Общие сведения о биполярных транзисторах

Исследование биполярных транзисторов

Методические указания к лабораторной работе №415
по дисциплине "Электротехника и электроника "

Казань 2011

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – получение навыков практического исследования вольт-амперных характеристик транзистора и определения его параметров для различных схем включения.

Основные понятия и расчетные соотношения

общие сведения о биполярных транзисторах

Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор с тремя выводами, предназначенный для усиления, генерации и коммутации электрических сигналов.

Биполярные транзисторы (рис.1.1) представляют собой объем полупроводника с тремя чередующими р и n- областями между которыми возникает два близко расположенных и взаимодействующих р-n- перехода. В зависимости от чередования р и n- областей различают два типа биполярных транзисторов: р-п-р и п-р-п- типа. Эти транзисторы называют биполярными, так как их токи связаны с движением зарядов обоих знаков (электронов и дырок).

Структуры и условные обозначения биполярных транзисторов показаны на рис.1.1. Между каждой областью полупроводника и ее выводом имеется омический контакт, который на рис.1.1 показан жирной чертой. Средняя область транзистора называется базой (Б), одна крайняя область – эмиттером (Э), другая – коллектором (К). Между эмиттером и базой возникает эмиттерный переход (ЭП), а между коллектором и базой – коллекторный переход (КП).

Рис.1.1. Структура и изображение транзисторов на схемах

Особенности устройства транзистора:

- концентрация примесей в эмиттере больше, чем в базе и коллекторе;

- площадь S_кп коллекторного перехода больше площади S _эп ЭП: S _эп < S_кп;

- толщина базы W меньше диффузионной длины L пробега неосновных носителей заряда области базы: W<<L (W ≈ 0.1-100 мкм). Невыполнение последнего условия приведет к потере транзистором усилительных свойств - он превращается в простое соединение двух р-п переходов (диодов).

Для определенности далее будем рассматривать структуру п-р-п типа. Все, сказанное о принципе работы п-р-п транзистора, справедливо длятранзистора р-п-р типа, если поменять полярность напряжений питания и вместо электронов говорить о дырках, как о неосновных носителей заряда области базы.