21. Биполярлық транзисторлар. Екі p – n өткелі бар структуралардың қасиеттері.

Транзистордың көп тараған бір түрі биполярлы транзистор болып табылады. Биполярлы транзисторлар үш кезектелген электрондық (п) немесе кемтіктік (р) өткізгіштік облыстардан тұрады. Олар р-п-р және п-р-п типті болып ажыратылады. Биполярлы транзистордың ортаңғы облысы база, қалған екеуі эмиттер және коллектор деп аталады. База эмиттер мен коллектордан тиісінше эмиттерлік және коллекторлық р-п ауысуларымен бөлінген. Биполярлық транзистордың жұмыс істеу принципі база арқылы өтетін негізгі емес заряд тасушылардың ағынын бақылауға негізделген. Екі немесе бірнеше электрлік р-п өткелі бар, қуатты күшейтуге жарайтын, үш немесе одан да көп сыртқы қосылғышы бар электрлік түрлендіргіш шала өткізгіш аспапты биполярлық транзисторлар дейміз. Биполярлық транзисторыларды түрлеріне байланысты бөледі p-n-p және n-p-n типтерге, қуат бойынша (кіші , орташа және үлкен ), жұмыстық жиілік бойынша(төменгі, орташа және үлкен жиілікті) және де басқа жағдайлар бойынша. Суретте биполярлық транзистордың құрылымдық схемасы мен шартты белгісі көрсетілген.Электрлік қосылғышы бар кристаллдың ортанғы бөлімін база деп атаймыз (Б), тікелей қосылған өткелді – эмиттер дейміз (Э), екіншісі кері қосылғанды - коллектор деп атаймыз (К).Эмиттер, база және коллектор арасында екі р-п өткел бар, ол эмиттерлік өткел және коллекторлық өткел аталады.

1-сурет. Биполярлық транзистордың жалпы құрылымы:

1-эмиттерлік өткел (ЭӨ), 2-коллекторлық өткел (КӨ)

Транзистордың p-n-p және n-p-n типтерінің шартты белгілері:

2-сурет. Транзистордың p-n-p және n-p-n типтерінің белгілену

22. Биполярлық транзисторлар. Статикалық сипаттамалары, h-параметрі. Транзистордың жоғары жиілік және импульстік режимдерде жұмыс істеуі.

Транзисторларда бір-бірімен байланысты төрт шама бар. Олар: кіріс және шығыс тогы, сонымен қатар кіріс және шығыс кернеуі:

U_кір = U₁, I_кір = I₁, U_шығ = U₂, I_шығ = I₂.

Осы келтірілген параметрлерден басқа, транзисторларда басқа да параметрлер жүйесі қолданылады, ол жүйені транзистордың һ параметрі деп те атайды.

Транзистордың h-параметрін анықтау. Транзисторлар сұлбаларын есептегенде және анализдегенде транзистордың эквивалентті схемасын және оған арналған параметрлер жүйесіне сүйенеміз. Транзисторлардың физикалық параметрлер жүесінің кемшілігі, олардың ішінен барлығы да өлшене бермейді. h-параметрлер жүйесінде транзисторлардың параметрлері активті сызықты 4-ұштықты параметрлермен анықталады. h-параметрлер жүйесінде тәуелді емес айнымалы бойынша кіріс токты қабылдайды(₁) және шығыс кернеу(U₂). Осыдан , U₁ = h₁₁ ₁ + h₁₂ U₂, ₂ = h₂₁ ₁ + h₂₂ U₂ біз төрт параметрді анықтаймыз ,ол қысқаша тұйықталу режимінде (U₂=0) және бос жүріс режимінде болады (₁=0). h₁₁- кіріс сипаттамасы, h₁₂-кері байланыс коэффициентті, h₂₁- токты беру коэффициентті, h₂₂- шығыс өткізгіштік.

Һ параметрінің бұл түрлерінің әр қайсысына жеклей тоқталсақ:

1. Кіріс сипаттамасы:

h₁₁ = U₁/I₁ U₂ = const болғанда.

айнымалы кіріс тогына шығысында қысқа тұйықталу болатын, яғни шығысында айнымалы кернеу болмайтын транзистордың кедергісі болып табылады.

2. Кернеу бойынша кері байланыс коэффициенті:

h₁₂ = U₁/U₂ I₁ = const болғанда.

кірістегі айнымалы кернеудің кандай мөлшері кері байланыс салдарынан транзистордың кірісіне берілетінін көрсетеді.

3. Токтың күшейту коэффициенті (токты беру коэффициенті):

h₂₁ = I₂/I₁ U₂ = const болғанда.

жүктемесіз жұмыс істеу кезінде транзистордың айнымалы тогының күшейтуін көрсетеді.

4. Шығыс өткізгіштік:

h₂₂ = I₂/U₂ I₁ = const болғанда.

бұл, транзистордың шығыс қысқыштарының арасындағы айнымалы токтың өткізгіштігін сипаттайды.

Бұл параметрлердің ортақ эмиттер арқылы қосылу сұлбасында келесі теңдіктерді аламыз:

мұндағы

һ_11Э = U_БЭ/І_Б U_КЭ = const;

h_12Э = U_БЭ/U_КЭ І_Б = const;

h_21Э = I_К/I_Б U_КЭ = const;

h₂₂ = I_К/U_К І_Б = const.

Коллекторлық ауысудың қызуына жол бермеу үшін одан коллекторлық ток өткенде шығарылатын қуатты белгілі бір максимал шамадан асырмау керек:

Сонымен қатар коллекторлық кернеуге де шектеулер бар:

және коллектролық ток үшін де: