БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ. Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор, состоящий из трех чередующих областей полупроводника с различным типом проводимости (p-n-p или n-p-n) с

Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор, состоящий из трех чередующих областей полупроводника с различным типом проводимости (p-n-p или n-p-n) с выводом от каждой области.

На рис. 1.8, а показан n-p-n-транзистор, а на рис. 1.9, а — p-n-p-транзистор. Области и выводы от них называются: эмиттер Э (от англ. emit — испускать, извергать ), база Б и коллектор К (от англ. collect — собирать).

Рассмотрим работу транзистора n-p-n-типа. Чередующие области образуют два p-n-перехода база — эмиттер (БЭ) и база — коллектор (БК). К переходу БЭ прикладывают прямое напряжение E_БЭ, под действием которого электроны n-области эмиттера устремляются в базу, создавая ток эмиттера. Концентрацию примесей в эмиттере делают во много раз больше, чем в базе, а саму базу по возможности тоньше. Поэтому лишь незначительная часть (1–5%) испущенных эмиттером электронов рекомбинирует с дырками базы. Большая же часть электронов, миновав узкую (доли микрона) область базы, «собирается» коллекторным напряжением E_K, представляющим обратное напряжение для перехода БК, и, устремляясь к плюсу внешнего источника E_К, создает коллекторный ток, протекающий по нагрузке R_н.

Рис. 1.8. Биполярный транзистор n-p-n-типа:

а — принцип действия; б — условное обозначение

Электроны, рекомбинировавшие с дырками базы, составляют ток базы I_Б. Ток коллектора, таким образом, определяется током эмиттера за вычетом тока базы:

I_К = I_Э – I_Б = αI_Э ,

где α = 0,95÷0,98 — коэффициент передачи тока эмиттера.

Аналогично работает транзистор p-n-p-типа, отличаясь лишь тем, что его эмиттер испускает в базу не электроны, а дырки, поэтому полярности прикладываемых к нему прямого U_ЭБ и обратного E_К напряжений должны быть противоположны транзистору n-p-n-типа (сравните рис. 1.8, а и рис. 1.9, а).

Рис. 1.9. Биполярный транзистор p-n-р-типа:

а — принцип действия; б — условное обозначение

На условном обозначении транзисторов стрелка ставится на эмиттере и направлена всегда от p-области к n-области. На рис. 1.8, б приведено обозначение транзистора n-p-n, а на рис. 1.9, б — p-n-p. Кружок вокруг транзистора означает, что транзистор изготовлен в самостоятельном корпусе, а отсутствие кружка — что транзистор выполнен заодно с другими элементами на пластинке полупроводника интегральной микросхемы.

Стрелку эмиттера удобно рассматривать как указатель полярности прямого напряжения, приложенного между базой и эмиттером, которое «открывает» (подобно выпрямительному диоду) транзистор.

При использовании транзистора в электронных устройствах нужны два вывода для входного сигнала и два — для выходного. Так как у транзистора всего лишь три вывода, один из них должен быть общим, принадлежащим одновременно и к входной, и к выходной цепи. Возможны три варианта схем включения транзисторов — с общей базой, общим эмиттером и с общим коллектором.