Биполярные транзисторы. Транзистор - электропреобразовательный полупроводниковый прибор с p - n переходами, пригодный для усиления мощности

Транзисторы

Транзистор - электропреобразовательный полупроводниковый прибор с p - n переходами, пригодный для усиления мощности, преобразования, генерирования и переключения электрических сигналов.

Биполярные транзистор - полупроводниковый прибор с двумя или более взаимодействующими р - n переходами и с двумя или более выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции не основных носителей зарядов.

Условное обозначение:

Для эффекта транзистора ширина должна быть меньше длины свободного пробега носителей.

Е_Э - снижает высоту потенциального барьера перехода 1 (эмиттерного).

Под действием диффузии дырки смещаются к базе, часть их добегает и до коллектора.

Е_К - создает электрическое поле в переходе 2.

Это поле подхватывает дырки, переносит их в область коллектора. Ток коллектора возрастает.

I_К = I_К0 + a I_Э ,

где a - доля носителей, перешедших эмиттерный переход и достигших коллекторного перехода (a < 1). Нужно стремиться, чтобы a ® 1, a» 0,99.

Введение носителей в область, где они являются не основными при пониженной высоте потенциального барьера называется инжекцией или эмиссией.

Коллектор собирает эти носители:

S_К > S_Э

(если наоборот, то a < 0,99)

По I закону Кирхгофа имеем:

I_Э = I_К + I_Б

I_К = I_К0 + a I_Э

I_Б = I_Э - I_К

Схема включения биполярного транзистора:

Существует 3 схемы включения транзистора:

1. с общей базой

2. с общим эмиттером

3. с общим коллектором (только при работе транзистора с переменным сигналом)

Схема включения с общей базой

I_Э = I_Э' + I_Э''

I_Э' = f (U_ЭБ)

I_Э'' = f (U_КБ)

I_К = a I_Э + I_К0

I_Э = I_Б + I_К

ВАХ:

Если |U_КБ| ­, то I_Э" ­ и наоборот.

Наклон реальных характеристик обусловлен явлением "модуляция базы".

Если |U_КБ| ­, то l _{кол. пер.} ­ Þ l_Б ­ Þ a ­.

(l _{кол. пер.} - ширина коллекторного перехода, l_Б - ширина базы)

|U_КБ| ­ Þ I_К ­

Схема включения с общим эмиттером

I_Б = I_Б' + I_Б''

Нужно найти:

I_К = f (I_Б)

(1)

- коэффициент передачи по переменному сигналу.

Если a < 1, но a ® 1, то b >> 1.

Схема с общей базой никогда не усиливает переменный ток.

Схема с общим эмиттером усиливает ток:

DI_Б Þ DI_К

Обозначим:

(b + 1)I_К0 = I_КЭ0 - сквозной ток в схеме с общим эмиттером.

Таким образом, выражение (1) преобразуется к виду:

B - статический коэффициент передачи тока базы в ток коллектора:

ВАХ:

Наклон реальных характеристик более крутой, т.к. модуляция оказывает влияние не на a, а на b.

U_КЭ ­ Þ a ­ Þ

Дата добавления: 2014-01-06