difettoso, utilizzare il tipo identico. Se questo non è più disponibile, sono disponibili tabelle di confronto che consentono di trovare in genere un transistor compatibile elettricamente. Merita attenzione anche la struttura dell'alloggiamento: Il passo è corretto per i tipi cablati, la posizione e le dimensioni dei pad di saldatura nei transistor SMD? L'alloggiamento è compatibile con l'offerta di spazio disponibile e con eventuali dissipatori di calore e fori di montaggio?

Prestare attenzione ai marchi di verifica eventualmente necessari e alla conformità alle norme richieste. I transistor offerti nel negozio di Conrad sono caratterizzati da affidabilità e durata e soddisfano le esigenze di alta qualità.  

FAQ - domande frequenti sui transistor

Cosa bisogna osservare durante la manipolazione e l'elaborazione dei transistor?

Come la maggior parte dei semiconduttori elettronici, i transistor sono a rischio di scariche elettrostatiche. La rimozione dall'imballaggio e tutte le fasi di manipolazione e lavorazione seguenti devono essere eseguite in conformità con le direttive ESD applicabili, per evitare danni. È inoltre importante rispettare la temperatura di saldatura massima consentita e la durata della saldatura per evitare danni da surriscaldamento.

Quali temperature di esercizio massime sopportano i transistor?

Per i transistor al silicio attualmente in uso°, a seconda del tipo, non deve essere superata una temperatura dello strato di sbarramento da 150 a 200 C. Temperature più elevate portano alla distruzione immediata o all'invecchiamento estremamente rapido. I valori elettrici consentiti secondo la scheda tecnica si riferiscono principalmente a un funzionamento a una temperatura ambiente di 25 °C°. Temperature ambiente più elevate richiedono una riduzione di potenza, per questo motivo si possono trovare diagrammi nella scheda tecnica.

I transistor possono essere sovraccaricati elettricamente per un breve periodo?

Non è consentito il funzionamento anche a breve termine al di sopra dei valori di tensione specificati. Allo stesso modo, non devono essere superati né le correnti consentite né la potenza massima dissipata. La resistenza termica non influenzabile tra le piastrine e l'alloggiamento dei semiconduttori potrebbe causare un aumento della temperatura del semiconduttore effettivo anche con un buon raffreddamento esterno.