Работа биполярного транзистора. Рассмотрим физические процессы, происходящие во время работы биполярного транзистора

Рассмотрим физические процессы, происходящие во время работы биполярного транзистора. Для примера возьмем модель NPN. Принцип работы транзистора PNP аналогичен, только полярность напряжения между коллектором и эмиттером будет противоположной.

При прямом включении эмиттерного перехода (переход открыт) происходит инжекция электронов из эмиттера в базу. Одновременно происходит инжекция дырок с базы в эмиттер. Так формируется ток эмиттера . Инжектированные электроны проходят базу, частично рекомбинируя с дырками, подходят к коллекторному переходу. Он закрыт для основных носителей, а электроны в базе таковыми не являются, поэтому втягиваются полем в коллектор. Ширина базы мала и ток эмиттера почти не изменяется, проходя через неё, да и концентрация электронов в области N (эмиттер) значительно превышает концентрацию дырок в области P базы. Ток базы нежелателен, так как он уменьшает ток коллектора

Если увеличить напряжение на базе, то ток эмиттера возрастёт. В результате немного усилится ток базы, и значительно усилится ток коллектора. Таким образом, при небольшом изменении тока базы I_Б, сильно меняется ток коллектора I_К. Так и происходит усиление сигнала в биполярном транзисторе. Отношение тока коллектора I_К к току базы I_Б называется коэффициентом усиления по току:. β = I_К / I_Б.

Заметим, что сопротивление закрытого перехода много больше открытого, тогда

I_К R_К = .Отношение -коэффициент усиления по напряжению