 |
Устройство и принцип действия биполярного транзистора
|
|
|
|
Теоретическое введение
 |
Биполярный транзистор – полупроводниковый прибор, состоящий из трех областей полупроводника с чередующимися типами проводимости (р–n–p или n–p-n) и применяющийся для усиления электрических сигналов. В полупроводнике с проводимостью р – типа преобладают положительные носители заряда – дырки (псевдочастица, обозначающая отсутствие электрона), в полупроводнике с проводимостью n – типа преобладают отрицательные носители заряда – электроны. Токи в транзисторе создаются носителями заряда обоих знаков (электроны и дырки) поэтому такие транзисторы и называются биполярными. В биполярном транзисторе образуются два р–n перехода. На рис. 1.1 показаны структуры и приведены обозначения биполярных транзисторов типа р–n–p и n–p-n. Средний слой полупроводника называют базой, а крайние – коллектором и эмиттером.
 |
Классификация биполярных транзисторов показана на рис. 1.2. Транзисторы классифицируются по типу проводимости (р–n–p или n–p-n), по диапазону рабочих частот и мощности.
 |
В зависимости от полярности и величины напряжений, приложенных к электродам транзистора, различают три основных режима работы: линейный режим, режим насыщения и режим отсечки. Работу биполярного транзистора рассмотрим на примере транзистора структуры n–p-n, включенного по схеме с общим эмиттером, когда входное напряжение подается на переход база-эмиттер а выходное снимается с перехода коллектор-эмиттер. Полярность напряжений, подаваемых на электроды транзистора, при работе в линейном режиме для схемы включения с общим эмиттером показана на рис. 1.1. В линейном режиме работы к переходу база-эмиттер (эмиттерный переход) приложено положительное напряжение (переход смещен в прямом направлении), а к переходу база коллектор – отрицательное (переход смещен в обратном направлении). Так как внешнее напряжение приложено к эмиттерному переходу в прямом направлении, электроны преодолевают p-n переход и попадают в область базы. База выполнена из полупроводника р-типа, поэтому электроны являются для нее неосновными носителями заряда. Электроны попавшие в область базы частично рекомбинируют с дырками базы (занимают места дырок). Однако область базы обычно выполняют очень тонкой из полупроводника р-типа с большим удельным сопротивлением (малым содержанием примеси), поэтому концентрация дырок в базе низкая и лишь немногие электроны, попавшие в базу, рекомбинируют с дырками, образуя базовый ток
. Большинство же электронов достигают коллектора, образуя составляющую коллекторного тока 
.|
|
|
В линейном режиме работы транзистора приращение тока базы пропорционально приращению тока коллектора, коэффициент пропорциональности:
называют коэффициентом передачи тока транзистора в схеме с общим эмиттером. Для современных транзисторов коэффициент передачи тока может достигать нескольких тысяч. То есть небольшое изменение тока базы вызывает гораздо большее изменение тока коллектора, что и обуславливает применение транзисторов в схемах усиления электрических сигналов. Кроме того, для линейного режима работы характерно, что ток коллектора практически не зависит от напряжения коллектор-эмиттер, а определяется только током базы.
Кроме линейного режима работы биполярного транзистора, который является основным режимом для усилительных устройств, существуют еще два режима – режим насыщения и режим отсечки. Эти режимы работы биполярного транзистора характерны для импульсных схем, в которых транзистор работает в качестве переключающего элемента (ключа).
|
|
|
В режиме насыщения биполярного транзистора оба p-n перехода смещены в прямом направлении. Для перевода транзистора из линейного режима в режим насыщения необходимо увеличивать ток базы до такого значения, при котором произойдет отпирание коллекторного перехода. В этом режиме напряжение между коллектором и эмиттером достаточно мало и слабо зависит от тока коллектора, транзистор, по сути, является замкнутым ключом.
Для того, чтобы перевести транзистор в режим отсечки, необходимо к эмиттерному переходу приложить обратное напряжение. В режиме отсечки ток коллектора практически равен нулю и не зависит от напряжения между коллектором и эмиттером. Транзистор представляет собой разомкнутый ключ.
|
|
|
A) Активный и пассивный тип воздействия государства.
A) метод воздействия на курс национальной валюты путем купли-продажи государственными органами иностранной валюты
A) Социально-экономические принципы.
A. Фаллибилизм принципі
E) Гюйгенс принципі
E) Гюйгенс принципі
G) відповідні права дітей-жертв і свідків відповідно до Конвенції про права дитини та Декларації основних принципів правосуддя для жертв злочинів і зловживання владою.
I. Действия учителя, связанные с анализом теоретического материала темы
I. Общие принципы подготовки и требования к оформлению курсовой работы
I. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ
