Токи биполярного транзистора

 

Проследим за движением дырок эмиттера в транзисторе. В эмиттере дырки создают ток IЭр (рис.4.5 ), а в коллекторе они представляют собой дырочную составляющую тока коллектора IКр, которая меньше тока IЭр на ток, вызванный рекомбинацией дырок в базе и называемый базовым током рекомбинации IБреr:

Iкр = Iэр - IБрек.

Поскольку назначение транзистора - усиление мощности входного сигнала, ток IБрек является нежелательным, вследствие чего его стремятся уменьшать. Достигается это путем уменьшения толщины базы так, чтобы w £ Lp, где Lр - диффузионная длина дырок. Чем меньше толщина базы, тем большее число дырок достигнет коллекторного перехода и тем больше дырочная составляющая тока IКр.

Через эмиттер помимо дырочного протекает и электронный ток IЭп, обусловленный переходом в область эмиттера электронов базы. Таким образом, ток эмиттера

IЭ = IЭр + I Эп.

Составляющая тока эмиттера IЭп замыкается в цепи база - эмиттер, не протекает через коллектор и является вредной, вызывая дополнительный нагрев транзистора. Для того чтобы уменьшить ток IЭп, базу насыщают примесью во много раз меньше, чем эмиттер (примерно на два порядка).

В коллекторе и базе следует также учитывать обратный ток коллекторного перехода IКо, образованный неосновными носителями областей базы и коллектора:

 

IК = IКр + IКо.

 

Поскольку концентрация неосновных носителей значительно больше в базе, чем в коллекторе, обратный ток коллекторного перехода состоит в основном из дырок базы. Величина IКо является параметром транзистора, характеризующим его качество (чем IКо меньше, тем транзистор лучше). Значения IКо при нормальной температуре составляют 0,1 - 100 мкА, причем это у германиевых транзисторов примерно на порядок больше, чем у кремниевых.

В базе протекают ток IЭп, образованный электронами, инжектированными в эмиттер, ток рекомбинации IБрек и обратный ток коллекторного перехода IКо:

 

I = IЭп + IБрек – IКо.

 

Ток IКо направлен навстречу токам IЭn и I Брек

 

IБ = IЭ - IК,

 

а это соответствует первому закону Кирхгофа. Поскольку транзистор изготовляют так, чтобы обеспечить очень малое значение тока базы, ток коллектора незначительно отличается от тока эмиттера: IК ≈ IЭ.

Итак, через транзистор течет сквозной ток от эмиттера через базу к коллектору (его направление отражено в условном обозначении транзистора — стрелка от эмиттера в сторону базы).

Током коллектора можно управлять. Для этого следует изменить напряжение UЭБ источника питания цепи эмиттера. С увеличением UЭБ снижается потенциальный барьер эмиттерного перехода и увеличивается ток эмиттера, а следовательно, и ток коллектора (при прочих равных условиях). Таким образом, ток эмиттера является управляющим, а ток коллектора — управляемым. Поэтому транзистор часто назы-вают прибором, управляемым током. Отметим, что изменение обратного напряжения источника питания цепи коллектора практически не вызывает увеличения тока коллектора, так как поле коллекторного перехода является ускоряющим и не может изменять числа дырок, которые пересекают коллекторный переход.








Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1136;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.