NPN versus PNP-transistor: verschil en vergelijking

Key Takeaways

1. Het belangrijkste verschil tussen NPN- en PNP-transistors ligt in de opstelling en polariteit van de halfgeleiderlagen. NPN-transistors hebben een P-type basis die is ingeklemd tussen de N-type emitter- en collectorlagen, terwijl PNP-transistors een N-type basis hebben die is ingeklemd tussen de P-type emitter- en collectorlagen.
2. In NPN-transistors vloeit stroom van de emitter naar de basis en vervolgens naar de collector, terwijl in PNP-transistors stroom vloeit van de emitter naar de basis en vervolgens naar de collector in de tegenovergestelde richting. De basis-emitterovergang in beide typen regelt de stroomstroom.
3. NPN-transistors hebben een positieve voedingsspanning bij de collector en een negatieve of aardreferentie bij de emitter nodig voor een juiste voorspanning. Daarentegen hebben PNP-transistors een negatieve voedingsspanning aan de collector en een positieve of massareferentie aan de emitter nodig. Ondanks deze verschillen functioneren NPN- en PNP-transistors als versterkers en schakelaars.

Wat is een NPN-transistor?

Een NPN-transistor valt onder de familie van bipolaire junctie-transistors of BJT. Het heeft drie terminals als onderdelen. De onderdelen worden collector, basis en emitter genoemd. Bij dit type transistor stroomt de stroom van de collector naar de emitter.

De collector is verbonden met een positieve spanningsbron, terwijl de emitter is verbonden met een negatieve spanningsoorsprong. De bron van de basisterminal is om de stroom tussen de collector en de emitter te beheren.

De hoeveelheid stroom die de spanning regelt tussen de collector en de emitter heeft betrekking op de basis. NPN-transistoren worden gebruikt in elektronische circuits voor versterkings- en schakeltoepassingen. NPN-transistors, zoals microcontrollers, logische poorten en geheugenchips, worden vaak gebruikt in digitale circuits.

Wat is een PNP-transistor?

Een PNP-transistor is ook een type bipolaire junctie-transistor. Het wordt vaak gebruikt in elektronische schakelingen. Zijn functie is als versterker of schakelaar. PNP-transistors hebben drie lagen halfgeleidermateriaal.

Het heeft een laag N-type materiaal ingeklemd tussen twee lagen P-type materiaal. Hieruit is de naam PNP ontstaan. Hier wordt verondersteld dat het P-type materiaal positief geladen is. Daarom is het gedoteerd met onzuiverheden. Aan de andere kant is het N-type materiaal gedoteerd om het op te laden met negatieve energie.

De collector voert een negatieve spanning in een PNP-transistor, maar de negatieve spanning is meer aanwezig in de emitter. Daarom loopt de stroom van de emitter naar de collector.

NPN- en PNP-transistors zijn complementair aan elkaar. Ze worden gecombineerd om een ​​push-pull-circuit te creëren. PNP wordt gebruikt in audioversterkers. Voedingscircuits omvatten ook het gebruik van NPN- en PNP-transistors. Alle elektronische circuits die stroomversterking of schakeling nodig hebben, kunnen deze transistors gebruiken.

Verschil tussen NPN en PNP-transistor

1. In de NPN-transistor loopt de stroom van de collector naar de emitter. Ter vergelijking: bij PNP-transistors is het tegenovergestelde het geval. Hier vloeit stroom van de emitter naar de collector.
2. NPN-transistors hebben een positieve spanning nodig om in te schakelen, maar PNP-transistors hebben een negatieve spanning nodig om op te starten.
3. NPN-transistors schakelen snel in, maar PNP-transistors schakelen langzaam.
4. In een NPN-transistor zijn de meeste ladingsdragers elektronen. Tegelijkertijd zijn de meeste ladingsdragers gaten in een PNP-transistor.
5. Digitale schakelingen gebruiken voornamelijk NPN-transistors. Aan de andere kant geldt de audiofrequentie voor PNP-transistors.
6. NPN-transistors worden veel gebruikt in audioversterkers, signaalverwerking, enz. PNP-transistors zijn overheersend in spanningsregelaars, eindversterkers en DC-DC-omzetters.

Vergelijking tussen NPN en PNP-transistor

Parameter van vergelijking	NPN-transistor	PNP-transistor
Pad van de huidige stroom	Hier vloeit de stroom van de collector naar de emitter.	Hier vloeit de stroom van de emitter naar de collector.
Werking	Het heeft een positieve spanning nodig om aan te zetten.	Het vereist een negatieve spanning om in te schakelen.
Ruisimmuniteit	Het heeft minder ruisimmuniteit vanwege de lage ingangsimpedantie.	Het heeft een hoge ruisimmuniteit vanwege de hoge ingangsimpedantie.
Schakelsnelheden.	De schakelsnelheid is snel.	De schakelsnelheid is traag.
Thermische stabiliteit	Relatief is het thermisch stabieler.	Het is minder thermisch stabiel.
Meerderheid ladingdragers	De meeste ladingsdragers in deze transistor zijn elektronen.	De meeste ladingsdragers in PNP-transistors zijn gaten.
Gebruik in het type circuit	Digitale schakelingen gebruiken NPN-transistors.	Audiofrequentiecircuits gebruiken PNP-transistors.

Referenties

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/488748/
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.368066

Laatst bijgewerkt: 13 augustus 2023