Принцип действия биполярного транзистора

При включении в схему между выводами транзистора должны быть включены источники питания. Использование транзистора в активном режиме предполагает включение эмиттерного перехода в прямом направлении и коллекторного в обрат­ном.

Обычно напряжение на коллекторном переходе на порядок выше эмиттерного. Рассмотрим работу транзистора (рис.7.2). Между базой и коллектором включено напряжение

Ек. Если Еэ, напряжение между базой и эмиттером отсутствует, в

Рис..7.2 Схема включения транзистора в активном режиме

транзисторе создается ток через коллекторный переход в обратном направле­нии, т.е. только неосновные носители заряда обуславливают на­чальный коллекторный ток Iк.

При подключении эмиттера к положительному зажиму ис­точника питания Еэ, осуществляется инжекция (впрыскивание) основных носителей в базовую область, за счет чего создается ток эмиттера Iэ. В результате в базовой облас­ти создается диффузионный по­ток неосновных носителей в направлении от эмиттерного пе­рехода, где они в избытке, к кол­лекторному переходу, где их меньше. Под действием Е_к неосновные носители втягиваются в область коллектора, что приводит к созданию коллекторного тока Iк. Часть неосновных носителей в базе рекомбинирует с основными носителями базы, создавая в базовой цепи небольшой ток базы Iб.

Важным параметром транзистора является коэффициент передачи тока эмиттера, который равен отношению приращения тока коллектора к приращении тока эмиттера при неизменном напряжении на коллекторном переходе

α = Δ Iк /Δ Iэ.

Коэффициент а мало отличается от единицы в такой схеме включения

(α = 0,95 - 0,99). Базовый ток 1б = 1э - 1_К мал и его стремятся сделать как можно меньше.

Биполярные транзисторы являются полупроводниковыми усилительными и ключевыми приборами универсального назна­чения и широко применяются в различных усилителях, логиче­ских и импульсных устройствах. При работе транзистора в усилительном режиме в его входную цепь (цепь эмиттер – база) включается источник сигнала подлежащего усилению, а в выходную цепь (цепь коллектор– база) сопротивление нагрузки. Любые изменения входного сигнала вызывают аналогичные изменения тока во входной, а следовательно и в выходной цепи. Выходной ток создает падение напряжения на сопротивлении нагрузки, которое и является выходным напряжением усилителя. Т.о. выходной сигнал по форме повторяет входной, но его амплитуда значительно больше. Это объясняется тем, что выходной сигнал создается под воздействием коллекторного источника энергии, напряжение которого значительно больше напряжения эмиттерного источника.