Биполярные транзисторы. Устройство, принцип работы
Биполярным транзистором называется полупроводниковый прибор, имеющий три области с различными типами проводимости. Две крайние области обладают одинаковым типом проводимости, а средняя область – противоположной проводимостью. Транзисторы n-p-n –типа с электронно-дырочной проводимостью, транзисторы p-n-p –типа с дырочно-электронной проводимостью.
Рис.7.14. Схема условного обозначения транзистора n-p-n структуры и его подключений к внешним источникам питания
На рисунке 7.14 изображены, соответственно, схема условного обозначения транзистора n-p-n структуры, а также схема его подключения к внешним источникам питания, поясняющая принцип действия транзистора.
Конструктивно транзистор имеет три электрода эмиттер Э, база Б, коллектор К. Области n-типа и p-типа разделены запирающими p-n переходами. Под действием внешних электрических полей Eэб и Eкб левый p-n переход, при включенном ключе S, открыт, правый p-n переход закрыт, так как электроды эмиттер и база подключены к источнику Eэб в прямом (проводящем) направлении, а электроды коллектор и база подключены к источнику Eкб в обратном (не проводящем) направлении.
Электрический ток создается перемещением свободных электронов из эмиттера в базу. При появлении в базе свободных электронов под действием Eкб последние будут втягиваться в правый p-n переход и проходить через коллектор во внешнюю цепь. Направления эмиттерного, базового и коллекторного токов противоположны направлениям движения свободных электронов и совпадают с направлением перемещения свободных дырок.
На рисунке 7.15 изображены, соответственно, схема условного обозначения транзистора p-n-p структуры, а также схема его подключения к внешним источникам питания, поясняющая принцип действия транзистора.
Рис.7.15. Схема условного обозначения транзистора p-n-p структуры и его подключений к внешним источникам питания
Под действием внешних электрических полей Eэб и Eкб левый p-n переход, при включенном ключе S, открыт, правый p-n переход закрыт, так как электроды эмиттер и база подключены к источнику Eэб в прямом (проводящем) направлении, а электроды коллектор и база подключены к источнику Eкб в обратном (не проводящем) направлении.
Электрический ток создается свободными дырками, перемещаемыми из
эмиттера в базу, а затем под действием внешнего поля Eкб, втягиваемых в зону коллектора. Свободные электроны, проходя, правый и левый p-n переходы, будут перемещаться через эмиттер во внешнию электрическую цепь к базе и коллектору.