Упрощенная схема замещения

Биполярный транзистор.

 

Транзисторы бывают биполярные (приборы, управляемые током) и полевые (приборы, управляемые напряжением).

В основу биполярного транзистора положены два p-n перехода.

 

Базо-эмиттерный переход сместим в прямом направлении.

базо-эмиттерный барьер уменьшается

 

Базо-коллекторный переход смещаем в обратном направлении.

 

Eвн заставит «дырки» из эмиттера перейти в базу. Часть из них рекомбинирует в базе, а часть пролетит в коллектор. Свободные электроны из коллектора соединятся с этими «дырками» и возникнет коллекторный ток. «Дырки», которые рекомбинировали в базе представляют собой базовый ток.

Условное обозначение транзисторов.

P-n-p n-p-n

 

 

 

 

Uэб>0 Uбэ>0

Uбк>0 (jб>jк) Uкб>0 (jк>jб)

 

Iб – ток рекомбинации неосновных носителей.

Схема включения транзисторов.

 

Общая база Общий эмиттер Общий коллектор
  Iвх=Iэ, Iвых=Iк Iэ=Iк+Iб Iб – ток рекомбинации; a - коэффициент передачи по току для схемы с общей базой     Iвых = Iк = aIэ + Iк0   Iк0 – тепловой ток, протекающий через базу-коллекторный переход при разомкнутой цепи эмиттера и коллектора.   Iвых < Iвх Ki < 1 – коэффициент усиления по току.   Ku > 1 Kp > 1     Iвх=Iб, Iвых=Iк Iэ=Iк+Iб   Iк = a( Iк+Iб ) + Iк0 Iк(1-a) = aIб + Iк0 Iк = bIб + (1+b)Iк0 b >> 1; b =   током Iк0 пренебрегаем Iк = bIб - получаем усиление по току.   Ki > 1 Ku > 1 Kp > 1     Iвх=Iб, Iвых=Iэ Iэ=Iк+Iб   Iэ = Iб + aIэ + Iк0   учитывая, что (1+b) >> 1, получаем усиление по току.   Ki > 1 Ku < 1 Kp > 1

Входные и выходные характеристики транзистора.

I область – область отсечки. Для нее характерно, что и база-эмиттерный, и база-коллекторный переходы смещены в обратном направлении (Uэ>Uб, Uк>Uб).

II область – область активного режима (режима усиления). Для нее характерно, что база-эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а база-коллекторный – в обратном (Uэ<Uб, Uк<Uб).

III область – область насыщения. Оба перехода смещены в прямом направлении (Uэ<Uб, Uк<Uб)

 

Во второй области транзистор работает как усилитель. В первой – как замкнутый ключ, в третьей – как разомкнутый.

 

 

 

Схема замещения идеального транзистора.

Схема Эберса – Молла.

 

a – коэффициент передачи эмиттерного тока в коллектор (0.98 0.99) ai – инверсный коэффициент – коэффициент передачи коллекторного тока в эмиттер (0.005 0.05)

Таким образом, в идеализированной модели транзистор рассматривается, как система двух взаимодействующих pn-переходов, в которой каждый из переходов инжектирует и собирает неосновные носители. В реальном транзисторе всегда имеет место падение напряжения на области базы, эмиттера и коллектора. Это падение напряжения учитывается в сопротивлениях.