биполярни транзистори

На биполярен транзистор е устройство за полупроводникови с два електрон-дупка възел, образуван в един единичен кристал полупроводници. Тези преходи са оформени в областта на полупроводници с три различни вида проводимост. Една крайна област наречен емитер (Е), а другият - колектор (С), средната - основа (В). За всеки регион, метални изводи са запоени, за да включите транзистор във веригата.
Електропроводимостта на противоположната проводимост база емитер и колектор. В зависимост от порядъка на променлив р- и п-региони изтъкнати транзистори със структурата на р-п-р и п-р-п. Условно графична нотация транзистори р-п-р и п-р-п се различават само по посока на стрелката на електрода, което показва емитер.

Принципът на работа на транзисторите р-п-р и п-р-п е идентично, така че само действието на транзистора ще се счита за в бъдеще с конструкция р-п-P.
А PN възел, образуван от излъчвателя и основата, наречен емитер и колектор и база - колектор. Разстоянието между преходите на много ниска: в висока честота транзистор е по-малко от 10 микрона (1 микрон = 0.001 мм), докато ниска честота не повече от 50 микрона.
По време на работа на транзистора преходи пристигнат в нейното външно напрежение от източника на захранване. В зависимост от полярността на тези напрежения, всеки преход могат да бъдат включени както в права и обратна посока. Има три режима на работа на транзистора 1) режим на изключване - двете преходи и, съответно, на транзистора е напълно затворен; 2) насищане - транзистор е напълно отворен, и 3) активен режим - режим на междинно съединение между първите две. изключване и насищане режими използват заедно в ключови етапи, когато транзистора е последователно напълно отворена, напълно заключени с честотата на импулсите, които пристигат в основата му. Каскади, работещи в режим на превключване, използвани в импулсни схеми (импулсни захранвания, етапите изхода на линия за сканиране телевизори и др.). Частично в режим на изключване може да работи етапите на усилвателя на мощност изход.
Най-често се използва транзистор в активен режим. Такъв режим се определя чрез прилагане на малко количество от транзистор база напрежението, което се нарича офсет напрежение (U см.) И отново отвориха транзисторни преходи чрез текущите си започва да текат. принцип на действие транзистор се основава на факта, че сравнително малко количество ток, преминаващ през кръстовище емитер (база ток), контролира по-висок ток стойност на веригата на колектора. емитер ток е сумата на базовите и колекционерски течения.

режим транзистор изключване се получава, когато емитер и колектор р-п-преход свързани към външни източници в обратна посока. В този случай, чрез две р-п-преход е много малък поток обратен ток емитер (IEBO) и колектор (I CCD). База ток е сумата от тези токове и, в зависимост от вида на транзистор е в границите от микроампера единици - иА (в силициеви транзистори) до няколко милиампера - тА (у германий транзистори).

Ако емитер и колектор р-н-преходи да се свързват с външни източници в посока напред, транзисторът ще бъде в режим на насищане. Дифузия на електрическо поле емитер и колектор връзки ще бъдат частично атенюирани чрез електрическо поле произвежда от външни източници и DL U U KB. В резултат на потенциален бариера е намалена, което ограничава дифузията на носители мнозинство зареждане и започва проникване (инжекция) с отвори от колектора към емитер и база, т.е. чрез емитер и колектор течения на транзистора ще поток, наречен емитер насищане ток (I E.nas) и колектор (I K.nas).

За амплифициране сигнали прилагат активно операция транзистор.
Когато транзистор в активен режим, емитер възел напред и колектора - в обратна посока.

Под влияние на постоянно напрежение инжекция УЕБ отвор възниква от емитера в основата. След в п-тип база, отворите в тях са носители на заряд малцинствените и чрез дифузия сили ход (дифузен) към колектор р-п-възел. Част от отворите в основата е изпълнен (рекомбинират) наличен в свободни електрони. Въпреки това, основната ширината е малък - от няколко до 10 микрона. Следователно, основната част на отворите достигне колектор р-п-преход, и електрическо поле се прехвърля в резервоара. Очевидно е, че сегашната ИК р колектора не може да бъде повече от емитер ток, като част от дупките рекомбинират в основата. Следователно IK р = h21BIe
Количеството h21B наречен текущото съотношение статичен прехвърляне на излъчвателя. За съвременните транзистори h21B = 0.90. 0.998. От кръстовището на колектора е включен в обратна посока (често говорят - се компенсира в обратна посока), също минава през обратния ток I CCD. основа, образувана от малцинствените превозвачи (отвори) и колектора (електрони). Следователно общият ток колектора на транзистора, включени в схема с обща база

I А = Н + Ie 21В IKBO
Дупките не се свеждат до кръстовището на колектора и рекомбинират (пълни) в базата данни, той отчита положителен заряд. За възстановяване на електрическите неутралност бази в от външната верига получава същото количество от електрони. Движението на електрони от външната верига към основата създава в него рекомбинация ток I B.rek. В допълнение към рекомбинация се осъществява през основата на обратната колектор ток в обратна посока и завършване на база ток
I В = I B.rek - IKBO
В активен режим, основата ток в десетки или стотици пъти по-малки от тока на колектор и емитер ток.

В предишната схема на електрическата верига, образувана от източника U EB. емитер и база на транзистора, наречен на входа и на образуваната от източника U CB верига. колектор и база на транзистора - изход. Базовата електрод на транзистора се споделя за входни и изходни вериги, така че включването му се нарича обща база верига или късо "схема на тема".

Следващата фигура показва диаграма, в която общата електрод за вход и изход веригата е емитер. Тази смяна на схема с общ емитер или съкратено като "схема МА".

В него на изходния ток, както е в схемата, колекционер ток I К. характеризира леко до излъчващата ток т.е.. и вход - база ток I Б. значително по-малък от тока колектор. Комуникацията между токовете I В и К в Схема I MA се определя от уравнението: I = Н21 Е К I P + IKEO
H21 E Коефициентът на пропорционалност се нарича статичен ток коефициент база предаване. Това може да се изрази чрез съотношение статичен ток прехвърляне на излъчвателя h21B
H21 = h21B E / (1 - h21B)
Ако h21B е в рамките на 0.9. 0998, H21 съответния E стойност ще бъде в рамките на 9 499.
Компонент I ваучер наречен обратен ток колектор в схемата за MA. Неговата стойност в Н21 E 1+ пъти повече, отколкото на ВиК Бургас. Т. Е. I ваучер = (1 + H21 Е) I CCD. Обратните течения аз CCD и аз ваучер не зависи от входното напрежение U и U EB EB и по тази причина, наречени неконтролирани компоненти на тока колектор. Тези токове са силно зависими от температурата на околната среда и се определя температурата характеристики на транзистор. Установено е, че обратната ток I CCD се удвоява, когато температурата се повишава от 10 ° С в продължение на германий и 8 ° С в продължение на силициеви транзистори. В температурни промени Схема МА неконтролирано обратен ток може IKEO десетки или стотици пъти по-висока от температурни промени неконтролирано обратен ток I CCD и напълно да нарушат работата на транзистора. Ето защо, в вериги транзисторни са обект на специални мерки на термални етапи стабилизиране транзисторни, които намаляват ефекта от промените в температурата на текущата работа на транзистора.
На практика веригата често се среща, в която общия електрод за входните и изходните вериги на транзистора е колектора. Тази смяна на схема с общ колектор, или "схема ОК" (емитерен повторител).

Независимо от транзистора на веригата за него винаги е вярно уравнение, свързано токовете на неговите електроди:
Т.е. = I а + I Б.

Сравнителна оценка на превключване схеми на биполярни транзистори

KI - текуща печалба

KU - напрежение печалба