Биполярные транзисторы

ЗАДАНИЕ

1. Сохраните документ

2. Выучите материал

3. Письменно дайте ответы на Вопросы для самопроверки

Транзистор

Транзистор — это полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, инвертирования, преобразования электрических сигналов, а также переключения электрических импульсов в электронных цепях различных устройств. Различают биполярные транзисторы, в которых используются кристаллы n- и p-типа, и полевые (униполярные) транзисторы, изготовленные на кристалле германия или кремния с одним типом проводимости.

Упрощённая схема поперечного разреза планарного биполярного n-p-n транзистора.

Биполярные транзисторы

Биполярные транзисторы — это полупроводниковые приборы, выполненные на кристаллах со структурой p-n-p-типа   или n-p-n -типа   с тремя выводами – электродами, связанными с тремя слоями (областями): К оллектор (К), Б аза (Б) и Э миттер (Э).

Транзистор p-n-p- типа	Транзистор n-p-n -типа
Биполярные транзисторы: а) – структура; б) – условное обозначение на принципиальных схемах в) – условное обозначение в микросхемах

База Б — это средний тонкий слой, служащий для смещения эмиттерного и коллекторного переходов. Толщина базы должна быть меньше длины свободного пробега носителей заряда.

Эмиттер Э — наружный слой, источник носителей заряда с высокой концентрацией носителей, значительно большей, чем в базе.

Второй наружный слой К, принимающий носителей заряда, называют коллектором.

Ток в таком транзисторе определяется движением зарядов двух типов: электронов и дырок. Отсюда его название — биполярный транзистор.

Физические процессы в транзисторах p-n-p- типа и n-p-n- типа одинаковы. Отличие их в том, что токи в базах транзисторов p-n-p- типа переносятся основными носителями зарядов — дырками, а в транзисторах n-p-n -типа — электронами.

Параметры транзистора делятся на собственные (первичные) и вторичные. Собственные параметры характеризуют свойства транзистора, независимо от схемы его включения. В качестве основных собственных параметров принимают:

· коэффициент усиления по току β;

· сопротивления эмиттера r _э, коллектора r _к и базы r _б переменному току.

Каждый из переходов транзистора — эмиттерный (Б-Э) и коллекторный (Б-К) можно включить либо в прямом (переход открыт), либо в обратном (переход закрыт) направлении. В зависимости от этого различают три режима работы транзистора:

· режим отсечки — оба p-n- перехода закрыты, при этом через транзистор протекает сравнительно небольшой ток I ₀, обусловленный неосновными носителями зарядов;

· режим насыщения — оба p-n -перехода открыты;

· активный режим — один из p-n -переходов открыт, а другой закрыт.

В режимах отсечки и насыщения управление транзистором практически отсутствует. В активном режиме транзистор выполняет функцию активного элемента электрических схем усиления сигналов, генерирования колебаний, переключения и т. п.

Если на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном обратное, то такое включение транзистора считают нормальным, при противоположной полярности напряжений — инверсным (обратным).