Студопедия
МОТОСАФАРИ и МОТОТУРЫ АФРИКА !!!


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Биполярный транзистор. Режимы работы. Параметры и статические характеристики биполярного транзистора




Одно из самых важных технических применений полупроводников, которое существенно стимулировало развитие современной физики п.п., заключается в их использовании для усиления и генерации электрических колебаний. Приборы, предназначенные для этих целей, получили общее название транзисторов.

Транзисторы применяются для разнообразных целей, основными из которых являются усиление и генерация различных сигналов. В таких случаях в цепях транзисторов протекают постоянные и переменные токи. Общий электрод по постоянному току может не быть общим электродом по переменному току. Так, например, схема с общим по постоянному току эмиттером может быть схемой с общим по переменному току коллектором.

Принцип действия транзистора состоит во взаимосвязи двух переходов, позволяющей управлять током коллектора изменением тока эмиттера в схеме с общей базой или управлять током коллектора изменением тока базы в схемах с общим эмиттером и общим коллектором.

Биполярный транзистор – это электронный прибор, имеющий три вывода и два p-n-перехода. Условное обозначение транзистора n-p-n-типа показано на рис. 1. При использовании транзистора в схемах на его переходы подают внешние напряжения. В зависимости от полярности этих напряжений каждый из переходов включен либо в прямом, либо в обратном направлении.

Его рабочая часть состоит из пластинки полупроводника (обычно – монокристального), в которой путем надлежащего распределения примесей создается 2 близко расположенных p-n-перехода. Область между обоими переходами принято называть базой, а оконечные области – эмиттером и коллектором. Такую систему из двух переходов можно осуществить двумя способами: создавая у эмиттера и коллектора дырочную проводимость, а у базы – электронную, т.е. структуру p-n-p, либо структуру типа n-p-n. Физические процессы в обоих случаях совершенно аналогичны.

Существует четыре режима работы биполярного транзистора. Режим отсечки (закрытое состояние) осуществляется тогда, когда оба p-n-перехода закрыты. В этом случае через транзистор прямые токи не текут (существуют только слабые обратные токи p-n-переходов в пределах нескольких микроампер). При режиме насыщения оба перехода открыты (смещены в прямом направлении), и через эти переходы текут достаточно большие токи, ограниченные внешними резисторами. В активном режиме эмиттерный переход открыт, а коллекторный закрыт. Если же эмиттерный переход смещен в обратном направлении, а коллекторный в прямом (коллектор и эмиттер меняются местами), то транзистор работает в инверсном (обращенном) режиме.

Важной характеристикой б.п. является коэффициент усиления тока в схеме с общей базой, который есть:




(1)

здесь - абсолютная величина малого изменения тока коллектора, вызванного малым изменением тока эмиттера , при условии, что напряжение коллектор – база Uc поддерживается постоянным. Этот коэффициент существенно определяет параметры транзистора в различных схемах его включения.

Величина определяется свойствами эмиттерной, базовой и коллекторной областей транзистора (в первую очередь – концентрациями равновесных НЗ в них), а также процессами рекомбинации в области базы и эмиттерном p-n-переходе. Полный ток эмиттера ie=ipe+ine+ir, здесь ipe=ipn(x2) есть ток дырок, вступающих из эмиттера в базу, на границе эмиттерный переход – база при х=х2; iтe=iтз(-x1) – ток электронов, идущих из базы в эмиттер, на границе перехода при х=-х1; ir – ток, возникающий вследствие рекомбинации, внутри эмиттерного p-n-перехода. Т.к. к коллектору движутся только дырки, то составляющие тока Ine и Ir не изменяют тока коллектора и являются бесполезными. Отношение

(2)

называется эффективностью эмиттера. Качество эмиттера тем лучше, чем ближе оно к 1.

Вследствие рекомбинации в базовой области, дырочный ток, достигающий коллекторного перехода, Ipc<ipe. Влияние рекомбинации в базе можно охарактеризовать коэффициентом передачи дырок

(3).

Он тем ближе к 1, чем меньше отношение толщины базы к длине диффузии дырок в базе.

Полный ток коллектора тоже имеет дырочную и электронную составляющие, поэтому, если

(4)

то полный ток коллектора . Величину иногда называют «собственным коэффициентом усиления тока коллектора». Пользуясь этим понятием можно записать

(5).

В биполярных транзисторах толщину базы стараются сделать по возможности малой по сравнению с длиной диффузии, так что при положительном потенциале эмиттера концентрация дырок в базе бывает намного больше равновесной их концентрации.





Дата добавления: 2015-04-08; просмотров: 726; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9444 - | 7440 - или читать все...

Читайте также:

 

18.207.249.15 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.003 сек.