Биполярни транзистори - Училище за електротехник всичко за електротехниката и електрониката

Терминът "биполярен транзистор" се отнася до факта, че тези транзистори използват два вида носители на заряд: електрони и дупки. За производството на транзистори се използват същите полупроводникови материали като за диоди.

В биполярните транзистори, използвайки трислойна полупроводникова структура, се създават две p–n преходи с редуващи се видове електрическа проводимост (p–n–p или n–p–n) от полупроводници с различна електрическа проводимост.

Биполярните транзистори могат да бъдат структурно неопаковани (фиг. 1, а) (за използване, например, като част от интегрални схеми) и затворени в стандартна опаковка (фиг. 1, б). Трите извода на биполярния транзистор се наричат база, колектор и емитер.

Ориз. 1. Биполярен транзистор: а) p–n–p структури без корпус, б) n–p–n структури в корпус

В зависимост от общия изход можете да получите три схеми за свързване на биполярни транзистори: с обща база (OB), общ колектор (OK) и общ емитер (OE). Помислете за работата на транзистор във верига с обща база (фиг. 2).

Ориз. 2. Схема на работа на биполярен транзистор

Емитерът инжектира (доставя) основните носители в основата, в нашия пример за полупроводникови устройства от тип n те ще бъдат електрони. Източниците са избрани така, че E2 >> E1. Резисторът Re ограничава тока на отворен p–n преход.

При E1 = 0 токът през колекторния преход е малък (поради миноритарни носители), той се нарича начален колекторен ток Ik0. Ако E1>gt; 0, електроните преодоляват емитерния p–n преход (E1 е включен в посока напред) и навлизат в базовата област.

Основата е направена с високо съпротивление (ниска концентрация на примеси), така че концентрацията на дупки в основата е ниска.Следователно малкото електрони, които влизат в основата, се рекомбинират с нейните дупки, образувайки базовия ток Ib. В същото време много по-голямо поле действа в колекторния p–n преход от страната на E2, отколкото в емитерния преход, който влачи електрони в колектора. Следователно по-голямата част от електроните достигат до колектора.

Емитерният и колекторният ток са свързани с коефициента на предаване на емитерния ток

Основната схема за включване на биполярен транзистор е схема с общ емитер (фиг. 3).

Ориз. 3. Включване на биполярен транзистор по схема с общ емитер

За него, според първия закон на Кирхоф, може да се напише Ib \u003d Ie - Ik \u003d (1 - a)Ie - Ik0.

Като се има предвид, че 1 - a = 0,001 - 0,1, имаме Ib