Prima di parlare delle differenze tra transistor NPN e PNP, parleremo prima di cosa sono e delle loro similitudini.
Sia NPN che PNP sono transistor a giunzione bipolare (BJT). I BJT sono transistor controllati in corrente che permettono l’amplificazione della corrente.
Una corrente alla base del transistor permette una corrente molto più grande attraverso l’emettitore e il collettore. NPN e PNP sono esattamente la stessa cosa nella loro funzione, forniscono l’amplificazione e/o la capacità di commutazione.
Quindi, tecnicamente, raggiungono e fanno la stessa identica cosa.
Come differiscono è il modo in cui la potenza deve essere assegnata ai pin terminali per fornire questa amplificazione o commutazione. Poiché sono costruiti internamente in modo molto diverso, la corrente e la tensione devono essere assegnate in modo diverso per farli funzionare. Un transistor NPN riceve una tensione positiva al terminale di collettore e una tensione positiva al terminale di base per un corretto funzionamento. Un PNPtransistor riceve una tensione positiva al terminale di emettitore e una tensione negativa al terminale di base (o piuttosto una tensione più negativa o più bassa di quella che viene fornita al terminale di emettitore).
Siccome l’allocazione della tensione è diversa, come funziona il flusso di corrente per accenderli è diverso. Un transistor NPN si accende quando viene fornita una corrente sufficiente alla base del transistor. Pertanto, la base di un transistor NPN deve essere collegata a una tensione positiva perché la corrente fluisca nella base. Un transistor PNP è l’opposto. In un transistor PNP, la corrente fluisce fuori dalla base (corrente negativa alla base) dando al terminale di base una tensione più negativa (più bassa) di quella fornita al terminale emettitore. Finché la tensione al terminale di base è più bassa di quella al terminale di emettitore in un transistor PNP, si otterrà la corretta polarizzazione e l’effetto di corrente negativa.
Così sapendo questo, con un transistor NPN, la corrente ha bisogno di essere alimentata alla base del transistor per funzionare. Questo significa che la corrente deve fluire nella base. In un transistor PNP, la corrente viene allontanata o affondata dalla base del transistor a terra per il funzionamento. Questo significa che la corrente deve fluire fuori dalla base. Quindi un semplice approccio per pensarci è che un transistor NPN richiede una corrente positiva alla base, mentre un PNP richiede una corrente negativa alla base (la corrente deve fluire dalla base a terra).
Un altro concetto che differenzia i transistor NPN e PNP è che poiché la tensione è assegnata in modo diverso, hanno flussi di corrente opposti in uscita. In un transistor NPN, la corrente di uscita scorre dal collettore all’emettitore. In un transistor PNP, la corrente di uscita scorre dall’emettitore al collettore.
Di seguito ripassiamo i concetti spiegati sopra in modo più approfondito, con dei diagrammi, per illustrare meglio le differenze tra transistor NPN e PNP.
L’assegnazione della tensione e il flusso di corrente sono commutati
Siccome i transistor PNP e NPN sono composti da materiali diversi, il modo in cui la tensione è polarizzata su di loro per produrre il flusso di corrente è diverso, e anche il loro flusso di corrente è opposto.
I transistor PNP sono composti da 2 strati di materiale P che racchiudono uno strato di materiale N, mentre i transistor NPN sono composti da 2 strati di materiale N che racchiudono 1 strato di materiale P. Davvero opposti.
Quindi, per produrre un flusso di corrente in un transistor NPN, si dà una tensione positiva al terminale di collettore e la corrente scorre dal collettore all’emettitore; per un transistor PNP, si dà una tensione positiva al terminale di emettitore e la corrente scorre dall’emettitore al collettore.
Questo è riassunto qui sotto.
Tensione e corrente di polarizzazione
Transistor NPN
Un transistor NPN riceve una tensione positiva al terminale del collettore. Questa tensione positiva al collettore permette alla corrente di fluire dal collettore all’emettitore, dato che c’è una corrente di base sufficiente per accendere il transistor.
Transistor NPN
Un transistor PNP riceve una tensione positiva al terminale emettitore. La tensione positiva all’emettitore permette alla corrente di fluire dall’emettitore al collettore, dato che c’è corrente negativa alla base (corrente che esce dalla base verso terra).
Come funzionano (accendere e spegnere)
Transistor NPN
Così funziona un transistor NPN:
Quando la tensione fornita alla base supera la tensione di soglia di 0,7V, quando si aumenta la corrente alla base di un transistor NPN, il transistor conduce sempre più corrente fino a condurre dal collettore all’emettitore.
E diminuendo la corrente alla base di un transistor NPN, il transistor conduce la corrente dal collettore all’emettitore sempre meno, finché la tensione fornita alla base è sotto la tensione di soglia di 0,7V, a quel punto il transistor non conduce più dal collettore all’emettitore e si spegne.
Transistor PNP
Un transistor PNP funziona al contrario.
Quando la corrente viene assorbita dalla base (fluisce dalla base a terra), il transistor è acceso e conduce attraverso per alimentare il carico di uscita.
Quindi questi sono i concetti principali dei transistor NPN vs PNP.
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