Принцип работы биполярного транзистора

Рассмотрим физическую и эмпирическую модели n -p-n биполярного транзистора (БТ) (см. рис)

При норм включении тр-ра (режим усиления) переход «Э-Б» смещается в прямом направлении, а переход «Б-К» – в обратном.Прямосмещенный эмит-ный переход имеет небольшое сопр порядка неск Ом. В полностью открытом состоянии (φ_ЭБ=0) опред-ся сопр самого п/п-ка.Коллекторный переход при отсутствии инжекции из Э имеет знач-но большое сопр – неск Мом. Поэтому в цепь К всегда можно включить нагрузку с большим сопр и это практически не изменяет знач коллекторного тока (в 10 и более раз <сопр Б-К).

БТ изгот-ют так,чтобы конц-ция эл-нов в Э знач-но превышала конц-цию дырок в базе.В этом сле малым потоком дырок,инжектируемых из Б в Э, можно пренебречь и считать, что при прямом смещении весь ток опр-ся потоком инжектированных эл-нов:| Inэ|≈ Inэ ≈ Iэ

Для потерь на рекомбинацию инжектированных в Б эл-нов, эмитторный и коллекторный переходы располагаются на расстоянии, < диффузионной длины, т.е. Wб<<Ln (не учитывая ОПЗ).При прямом смещении эмиттерного перехода поток инжектируемых в Б эл-нов практически без потерь на рекомб доходят до К. Это дает право записать рав-во: Inэ≈ Inк,Iэ ≈ Iк

В рез-те ток К увел-ся от очень малого значения обратного тока I_К0 до Iэ ≈ Iк. Т о в обратно смещенном коллекторном переходе ток становится такой же, как и в прямосмещенном p-n переходе Э.Сопре коллекторного p-n перехода пропорц-но току инжекции, =>, ток К может на 4 – 5 порядков, что адекватно сопр коллекторного перехода на 4 – 5 порядков.Сопр нагрузки Rн≈1МОм становится знач > сопр К и тогда можно считать, что U ист питания падает на нагрузке. Т.е. выполняется равенство: Uи.п≈Uвых≈ IэRн=IкRк. напряжения на Э будет опис-ся рав-вом: Uэб=Uвх=IэRэ. Rн >> Rэ в прямосмещенном p-n переходе, поэтому при одинаковых токах выполняется равенство: Uвых>>Uвх Т.е происходит усиление по напряжению.

Дата добавления: 2015-06-04