Устройство, типы и обозначения

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

ЛЕКЦИЯ 18

Транзистором называют электропреобразовательный полупроводниковый прибор с одним или двумя взаимодействующими p-n- переходами и тремя выводами, обладающий усилительными свойствами.

Транзистор с двумя p-n- переходами называется биполярным. «Би» - два типа носителей заряда – электроны и дырки.

Бывают кремниевые и германиевые транзисторы.

Трехслойная полупроводниковая структура: принципиальное (а) и конструктивное (б) исполнение.

Электроды: Э – эмиттер; Б – база; К – коллектор.

У биполярных транзисторов центральный слой называют БАЗОЙ.

Наружный слой, являющийся источником носителей зарядов (электронов или дырок), который в основном и создает ток прибора, называют ЭМИТТЕРОМ.

Наружный слой, принимающий заряды, поступающие от эмиттера, называют КОЛЛЕКТОРОМ.

Переход «база-эмиттер» называют ЭМИТТЕРНЫМ.

Переход «база-коллектор» называют КОЛЛЕКТОРНЫМ.

Существует два класса биполярных транзисторов: n-p-n и p-n-p.

Схемы включения транзистора

При включении транзистора в схему один из его выводов делают общим для входной и выходной цепей. Поэтому схемы включения транзистора бывают:

а) с общей базой (ОЭ);

б) с общим эмиттером (ОЭ);

в) с общим коллектором (ОК).

Относительно общего вывода, на котором считают потенциал j=0, измеряют напряжение входной и выходной цепей транзистора.

Режимы работы биполярного транзистора

В зависимости от полярности напряжений, приложенных к эмиттерному и коллекторному переходам различают 4 режима работы транзистора.

Рассмотрим транзистор с общей базой (ОБ).

1. Активный режим – на эмиттерный переход подается прямое напряжение, а на коллекторный переход – обратное.

При этом сопротивление эмиттерного перехода много меньше сопротивление коллекторного перехода: R_э<<R_к.

Так как токи: I_э» I_к, то

При этом мощности: , т.е. .

Мощность на выходе (коллекторная цепь) во много раз превышает входную мощность (эмиттерную цепь).

Активный режим используется в усилительных схемах и в устройствах генерирования, где транзистор является активным элементом.

1) Режим отсечки – к обеим переходам подводятся обратные напряжения. Поэтому ток через них очень мал и обусловлен лишь неосновными носителями. Транзистор практически заперт.

Режим отсечки используется в ключевых режимах: состояние «Закрыто» или «Отключено».

3. Режим насыщения – к обеим переходам подводятся прямые напряжения. Ток в выходной цепи транзистора максимален и практически не регулируется током входной цепи. Транзистор полностью открыт.

Режим насыщения используется в ключевых режимах: состояние «Включено» или «Открыто».

4. Инверсный режим: к эмиттерному переходу подводится обратное напряжение, а к коллекторному – прямое. Эмиттер и коллектор функционально меняются местами. Этот режим не соответствует нормальным условиям эксплуатации транзистора.

Дата добавления: 2014-12-16