Биполярные транзисторы

Биполярным транзистором
называют полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими электрическими переходами и тремя (или более) выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда.

Структура транзистора, УГО

База биполярного транзистора – средняя область в p-n-p- (или n-p-n-) структуре, характеризуется наименьшей концентрацией примесей, посредством омического контакта соединена с выводом.
Эмиттер – крайняя область в p-n-p- (или n-p-n-) структуре биполярного транзистора, используемая для инжекции (впрыскивания) носителей в область базы, посредством омического контакта соединена с выводом.
Коллектор – крайняя область в p-n-p- (или n-p-n-) структуре биполярного транзистора, используемая для экстракции (втягивания) носителей из области базы; посредством омического контакта соединена с выводом, называемым коллектор.

Типы транзисторов
В настоящее время промышленность выпускает только плоскостные.
По принципу работы они делятся на:
транзисторы, у которых внутри базы отсутствует электрическое поле, а носители зарядов перемещаются в результате диффузии - диффузионные
на транзисторы, у которых внутри базы имеется электрическое поле, под действием которого и происходит дрейф носителей тока через базу – дрейфовые

Конструкция плоскостного транзистора
1 — крышка корпуса;
2—пластинка германия;
3—изолятор;
4 — выводы электродов;
5—основание корпуса.
Iэ=Iо.н.э+Iо.н.б
Iо.н.э — ток дырок, перемещающихся из эмиттера в базу;
Iо.н.б — ток электронов, перемещающихся из базы в эмиттер.
Следует иметь в виду, что направление перемещения дырок совпадает с обозначением направления тока.

Разница между транзисторами типа
PNP и NPN
1) PNP транзисторы открываются напряжением отрицательной полярности, NPN - положительной.
2) PNP пропускают ток от эмиттера к коллектору, NPN - наоборот.
3) В NPN транзисторах основные носители заряда - электроны, а в PNP - дырки, которые менее мобильны

Схемы включения
с общей базой (ОБ); с общим эмиттером (ОЭ); с общим коллектором (ОК)

Если один переход смещен в прямом направлении, а другой – в обратном, режим называют активным (а).
Если в прямом направлении включен эмиттерный переход, а коллекторный – в обратном, такое включение называют нормальным (б).
Если смещение на p-n-переходах противоположное, включение называют инверсным (в). В последнем случае коллектор выполняет роль эмиттера, а эмиттер – роль коллектора.

Работа биполярного транзистора в активном режиме
прямое смещение эмиттерного перехода создается за счет включения постоянного источника питания
обратное смещение коллекторного перехода – за счет включения источника

Токи биполярного транзистора
В эмиттере дырки создают ток , а в коллекторе они представляют собой дырочную составляющую тока коллектора
Через эмиттер протекает электронный ток
В базе протекают ток , образованный электронами, инжектированными в эмиттер, ток рекомбинации и обратный ток коллекторного перехода
(по 1-ому закону Кирхгофа)

Схема с ОБ
Значение Iк близко к значению Iэ.
Усиление по U и p.
Изменение Uэ вызовет изменение Iэ и Iк :
При работе транзистора в усилительном режиме на его вход подается переменный сигнал, который усиливается. Напряжение источника питания постоянно, но переменное напряжение на коллектор, приводит к большим изменениям переменного напряжения сигнала на резисторе
Схемы включения транзисторов
В схеме происходит усиление малого переменного входного сигнала.

Схема с ОЭ
В схеме с происходит усиление и по I и U, p.
Iб
Схемы включения транзисторов

Статические характеристики
описывают взаимосвязь между входными и выходными токами и напряжениями транзистора, когда в цепи коллектора нет нагрузки.
Эти характеристики используют при практических расчетах схем на транзисторах.
Можно составить ряд семейств таких характеристик, но наиболее употребляемыми являются:
входные
выходные

для схемы с ОБ
для схемы с ОЭ
Входные и выходные статические характеристики

Влияние температуры на характеристики транзистора

Маркировка
Код состоит из 2-ух/3-ех элементов.
Второй элемент указывает область применения транзистора (см. табл.)
третий элемент — разновидность прибора данного типа.

Транзисторы в корпусе типа КТ-26
На верхнее основание наносят цветную точку, означающую группу транзистора
На скошенную сторону - кодовый символ или цветную точку, соответствующие типу прибора.
Могут наноситься год и месяц выпуска.

Для обозначения даты используют две буквы или букву и цифру.

Транзистор в в корпусе КТ-27

Европейская система обозначений PRO ELECTRON

ПОЛЕВЫЕ
ТРАНЗИСТОРЫ

Полевые транзисторы – это полупроводниковые приборы, усилительные свойства которых обусловлены потоком основных носителей, протекающим через проводящий канал и управляемым электрическим полем.
В образовании выходного тока участвуют носители только одного типа: дырки/электроны

Типы
Предназначены для усиления мощности и преобразования электрических колебаний
Существует два типа полевых транзисторов: с управляющим p-n-переходом
изолированным затвором

с управляющим p-n-переходом
Часть объема пластины полупроводника, расположенная между p-n-переходами, является активной частью транзистора – канал транзистора.
Контакт, через который носители заряда входят в канал, называют истоком (И);
Контакт, через который носители заряда вытекают, называют стоком (С);
Общий электрод от контактов областей (3) – затвором.

с изолированным затвором
Транзисторы этого типа называют также МДП-транзисторами (металл – диэлектрик – полупроводник)
МДП-транзисторы бывают двух типов: со встроенным каналом и с индуцированным