October 19 2017 19:15:54
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Биполярные и полевые транзисторы
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

С помощью многослойных полупроводниковых структур, содержащих взаимосвязанные переходы, получают возможность электрического управления потоками зарядов и построения на их основе широкого класса приборов (транзисторов, тиристоров).

Одним из наиболее распространенных полупроводниковых приборов является биполярный транзистор (БТ), в структуре которого можно выделить эмиттерную (Э), коллекторную (К) и базовую (Б) области, образующие два взаимодействующих р-n перехода: эмиттер – база и база – коллектор (рис.1.3,а).




Рис. 1.3. Структура биполярного транзистора (а), его включение (б) и эквивалентная схема (в)

Внешние источники подключают так, чтобы обеспечить усилительный (активный) режим работы транзистора, при котором  Uбэ смещает переход в прямом, а Uкб в обратном направлении (рис.1.3,б).

Приложение к база-эмиттерному переходу превышающего порог отпирания напряжения Uбэ >U* вызовет переход электронов из высоколегированной области эмиттера n+ в базу, создавая ток Iэ. При малой ширине базы (меньше длины рекомбинации) лишь небольшое число электронов рекомбинирует со свободными дырками, а основная их часть достигнет коллекторного перехода и, захваченная его ускоряющим полем, будет втянута в коллекторную область, образуя ток iк =a iэ. Затраченное на рекомбинацию изменение заряда компенсируется небольшим током базы iб =iэ – iк = (1–a) iэ. Близкую к единице величину a @ 0,9...0,999 называют коэффициентом передачи тока эмиттера.

Эквивалентная схема (модель Эберса–Молла), отражающая принцип действия биполярного транзистора, содержит два диода, моделирующие p – n переходы, и управляемые источники тока, учитывающие взаимодействие токов переходов (рис.1.3,в). Диоды характеризуются зависимостями img009, где Iк0, Iэ0 – токи обратно смещенных переходов; uб-к , uб-э  - напряжения на переходах.

Дифференциальное сопротивление открытого эмиттерного перехода значительно меньше дифференциального сопротивления обратно смещенного коллекторного перехода, что при практически равных токах iэ @ iк  свидетельствует об усилении транзистором напряжения и мощности.

На практике применяют структуру транзистора с другим чередованием слоев: p-n-p. Эквивалентная схема будет иметь такой же вид, но при этом полярности включения диодов и направления всех источников следует заменить на противоположные.

Подвижность основных носителей заряда μэ ≤ 3μд, поэтому биполярные транзисторы со структурой n-p-n более высокочастотные.

В режиме насыщения полярность и напряжения источников таковы, что оба перехода смещены в прямом направлении и падения напряжений на них невелики (Uбэн @ 0,5…0,7 В и Uкэн @ 0,2…0,4 В). Если к переходам приложены запирающие напряжения, то транзистор находится в режиме отсечки тока. Отсечка и насыщение используют в импульсной электронике для получения замкнутого и разомкнутого состояния транзисторного ключа.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 2,256,291 уникальных посетителей