Transistoren sind Schaltungselemente, die entweder als Verstärker oder als Schalter dienen. Ein Transistor besteht aus drei Teilen: Basis, Kollektor und Emitter. Die Basis ist das Steuermittel für eine große Spannungsversorgung, der Kollektor ist diese große Spannungsversorgung und der Emitter ist der Ausgang für den Transistor. Eine gute Analogie zur Erklärung von Transistoren als Verstärker ist die eines Abgriffs. Das Tor ist der Wasserhahn, der den Wasserfluss steuert, der Sammler ist die Wasserversorgung und der Emitter ist die Mündung des Wasserhahns, aus der das Wasser austritt. Die Funktion als Schalter ermöglicht es dem Transistor, den durch ihn fließenden Strom zu steuern, und er kann entweder Strom durch ihn zulassen (Ein) oder nicht (Aus).
Der Name NPN-Transistoren basiert auf der Art, wie sie erstellt werden, dh durch die Parallelschaltung von zwei P-N-Übergängen. Ein p-N-Übergang wird durch Zusammenfügen eines p-Typ- und eines n-Typ-Halbleiters gebildet. Die p- und n-Unterscheidung basiert auf der Art der Ladungen, die die Mehrheit im Halbleiter bilden, positive oder negative Ladungen. Die NPN-Konfiguration für Transistoren wird heute am häufigsten verwendet.
Als Schalter verwenden
Eine übliche Anwendung für NPN-Transistoren ist die Verwendung als Schalter in Schaltungen. In Hochleistungsgeräten wie Motoren und Magnetspulen kann der NPN-Transistor in zwei Betriebsarten betrieben werden, EIN und AUS. Dabei wird der Transistor in der Regel bei EIN im Sättigungsmodus und bei AUS im Cutoff-Modus betrieben.
Verwendung als Verstärker
Eine weitere übliche Anwendung für NPN-Transistoren ist ihre Verwendung als Verstärker, bei dem ein kleiner Anstieg der Eingangsspannung eine große Änderung der Ausgangsspannung induziert. NPN-Transistoren werden zu diesem Zweck in fast allen elektronischen Telefongeräten verwendet, in denen eine Tonverstärkung oder -wiedergabe erforderlich ist.
Verwendung im Darlington-Paar
Ein Darlington-Paar ist eine häufig verwendete Schaltungskonfiguration zum Verstärken schwacher Signale. Das Paar besteht aus zwei NPN-Transistoren, die so angeordnet sind, dass der Emitter des ersten Transistors die Basis des zweiten Transistors speist.