Transistori
Bipolaaritransistorin toiminta

NPN-transistori kiinni.
NPN-transistori auki.
Bipolaaritransistorissa on kolme liitospistettä: kollektori C (Collector), kanta B (Base) ja emitteri E (Emitter).
NPN-tyypin bipolaaritransistorissa vahvistettava virta viedään kannalle, jolloin emitteriltä virtaa elektroneja kannan alueelle. Kannalle joutuneista elektroneista suurin osa joutuu kuitenkin kollektorilla olevan voimakkaan positiivisen sähkökentän imaisemiksi, jolloin kollektorilta emitterille on suurempi virta kuin kannalta emitterille. Tämä ilmiö mahdollistaa vahvistuksen. NPN-transistori tulee tyypillisesti johtavaksi, kun kanta-emitterijännite on 0,5–0,7 V ja samanaikaisesti kollektori-emitterijännite on vähintään 0,1 V.
PNP-tyyppisessä transistorissa jännitteiden ja virtojen napaisuudet ovat vastakkaissuuntaiset kuin NPN-transistorissa. Virta on pääasiassa aukkojen ajautumista kohti negatiivista jännitettä, joten PNP-tyyppinen transistori on NPN-transistoria hitaampi. PNP-transistori tulee tyypillisesti johtavaksi, kun negatiivinen kanta-emitterijännite on itseisarvoltaan yli 0,5 V ja samanaikaisesti negatiivinen kollektori-emitterijännite on itseisarvoltaan yli 0,1 V.
Bipolaaritransistorin toiminnan tilat:
Suljettu tila. Molemmat kontaktit ovat estosuunnassa, ja transistori ei johda virtaa.
Avoin tila. Kollektori-kanta-kontakti on estosuunnassa ja Emitteri-kanta-kontakti on päästösuunnassa. Transistori johtaa virtaa.
Tila, jossa kollektori-kanta-kontakti on päästösuunnassa ja emitteri-kanta kontakti on estosuunnassa. Transistori johtaa virtaa, mutta ei yhtä hyvin kuin avoimessa tilassa.
Kyllästystila. Molemmat kontaktit kanta- ja kollektori ovat päästösuunnassa. Transistori on kokonaan avoin ja johtaa virtaa.
Tyypilliset transistorin valintamitoituksessa tarvittavat tiedot ovat:
Ptot tehonkesto
UCEO suurin sallittu kollektori-emitteri-jännite
ICmax suurin sallittu kollektorivirta
HFE virtavahvistuskerroin
Virtavahvistuskerroin eli kollektorivirran ja kantavirran suhde tarkoittaa kantavirralla X kyllästystilassa kollektorista johtuu X * HFE mukainen virta emitterille, jolloin emitterin virta on X + X * HFE. Virtavahvistuskerrointa voidaan kasvattaa kytkemällä useampi transistori peräkkäin niin että edellisen emitteri on seuraavan kanta jne. Menetelmää kutsutaan Darlington -kytkennäksi.
Bipolaaritransistoreita on kahdenlaisia: npn tai pnp, riippuen kannan (base, eli keskimmäinen kirjain) enemmistövarauksenkuljettajien tyypistä (p=aukko, n=elektroni). Yleisimmin bipolaaritransistorien emitteri, kanta ja kollektorialueet ovat täysin samaa materiaalia, piitä (monoliitos-transistorit, engl. monojunction transistor). Kuitenkin kanta-emitteri ja/tai kanta-kollektori liitos voidaan muodostaa myös erilaisista puolijohteista, jolloin puhutaankin heteroliitostransistoreista (HBT, engl. heterojunction bipolar transistor). Käyttämällä erilaisia puolijohteita on mahdollista kasvattaa transistorin vahvistusta, pienentää kantavastusta ja vähentää transistorien eri osien välisiä kapasitansseja ja näin nostaa sekä toimintataajuutta että virran/jännitteen kestoa. Tätä voidaan käyttää hyväksi muun muassa matkapuhelinten lähetintransistoreissa, kun pyritään mahdollisimman pieneen kokoon ja hyvään hyötysuhteeseen.