Физические процессы в биполярных транзисторах

Общие сведения о транзисторах

Транзистор – полупроводниковый прибор, состоящий из трех перемещающихся p-n-p или n-p-n областей, обладающие свойством усиливать переменные колебания.

Конструктивно такая полупроводниковая пластинка помещается в герметически закрытый корпус, из которого выводятся три изолированных друг от друга электрода:

Э – эмиттер

К – коллектор

Б – база

Транзисторы бывают:

- биполярные, в которых управление ведется по току, и ток переносится как дырками, так и электронами;

- полевые, в которых управление осуществляется напряжением, и ток проводится зарядами одного знака (дырками или электронами).

Рис. 4.1– Структурные схемы (а, в) и условные обозначения (б, г)
транзисторов p-n

Рис. 4.2 – Принцип работы транзистора p-n-p

Рассмотрим принцип работы и физические процессы в транзисторе p-n-p. Для изучения физических процессов на вход транзистора между эмиттером и базой включается напряжение Е_ЭБ в проводящем направлении, величина которого составляет Е_ЭБ ≈ ед.В. На выходе между базой коллектором включается напряжение Е_К в непроводящем направлении и Е_К ≈ десятки и сотни В.

Таким образом, эмиттерный переход работает в проводящем направлении и его сопротивление составляет доли или единицы Ом, а коллекторный переход – в непроводящем направлении, его сопротивление – тысячи Ом.

Рассмотрим работу транзистора по рис. 4.2,б. Так как напряжение Е_ЭБ включено в проводящем направлении, то поток дырок из эмиттера (р) направляется к базе и частично заполняет электроны в базе, образуя ток базы I_Б, а основная доля дырок подходит к коллекторному переходу и оттягивается в коллектор под действием – Е_К, образуя ток коллектора I_К. Таким образом, меняя напряжение Е_ЭБ, например, увеличивая его, поток дырок из эмиттера будет возрастать, при этом увеличивается ток базы I_Б, а также поток дырок в коллекторе и ток коллектора I_К. Следовательно, изменяя напряжение Е_ЭБ и ток I_Э, можно автоматически изменить ток выхода I_К. Это свойство транзистора используется для усиления переменных колебаний (например, радио или телевидение).

Чем больше поток дырок достигает коллектора, тем больше усилительные свойства транзистора. Современная технология позволяет получить следующие соотношения между токами эмиттера, коллектора и базы:

	IК = (0,9...0,99) IЭ (4.1)

Оказывается, усилительные свойства транзистора зависят от схемы его включения.

Дата добавления: 2014-01-06