Tranzisztor kapcsolóként
Mivel a tranzisztor kollektoráram közvetlenül arányos az alapárammal, a tranzisztort áramvezérelt kapcsolóként lehet használni. Egy tranzisztor alapján viszonylag kis elektronáramlás sokkal nagyobb kollektoráramot képes vezérelni.
Tegyük fel, hogy egy lámpával szeretnénk kapcsolót kapcsolni és kikapcsolni. Az ilyen eszköz rendszere rendkívül egyszerű:
Illusztratív célokra a kapcsolót egy tranzisztorral helyettesítjük annak bemutatására, hogy hogyan szabályozható a lámpa által szállított áram. Ne feledje, hogy a szabályozott áramnak a kollektor és az emitter között meg kell haladnia. Mivel a lámpához szállított áramot szeretnénk szabályozni, a tranzisztor kollektorát és tranzisztort kell felszerelnie arra a pontra, ahol két kapcsoló érintkező van. A tranzisztort úgy kell elhelyeznünk, hogy a lámpaáram az emitter szimbólummal ellentétes irányba áramoljon, így a helyes típusú elmozdulás lesz.
Ehhez a példához NPN tranzisztort választottunk ki. A mi rendszerünkben PNP tranzisztort használhatunk, majd az áramkör így fog kinézni:
A tranzisztor típusának kiválasztása teljesen önkényes. A legfontosabb dolog az aktuális áramlás helyes iránya, ami szükséges a helyes előítélet létrehozásához (az elektronok a diagramon lévő nyíllal szemben).
Térjünk vissza az első változathoz, amelyben az n-p-n típusú tranzisztort használjuk. Ahhoz, hogy az alap áramot kapjunk, hozzá kell adnunk néhány elemet. Ha az alap kimenet nincs csatlakoztatva, akkor az alapáram nulla lesz, ezért nem lesz képes megnyitni, ezért a lámpa véglegesen letiltásra kerül. Ne feledje, hogy az n-p-n típusú tranzisztor esetében az elektronoknak az emitterről az alapra kell átköltözniük (az áramkör emitter nyíljával, valamint a lámpa árammal szemben). Talán a legegyszerűbb módja egy kapcsoló csatlakoztatása a tranzisztor alap és kollektor csatlakozói közé:
Ha a kapcsoló nyitva van, az alap kimenet "lebeg" (vagyis nincs csatlakoztatva semmihez), és nincs rajta áram. A tranzisztor állapotát lekapcsolási módnak nevezik. Amikor a kapcsoló érintkezik, az elektronok elkezdik mozgásukat az emitterről a tranzisztor aljára és a lámpa áramkörének bal oldalára való átkapcsoláson keresztül és vissza az akkumulátor pozitív termináljába. Az alap áramlása lehetővé teszi, hogy sokkal nagyobb áram áramoljon az emittertől a kollektorig, ami lehetővé teszi a lámpa bekapcsolását. Az áramkör maximális áramának ezt az állapotát a tranzisztor telítési módjának nevezik.
Természetesen egy tranzisztor használata ilyen módon nincs értelme. Továbbá a mi áramkörünknek még van kapcsolója. Ha kapcsolót használunk a lámpa vezérlésére - bár közvetetten -, akkor miért van szükségünk tranzisztorra? Miért nem gyűjtjük az eredeti áramkört, és nem használjuk a kapcsolót a rendeltetésükre?
Ideje néhány észrevételt tenni. Először is, amikor kapcsolót használunk a tranzisztor bekapcsolásához, a megszakító érintkezőinek csak kis alapáramnak kell állnia, és a lámpán átáramló áram többi része áthalad a tranzisztoron. Ez fontos lehet, ha a megszakító névleges ára elég alacsony: egy kis kapcsoló használható egy sokkal magasabb áram ellenőrzésére. De talán még fontosabb az a tény, hogy a tranzisztor áramvezérlő tulajdonságai lehetővé teszik számunkra, hogy teljesen más eszközöket használjunk a lámpa be- és kikapcsolásához. Nézze meg a következő ábrát, amelyben egy napelemes cellát használnak a tranzisztor vezérléséhez.
A szükséges alapáram biztosításához egy termoelemet (plusz természetesen hőforrás) is használhatunk.
A tranzisztor bekapcsolásához elegendő feszültséggel és áramerősséggel rendelkező mikrofont is használhat a kimeneten, feltéve, hogy az áram ki van javítva, így a p-n csomópont-emitter-bázis mindig elmozdul.
Tranzisztorok használhatók az áramkör kapcsolóelemeként, a DC terhelésáram vezérlésével. A szabályozott áram áthalad az emitterről a kollektorra, miközben a szabályozó áram áramlik az emitterről a bázisra.
Amikor a tranzisztor árama nulla, akkor az úgynevezett cut-off üzemmódban van (az eszköz mindkét átmenete ellentétes irányban elfogult).
Amikor a tranzisztor áramerőssége maximális, akkor az úgynevezett telítési üzemmódban van (mindkét átmenet előre be van állítva).