Устройство биполярных транзисторов.

Динисторы имеют нормированное напряжение включения анод – катод.

У тринисторовесть управляющий диод, подачей напряжения на который мы можем включать тиристор при любом напряжении на аноде. Однако триодный тиристор не предназначен для включения напряжения анод – катод, более того это опасно => для него U_вкл– напряжение, при котором он будет гарантированно закрыт при нулевом напряжении управления.

Биполярные транзисторы (БПТ). Электрические и эксплуатационные параметры. Входные, выходные и проходные характеристики. Схемы замещения транзистора и их дифференциальные параметры. Статистические характеристики (h-параметры) БПТ. Схемы включения БПТ (с общим эмиттером, общим коллектором, общей базой). Их сравнительный анализ и области применения. Уравнение Эберса-Молла, температурный коэффициент тока коллектора, внутреннее сопротивление эмиттера, максимальный коэффициент усиления по напряжению эффект Эрли, эффект Миллера

Биполярные транзисторы –Это п/п с двумя p – n переходами и тремя электродами.

Конструктивно транзистор – это полупроводниковый кристалл в котором две крайние области с однотипной электрической проводимостью разделены областью противоположной электрической проводимости. Для изготовления прибора методом сплавной технологии берется кристалл германия или кремния с определенным типом проводимости, в него вплавляют капли III – х валентного или IV – х валентного элемента. На границе между кристаллом и каплями образуется p-n переход.

Размеры кристалла составляет мм., толщина 0,1 мм., пластинка полупроводника является базой транзистора. Образовавшиеся области с p – проводимостью соответственно эмиттером и коллектором. Переход между эмиттером и базой называется эмиттерным, а между коллектором и базой коллекторным. Площадь коллекторного перехода больше чем эмитерного. Кристалл с транзисторной структурой помещают в герметический корпус.

Отличительный признак БПТ: для нормальной работы необходимы носители двух видов - электроны и дырки.

Классификация транзисторов производится по следующим признакам:

· По материалу полупроводника – обычно германиевые или кремниевые;

· По типу проводимости областей (только биполярные транзисторы): с прямой проводимостью (p-n-p - структура) или с обратной проводимостью (n-p-n - структура);

· По принципу действия транзисторы подразделяются на биполярные и полевые (униполярные);

· По частотным свойствам;

- НЧ (<3 МГц);

- СрЧ (3÷30 МГц);

- ВЧ и СВЧ (>30 МГц);

· По мощности. Маломощные транзисторы ММ (<0,3 Вт), средней мощности СрМ (0,3÷3Вт), мощные (>3 Вт).

Используются два встречно включенных p – n перехода. Бывают двух типов:

n² и p² – сильно легированные области.

В транзисторе, находящемся в активном состоянии, переход эмиттер-база, эмиттерный переход, смещен в прямом направлении, т.е. приоткрыт, а коллекторный переход закрыт.

Прямосмещенный эмиттерный p-n-переход ускоряет электроны из эмиттера в базу. Если база узкая – меньше диффузионной длины – и электрон не успевает рекомбинировать в базе, он пролетает через базу в коллектор, ускоряясь положительным напряжением последнего. Изменяя прямое напряжение эмиттер-база , мы изменяем количество электронов, впрыскиваемых в базу из эмиттера, а значит и ток коллектора.

–

Iэ

Iк

Iб

В усилительном режиме работы транзистора, эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный - в обратном. Эмиттерный переход сильно легирован, коллектор - обеднен. Коллекторный переход должен быть равномерно легирован и в меньшей степени, чем эмиттер, с целью увеличения пробивного напряжения коллектор-база.

I_э = I_к+I_б (Так как ток коллектора во много раз больше тока базы, то токи эмиттера и коллектора приближенно равны).

Статические характеристики:

Входная

Проходная

Выходная

Uбэ

Iб

Uкэ

Iк

Uбэ

Iк

Uк=0

Uк>0

Iк=0

Iк>0

Биполярный транзистор - (в процессе переноса заряда участвуют электроны и дырки) п/п прибор с двумя взаимодействующими p-n-переходами и тремя или более выводами, которые служат для усиления или переключения входного сигнала. По порядку чередования переходов различают - p-n-p и n-p-n. Различие у них в полярности подключения источника питания.