Tranzistor a dioda jsou dva hlavní prvky moderní elektroniky, které plní různé funkce a mají významné rozdíly ve své konstrukci. Tranzistor je složitější zařízení složené ze tří vrstev polovodičového materiálu, zatímco dioda má pouze jednu vrstvu.
Hlavní rozdíl mezi tranzistorem a diodou je v tom, že tranzistor plní funkci zesílení signálu a dioda pouze narovnání. Při provozu diody prochází proud pouze jedním směrem a blokuje opačný směr. Tranzistor je schopen zesilovat signály a pracovat v různých režimech, jako je zesilovač nebo klíč.
Konstrukce tranzistoru zahrnuje tři vrstvy polovodičových materiálů-dvě vrstvy s typem práce "p" a jednu vrstvu s typem práce "n". Tato kombinace vytváří dva typy tranzistorů-NPN a PNP. Tranzistory NPN a PNP se přitom vyznačují uspořádáním vrstev. Tyto vrstvy se navzájem dotýkají aplikovaným napětím, což umožňuje řídit tok proudu.
Princip fungování diody a tranzistoru
Dioda:
Dioda je polovodičové zařízení, které umožňuje průchod elektrického proudu pouze jedním směrem. Princip fungování diody je založen na použití přechodu p-n, který vzniká spojením polovodičů typu p a n.
Když je dioda připojena v přímém směru, to znamená, že kladné napětí je přiváděno na P oblast a záporné na n oblast, dojde k otevření přechodu p-n a elektrony z n oblasti přecházejí do P oblast. Výsledkem je proud, který protéká diodou. V přímém směru dioda produkuje malé napětí, které se nazývá přímé offsetové napětí nebo pokles napětí diody.
Pokud je dioda připojena v opačném směru, to znamená, že kladné napětí je přiváděno na n oblast a záporné na P oblast, pak se p-n přechod uzavře a přes diodu neprochází proud. V tomto případě se dioda chová jako otevřený vypínač.
Analogie: dioda lze přirovnat k ventilu, který umožňuje proudění vody pouze jedním směrem.
Tranzistor:
Tranzistor je tříelektrodé elektronické zařízení, které řídí elektrický proud nebo plní funkce zesilovače. Tranzistor se skládá ze tří vrstev polovodičových materiálů: emitoru (e), základny (b) a kolektoru (c).
Tranzistor funguje na základě tří základních režimů: aktivní režim, pasivní režim a sytost. V aktivním režimu plní tranzistor funkci zesilovače-řídí proud a napětí a mění je podle vstupních signálů. V pasivním režimu tranzistor prakticky neintenzivňuje signály. V nasyceném režimu, tranzistor funguje jako uzamykatelný klíč, což umožňuje maximální proud protékat přes sebe.
Analogie: tranzistor lze přirovnat k ventilu, který se otevírá nebo zavírá pomocí řídicího signálu.
Konstrukce diody
Dioda je polovodičové zařízení, které se skládá ze dvou vrstev různého typu: označených písmenem P (kladné) a N (záporné). Polovodičové vrstvy jsou spojeny vnějšími elektrodami zvanými anoda a katoda.
Vrstva N má nadbytek elektronů a vrstva P - má přebytek děr (nedostatek elektronů). Kvůli tomuto rozdílu v koncentraci nosičů nábojů vzniká elektrické pole, které brání volnému pohybu elektronů a děr.
Dioda má následující konstrukci:
- Krystal polovodiče: to je hlavní část diody. Je tvořen vrstvami P A N, které jsou blízko sebe.
- Anoda: je to kladná elektroda diody, ke které je připojena vrstva P polovodiče.
- Katoda: je to záporná elektroda diody, ke které je připojena vrstva N polovodiče.
- Sklo: jedná se o průhledný obal, který chrání vnitřní strukturu diody.
- Indikační bod: je to symbol, který označuje kladnou elektrodu (anodu) diody.
Konstrukce diody umožňuje použití v elektronických obvodech k narovnání střídavého proudu nebo omezení napětí.