Биполярные транзисторы. Транзистор - это полупроводниковый прибор с двумя p-n-переходами, имеющий три вывода

Транзистор - это полупроводниковый прибор с двумя p-n -переходами, имеющий три вывода. В зависимости от чередования областей полупроводников с различными типами электропроводности различают транзисторы типа p-n-p и типа n-p-n. Их схематическое устройство и условное графическое обозначение показано на рисунке 4.2.

Центральный слой транзистора называют базой (Б), наружный слой, являющийся источником зарядов (электронов или дырок), – эмиттером(Э), а наружный слой, принимающий заряды, – коллектором(К).

На переход эмиттер – база напряжение источника Е _э подается в прямом направлении, и прямое сопротивление перехода мало, поэтому даже при малых Е _э возникает значительный ток эмиттер – база I_э. На переход коллектор-база напряжение источника Е _к подается в обратном направлении.

Рассмотрим работу транзистора типа p-n-p (рисунок 1.5) (транзистор типа n-p-n работает аналогично). При отсутствии источника Е _э эмиттерный ток I _э=0, и в транзисторе через коллекторный переход в обратном направлении протекает малый ток (у кремниевых транзисторов I _{к о} = 0,1... 10 мкА).

При подключении источника Е_э возникает эмиттерный ток I _э: дырки преодолевают переход эмиттер-база и попадают в область базы, где частично рекомбинируют со свободными электронами базы. Убыль электронов в базе пополняется электронами, поступающими из внешней цепи, образуя ток базы I _б. Благодаря диффузии часть дырок в базе, продолжая движение, доходит до коллектора и под действием электрического поля источника Е _к проходит коллекторный p-n -переход. В цепи база-коллектор протекает ток I _к= I _э– I _б.

Соотношение между приращениями эмиттерного и коллекторного токов характеризуют коэффициентом передачи тока

Так как D I _к<D I _э, то для биполярных транзисторов a= 0,9... 0,995, и ток коллектора I _к= I _ко+a I _э» I _э.

Рассмотренная схема включения транзистора, где база является общим электродом для эмиттерной и коллекторной цепей, называется схемой с общей базой. Ее применяют крайне редко из-за низкого коэффициента передачи тока.

Существует три способа включения транзистора: с общей базой, с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (электрод, находящийся на входе и выходе схемы одновременно, определяет название схемы). Основной является схема с общим эмиттером (рис. 1.6,а), в которой входной ток равен току базы

I _б= I _э– I _к= I _э–(I _ко+a I _э)=(1–a) I _э– I _ко<< I _э» I _к.

Широкое применение схемы с общим эмиттером обусловлено малым входным (управляющим) током I _б. Коэффициент передачи тока для схемы с общим эмиттером b=D I _к/D I _б колеблется в пределах 10... 200.

Выходные характеристики отражают зависимость тока коллектора от напряжения между коллектором и эмиттером при I _б=const (рис. 1.6,в).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: