Общие сведения. Биполярные транзисторы

Биполярные транзисторы.

В числе электропреобразовательных полупроводниковых приборов важное место занимают транзисторы. Транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы, пригодные для усиления мощности и имеющие три выхода или больше. В транзисторах может быть разное число p-n переходов, однако наиболее распространенными являются транзисторы с двумя p-n переходами. Такие транзисторы называются биполярными, поскольку их работа основана на использовании носителей заряда обоих знаков. Первые биполярные транзисторы были точечными, работали неустойчиво. В настоящее время изготовляются и применяются исключительно плоскостные биполярные транзисторы.

Устройство биполярного плоскостного транзистора и его графическое обозначение показаны на рис.1.

Транзистор представляет собой пластину кремния, германия, или другого полупроводника, в которой созданы три области с различной проводимостью. На рис. показан n-p-n транзистор, имеющий среднюю область с дырочной проводимостью, а две крайние – с электронной. Широко применяются также транзисторы с p-n-p проводимостью.

Средняя область транзистора называется базой (Б), левая крайняя – эмиттером (Э), а правая крайняя – коллектором (К). Расстояние между эмиттером и коллектором (толщина базы) очень мало – не более единиц микрон. Концентрация примесей в базе всегда значительно меньше, чем в эмиттере и коллекторе. От базы, эмиттера и коллектора транзистора сделаны выводы. Эмиттер и коллектор можно поменять местами (инверсный режим). Площадь коллекторного перехода в транзисторах обычно больше, чем площадь эмиттерного, так на коллекторе рассеивается значительно большая мощность, чем на эмиттере. Поэтому в инверсном режиме транзистор можно применять при значительно меньшей мощности. В симметричных транзисторах площади эмиттерного и коллекторного перехода одинаковы, поэтому их можно менять местами.

В зависимости от напряжений на переходах транзистор может работать в одном из трех режимов: в активном, а режиме отсечки и в режиме насыщения. В активном режиме на эмиттерном переходе напряжение прямое, на коллекторном – обратное. В режиме отсечки (запирания) на оба перехода подается обратное напряжение. В режиме насыщения на обоих переходах напряжение прямое.

Основным является активный режим работы транзистора. Он используется в большинстве усилителей и генераторов. Режимы отсечки и насыщения характерны для импульсной работы транзистора.

В схемах с транзистором обычно образуются две цепи: входная и выходная. Входная или управляющая цепь служит для управления работой транзистора. В выходной или управляемой цепи получаются усиленные колебания. Источник усиливаемых колебаний включается во входную цепь, а нагрузка – на которой образуется усиленный сигнал – в выходную.

Дата добавления: 2014-01-15