Биполярные транзисторы

1.

1. Биполярные
транзисторы

2.

Биполярным транзистором называется
полупроводниковый прибор, имеющий два
взаимодействующих между собой p-n
перехода. Переходы образуются на границе
раздела трех областей прибора: эмиттера,
базы и коллектора.

3.

Первый транзистор
23 декабря 1947 года

4.

Биполярный транзистор (БП)
В эмиттере концентрация
носителей заряда
максимальная.
В коллекторе – несколько
меньше, чем в эмиттере.
В базе – во много раз
меньше, чем в эмиттере и
коллекторе.

5.

Iэ
эмиттер
коллектор
база
Iк
n
p
ЭП
p
база
эмиттер
коллектор
Iэ
Iк
p
n
КП
n
КП
ЭП
Iб
Iб
60˚
Э
К
Э
Б
К
Б
3/4D
D
Рис. 3.1. Структура и УГО биполярных транзисторов
а) p-n-p типа б) n-p-n типа

6.

Биполярный транзистор (БТ)

7.

Биполярный транзистор (БТ)

8.

3
7
3
11
6
5
5
4
2
8
6

9.

Принцип работы
Принцип работы биполярного транзистора
определяется тремя процессами:
Инжекцией основных носителей зарядов через
p-n переход, смещенный в прямом направлении
Диффузией основных носителей заряда
Экстракцией неосновных носителей заряда
через p-n переход смещенный в обратном
направлении

10.

Принцип работы
Iэ = Iэn + Iэр.

11.

Принцип работы
Iэр = Iэ
– коэффициент инжекции
Iк = Iэр + IКБО
< 1 – коэффициент переноса
электронов в базе
Iк = Iэ + IКБО = Iэ + IКБО
- коэффициент передачи эмиттерного тока (0.95-0.995)

12.

Режимы работы
Э
К
n
p
-
+
Uэб
К
p
Uкб
n
p
Б
+
Э
-
p
Б
-
+
-
Uэб
а)
Uкб
б)
Возможные включения
транзистора:
а) прямое; б) обратное
+

13.

Режимы работы
1. Режим отсечки – оба р-n перехода
смещены в обратном направлении, при этом
через транзистор проходят небольшие токи.
2. Активный режим – один из переходов
смещен в прямом, а другой – в обратном
направлении.
3. Режим насыщения – оба р-n перехода
смещены в прямом направлении, при этом
через транзистор протекают большие токи.

14.

Схемы включения
В зависимости от того, какой из
трех электродов транзистора
является общим для входной и
выходной цепей, различают
следующие схемы включения
транзисторов: с общей базой (ОБ),
общим эмиттером (ОЭ), общим
коллектором (ОК).

15.

Схемы включения : общая база (ОБ)

16.

Характеристики БТ с ОБ

17.

Схемы включения : общий эмиттер (ОЭ)

18.

Входная статическая характеристика (ОЭ)

19.

Выходная статическая характеристика (ОЭ)

20.

Схемы включения : общий коллектор (ОК)

21.

Параметр
Схема с ОЭ
Схема с ОБ
Схема с ОК
КI
десятки-сотни
меньше единицы
десятки-сотни
КU
десятки-сотни
десятки-сотни
меньше единицы
Кр
сотни-тысячи
десятки-сотни
десятки-сотни
Rвх
сотни Ом-единицы
кОм
единицы –
десятки Ом
десятки-сотни кОм
Rвых
единицы десятки кОм
сотни кОмединицы мОм
сотни Ом
единицы кОм
180о
0
0
Угол сдвига фаз
между Uвх и Uвых