Устройство и работа биполярных транзисторов
5.3.1. Транзисторы типа "р-n-р"
Биполярный транзистор состоит из трех слоев полупроводникового материала, которые образуют два взаимодействующих перехода. Средний слой имеет иной тип проводимости, чем два прилегающих к нему боковых слоя. Полупроводниковые приборы, у которых средний слой имеет электронную проводимость, а прилегающие к нему боковые слои – дырочную, называются транзисторами типа "р-n-р".
Полупроводниковые приборы с дырочной проводимостью среднего слоя и электронной проводимостью боковых слоев называются транзисторами типа "n-p-n".
В обоих случаях средний слой имеет очень малую толщину и является основанием (базой) транзистора, а прилегающие к нему боковые слои служат эмиттером и коллектором.
Устройство биполярного транзистора типа "р-n-р" показано на рис. 5.4.14.
Эмиттер База Коллектор
Rн
+ Eб – + Ек –
Рис. 5.4.14. Устройство и включение транзистора
типа "p-n-p" по схеме с общей базой
Между эмиттером и базой приложено напряжение питания Eб в прямом (пропускном) направлении, между базой и коллектором – напряжение Ек в обратном (запорном) направлении.
Эмиттер инжектирует "дырки" в средний слой "n''-типа. Благодаря малой толщине "n"-слоя, большинство инжектируемых "дырок" (за исключением рекомбинировавшихся с электронами) доходят до границы между базой и коллектором. В данном случае "дырки" являются неосновными носителями заряда. Далее "дырки" свободно проходят через эту границу, поскольку напряжение, приложенное к коллектору, способствует переходу "дырок" из электронного слоя в "дырочный".
Если к эмиттеру приложено переменное управляющее напряжение, то во время воздействия его положительного полупериода число "дырок", инжектируемых в базу, увеличивается, что приводит к возрастанию тока коллектора. Воздействие отрицательного полупериода входного напряжения уменьшает количество инжектируемых "дырок" и соответственно снижает ток коллектора
Таким образом, изменяя входной сигнал, подаваемый в цепь эмиттера, можно управлять током коллектора.
Рассмотренная схема называется схемой с общей (заземленной) базой. Транзисторы, так же, как и электронные лампы, могут использоваться и в других схемах включения.
Например, на рис. 5.4.15 показано включение транзистора по схеме с общим эмиттером. Здесь управляющее напряжение включено в цепь базы.
В этой цепи ток эмиттера и ток коллектора протекают в противоположных направлениях, поэтому общий ток в цепи базы, равный разности между током эмиттера и током коллектора, в десятки раз меньше, чем ток эмиттера. Благодаря этому, незначительные изменения величины тока в цепи управления вызывают существенные изменения тока в цепи коллектора.
4.3.2. Транзисторы типа "n-р-n"
Работа транзисторов типа "n-p-n" аналогична работе транзисторов типа "р-n-р". Здесь неосновными носителями заряда являются электроны. Поскольку подвижность электронов значительно выше, чем подвижность дырок, то транзисторы типа "n-p-n" могут обеспечить работу в схемах с более высокими рабочими частотами, чем транзисторы типа "р-n-р". Для работы транзисторов типа "n-p-n" необходима другая полярность подключения питающих напряжений (рис. 5.4.16).
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 478;