Вы находитесь здесь: Главная > Транзисторы > Биполярный транзистор-1

Биполярный транзистор-1

Биполярный транзистор-1Биполярный транзистор — полупроводниковый прибор с 2-мя взаимодействующими p-n-переходами и 3-мя либо более выводами, усилительные характеристики которого обоснованы явлениями инжекции и экстракции носителей заряда, и применимый для усиления мощности электронных сигналов.

Зависимо от порядка чередования областей полупроводника, имеющих разную проводимость, различают транзисторы р-n-р — и n-р-n-типа (рис. 1,а, б). Принцип их работы схож, различие заключается исключительно в полярности источников наружных напряжений и в направлении протекания токов через электроды.

а б

Рис. 1

Систематизация и система обозначений биполярных транзисторов

По мощности, рассеиваемой коллекторным переходом, транзисторы бывают: малой мощности P < 0,3 Вт - средней мощности 0,3 Вт < P <1,5 Вт - большой мощности P> 1,5 Вт.

По частотному спектру транзисторы делятся на: низкочастотные < 3 МГц - среднечастотные 3 МГц < < 30 МГц - высокочастотные 30 МГц < < 300 МГц - сверхвысокочастотные > 300 МГц.

Для маркировки биполярных транзисторов употребляется буквенно-цифровая система условных обозначений согласно ОСТ 11.336.038-77. Обозначение биполярных транзисторов состоит из 6 либо 7 частей.

1-ый элемент — буковка либо цифра, указывающая начальный материал: Г(1) — германий, К(2) — кремний, А(3) — арсенид галлия.

2-ой элемент — буковка, указывающая на тип транзистора: Т — биполярный, П — полевой.

3-ий элемент — цифра, указывающая на частотные характеристики и мощность транзистора (табл. 1)

Таблица 1

Частота

Мощность

Биполярный транзистор-1малая

средняя

большая

Низкая

1

4

7

Средняя

2

5

8

Высочайшая

3

6

Биполярный транзистор-19

Биполярный транзистор-14-ый, 5-ый, (6-ой) элементы — числа, указывающие порядковый номер разработки.

6-ой (седьмой) элемент — буковка, указывающая на разновидность транзистора из данной группы. Примеры обозначения транзисторов: КТ315А — КТ806Б — ГТ108А — КТ3126.

Принцип деяния транзистора

Одну из последних областей транзисторной структуры легируют посильнее, ее употребляют обычно в режиме инжекции и именуют эмиттером. Промежную область именуют базой, а другую крайнюю область — коллектором. Коллекторная область создана для экстракции носителей заряда из базисной области. Электронно-дырочный переход меж эмиттерной и базисной областями именуют эмиттерным, а меж коллекторной и базисной — коллекторным.

Различают последующие режимы работы транзистора:

активный режим — напряжение на эмиттерном переходе прямое, на коллекторном оборотное (запирающее)-

режим отсечки — на обоих переходах оборотное напряжение-

режим насыщения — на обоих переходах прямое напряжение-

инверсный режим — коллекторный переход сдвинут в прямом направлении, эмиттерный — в оборотном.

Зависимо от того, какой из выводов транзистора является общим для входной и выходной цепи, различают три схемы включения транзистора: с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ) и с общим коллектором (ОК). На рис. 2 показаны полярности наружных источников напряжения и направления токов транзистора, надлежащие активному режиму работы, для 3-х схем включения.

а б в

Рис. 2

Механизм работы биполярного транзистора более комфортно рассматривать в активном режиме для схемы с общей базой (рис. 3). При увеличении прямого смещения Uэб на эмиттерном переходе понижается его возможный барьер, что вызывает инжекцию дырок из эмиттера в базу и электронов из базы в эмиттер. Так как концентрация примеси в эмиттере много больше концентрации примеси в базе (концентрация главных носителей эмиттера много больше концентрации главных носителей базы), то инжекция дырок из эмиттера в базу доминирует над инжекцией электронов из базы в эмиттер. Через эмиттерный переход протекает ток инжекции, имеющий две составляющие: дырочную Iэp и электрическую Iэn. Процесс инжекции характеризуется коэффициентом инжекции (эффективностью эмиттерного перехода) , показывающим, какую долю составляет от общего тока эмиттера ток инжектированных в базу носителей.

В итоге инжекции дырок из эмиттера в базу растет их концентрация поблизости эмиттерного перехода. Это приводит к диффузионному движению дырок через базу к коллекторному переходу. Так как ширина базы существенно меньше диффузионной длины дырок, то малозначительная их часть рекомбинирует с своими носителями базы — электронами, создавая рекомбинационную составляющую тока базы Iб рек. Процесс переноса неосновных носителей через базу характеризуется коэффициентом переноса e = Iкp/Iэp, где Iкp — ток дырок, дошедших до коллекторного перехода в области базы.

Дырки, подошедшие к обратносмещенному коллекторному переходу, попадают в ускоряющее поле Uкб и экстрагируют в коллектор, создавая управляемую составляющую тока коллектора Iк упр.

Экстракция дырок может сопровождаться ударной ионизацией атомов полупроводника и лавинным умножением носителей заряда в коллекторном переходе. Этот процесс оценивается коэффициентом лавинного умножения М = Iк упр/Iкp. В лавинных транзисторах M > 1.

Ток коллектора, вызванный инжекцией главных носителей через эмиттерный переход, именуют управляемым током коллектора Iк упр = geMIэ, где geM = h21Б < 1 именуют статическим коэффициентом передачи тока эмиттера. Нередко h21б обозначают как a. Значения h21Б лежат в спектре 0,95&frac14-0,999.

Не считая управляемого тока коллектора Iк упр через коллекторный переход протекает оборотный неуправляемый ток Iкб0, обусловленный экстракцией собственных неосновных носителей базы (дырок) и коллектора (электронов):

Iк = h21БIэ + Iкб0. (1)

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • Twitter
  • RSS

Оставить комментарий

Подтвердите, что Вы не бот — выберите самый большой кружок: