Билет 48. Биполярный транзистор. Структура и режимы работы биполярного транзистора. Транзисторный эффект.

Биполярный транзистор представляет собой трехслойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом проводимости слоев (p-n-p или n-p-n).

Основным структурным элементом биполярного транзистора является p-n переход. Область транзистора, основным назначением которой является инжекция носителей заряда в базу, называется эмиттером, а соответствующий p-n переход - эмиттерным. Область транзистора, назначением которой является экстракция носителей заряда из базы называется коллектором, а соответствующий p-n переход – коллекторным. Базой называют область транзистора, расположенную между двумя p-n переходами. В зависимости от полярности напряжений на p-n переходах можно выделить 4 режима его работы: нормальный ( ), инверсный ( ), насыщения ( ), отсечки ( ). В режиме насыщения оба p-n перехода открыты и имеют малое сопротивление, поэтому все токи транзистора определяются внешней схемой. В режиме отсечки оба p-n перехода закрыты, и все токи транзистора близки к нулю. Инверсный режим аналогичен нормальному с переменой электродов эмиттера и коллектора, однако в силу конструктивной несимметрии транзисторной структуры усилительные свойства транзистора в инверсном режиме обычно значительно хуже, чем в нормальном. Транзисторный эффект состоит в том, что неосновные носители, инжектированные в базу из эмиттера, достигают коллекторного перехода, создавая ток в цепи коллектора. Основным параметром транзистора является коэффициент передачи эмиттерного тока в нормальном режиме работы . В хорошем транзисторе должно отличаться от 1 не более чем на 0,05. Факторами, снижающими значение , являются: рекомбинация электронов, инжектированых из эмиттера в базу, дырочная составляющая эмиттерного тока, а так же ток рекомбинации-генерации носителей заряда в эмиттерном переходе.

Билет 48. Биполярный транзистор. Схемы включения. Усилительные свойства при разных системах включения. Коэффициенты усиления по току и напряжению.

Биполярный транзистор представляет собой трехслойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом проводимости слоев (p-n-p или n-p-n).

Основным структурным элементом биполярного транзистора является p-n переход. Область транзистора, основным назначением которой является инжекция носителей заряда в базу, называется эмиттером, а соответствующий p-n переход - эмиттерным. Область транзистора, назначением которой является экстракция носителей заряда из базы называется коллектором, а соответствующий p-n переход – коллекторным. Базой называют область транзистора, расположенную между двумя p-n переходами. Существуют 3 основные схемы включения транзистора в нормальном режиме работы: с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЗ) и общим коллектором (ОК). В схеме с ОБ выходной токовый сигнал меньше входного, хотя и близок к нему по величине. Выходное напряжение на закрытом коллекторном переходе может быть значительно больше входного. Входное сопротивление транзистора значительно меньше выходного, так как коллекторный ток практически не зависит от напряжения на закрытом коллекторном переходе. Таким образом, в схеме ОБ транзистор выполняет функции повторителя тока, может усиливать напряжение и является повышающим трансформатором сопротивления. В схеме ОЭ коэффициент усиления тока значительно превышает 1. С учетом того, что I_Б=I_Э-I_К, получим:. Где - коэффициент усиления тока базы. Выходное напряжение по абсолютной величине может быть много больше, чем входное. Входное сопротивление значительно меньше выходного. Таким образом, в схеме ОЭ транзистор выполняет функции усилителя тока, может усиливать напряжение и является трансформатором сопротивления.

В схеме ОК выходное напряжение, и транзистор выполняет функции повторителя напряжения. Выходной ток, много больше входного тока, а входное сопротивление много больше выходного. Таким образом, в схеме ОК транзистор выполняет функции повторителя напряжения, усиления тока и понижающего трансформатора сопротивления.