Биполярные транзисторы

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВАРИКАПА.

1. Емкость между выводами варикапа при заданном обратном напряжении: Максимальное значение от 5 до 300 пФ в зависимости от типа.

2. Коэффициент перекрытия по емкости - это отношение емкости варикапа при минимальном, максимальном допустимым напряжениям.

Емкость варикапа, как и любого другого диода, определяется по формуле:

C=ЕS/d

, где E-диалектрик проницаемости полупроводника.

S-площадь р-n- перехода

d- ширина р-n-перехода.

Различают транзисторы биполярные и униполярные.

1.Транзистор биполярный -полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими электрическими переходами и тремя (или более) выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции не основных носителей заряда.

2. Транзистором называется электропреобразовательный прибор с несколькими электрическими переходами, пригодный для усиления мощности, имеющий три или более вывода.

Такая структура, как расположена здесь, с таким расположением полупроводниковых материалов называется р-n-p типа или структура прямой проводимости. Если полупроводники поменять местами, то такой тип транзистора будет называться транзистором обратной проводимости или n-p-n типа.

Электрический переход между базой и эмиттером называется эмиттерным переходом.

Переход между базой и коллектором называется коллекторным переходом.

Обозначения:

p-n-p типа

n-p-n типа

безкорпустной транзистор

Rэ

Для нормальной работы любого транзистора необходимо подать на его электроды начальное смещение так, чтобы эмиттерный переход был включен в прямом, а коллекторный в обратном направлении.

Падение напряжения на эмиттерном переходе составляет несколько десятых долей вольта, а на коллекторном - единицы или десятки вольта.

Вольт- амперная характеристика эмиттерного перехода.

Вольт- амперная характеристика коллекторного перехода

Совмещенная вольт-амперная характеристика

В активном режиме прямое смещение эмиттерного перехода создается за счет включения постоянного источника питания U эмиттер базы (Uэб), а обратное смещение коллекторного перехода за счет включения U коллектора базы (Uкб).

Iэ=Iк+Iб

В р-n-p транзисторе ток создается преимущественно дырками, а в n-p-n - электронами.

Величина Uэб имеет небольшое значение, близкое к высоте потенциального барьера, и составляет доли вольт. Величина Uкб по крайней мере на порядок больше напряжения Uэб и ограничивается лишь напряжением пробоя коллекторного перехода.

При включении источников питания Uэб и Uкб потенциальные барьеры эмиттерного перехода снижаются за счет Uэб, а потенциальный барьер коллекторного перехода повышается за счет Uкб.

Дырки эмиттера легко преодолевают понизившийся потенциальный барьер и за счет диффузии инжектируются в базу, а электроны базы в эмиттеры по той же причине.

Дырки эмиттера диффузируют в базе к направлению коллекторного перехода за счет перехода плотности дырок по длине базы (1). большинство из них доходят до коллекторного перехода, а незначительная часть рекомбенируется с электронами базы. Для уменьшения потерь дырок на рекомбинацию, базу делают тонкой.

Поскольку поле коллекторного перехода для дырок является ускоряющим, они оттягиваются через коллекторный переход коллекторами, тоесть происходит экстракция дырок в коллектор. Распространяясь вдоль коллектора за счет перепада плотности дырки достигают контакта коллектора и рекомбинируют с электронами подходящими к выводу от источника. Основные носители заряда коллекторов (дырки), вследствие того, что потенциальный барьер коллекторного перехода велик, практически не могут уйти из коллектора в базу.

Через транзистор происходит сквозное скольжение дырок от эмиттера через базу к коллектором, и лишь незначительная часть их из-за рекомбинации с электронами базы не доходить до коллектора. часть с дырками эмиттера восполняется электронами источника которые поступают в базу через ее вывод. Наряду с основными носителями заряда через эмиттерный и коллекторный переходы движутся и неосновные для каждой из областей носителей, особенно через коллекторный переход: дырок базы в коллектор; и электронов коллектора в базу. Их количество растет с повышением температуры. Таким образом, токи с цепей эмиттера передаются в цепь коллектора с коэффициентом a в такой зависимости: a=Iк/Iэ, где коэффициент a называется коэффициент передачи тока эмиттера в коллектор. В современных тр-рах a бывает равна:

a= 0,95¸0,99 и даже больше, но всегда меньше 1.

В зависимости от полярности напряжения приложенного к эмиттерным и коллекторным переходам транзистора, различают 4 режима его работы.

1. Активный режим. На эмиттерный переход подано прямое напряжение, а на коллекторный - обратное. Он является основным режимом работы коллектора. Из-за того, что напряжение в цепи коллектора значительно превышает напряжение, подведенное к эмиттерному переходу, а токи в цепях эмиттера и коллектора практически равны, то мощность полезного сигнала на выходе из схемы (коллекторной цепи) на много больше, чем во входной (эмиттерной) цепи транзистора.

2.Режим отсечки. К обоим переходам проводятся обратные напряжения. Поэтому через них проходит лишь незначительный ток, обусловленный движением неосновных носителей заряда. Практически транзистор в режиме отсечки заперт.

3. Режим насыщения. Оба перехода находятся под прямым напряжением. Ток в выходной цепи транзистора максимален, и практически не регулируется током входной цепи. Транзистор, управляемый прибор. В этом режиме транзистор полностью открыт.

4. Инверсный режим. К эмиттерному переходу подводится обратное напряжение, а к коллекторному - прямое. Эмиттер и коллектор меняются своими ролями - эмиттер выполняет функцию коллектора, а коллектор - эмиттера. Этот режим, как правило, не соответствует нормальным условиям эксплуатации транзистора.

Дата добавления: 2014-01-07