Структура биполярного транзистора

Теоретическая часть

Лабораторная работа

«Снятие вольт-амперной характеристики биполярного транзистора»

Цель задания:

1. Построение и исследование статических характеристик биполярного транзистора.

2. Исследование зависимости коэффициента усиления по току от тока коллектора в статическом режиме.

3. Расчет параметров биполярных транзисторов.

4. Исследование влияния напряжения коллекторно-базового p-n перехода на его емкость.

5. Исследование характеристик усилителей на постоянном токе.

6. Изучение методики задания параметров усилителей по постоянному току.

Структура биполярного транзистора представляется тремя областями с чередующимися типами проводимости. Порядок чередования областей определяет транзисторы с прямой (p – n – p) и обратной (n – p – n) проводимостью. Упрощенные схемы структур и условные графические изображения этих типов транзисторов показаны на рис.1.1.

Рис.1.1 – Структура и условное графическое обозначение биполярного транзистора

Три чередующихся слоя с разными типами проводимости образуют два p – n перехода, обозначенные цифрами 1 и 2 на рис.1.1. Взаимодействие между ними будет обеспечено тогда, когда толщина области между переходами, которая называется базой (Б), будет меньше диффузионной длины пробега неосновных носителей заряда. Примыкающие к базе области чаще всего неодинаковы. Одну из них изготавливают так, чтобы она обеспечивала эффективную инжекцию носителей в базу. Эта область обычно легирована значительно сильнее, чем база, и называется эмиттером (Э). Другая область должна наилучшим образом осуществлять экстракцию (отсос) носителей из базы и называется коллектором (К). Соответственно примыкающий к эмиттеру переход 1 называется эмиттерным, а примыкающий к коллектору (2) - коллекторным.

Каждый из переходов внешним источником напряжения может быть смещен в прямом или обратном направлении. Это позволяет осуществлять три режима работы транзистора:

1. Режим отсечки – оба p – n перехода смещены в обратном направлении, токи через транзистор практически отсутствуют.

2. Режим насыщения – на оба перехода подано прямое смещение, через транзистор проходят достаточно большие токи.

3. Активный режим – на эмиттерный переход подано прямое смещение, на коллекторный – обратное.

В режимах отсечки и насыщения управление транзистором практически отсутствует и сам транзистор выполняет роль электронного ключа: режим отсечки – это разрыв цепи, тока в ней нет, режим насыщения – замкнутое положение ключа, ток в цепи максимально допустимый. В активном режиме управление током транзистора наиболее эффективно, поэтому транзистор в этом режиме выполняет функции активного элемента цепи (усиление, генерирование сигналов и т.п.)

Если в активном режиме на эмиттерный переход подано прямое смещение, а на коллекторный - обратное, то включение транзистора называют нормальным. При противоположных полярностях напряжений на переходах включение называют инверсным.

Дата добавления: 2015-07-02