Биполярный транзистор – Полупроводниковая силовая электроника

May 8, 2015 by admin Комментировать »

Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор, изготовленный в виде трехслойной полупроводниковой структуры, образующей два близко расположенных р-п-перехода. Транзистор имеет три вывода: «эмиттер», «база», «коллектор».

Рис. 2.6. Символьное обозначение со схемой включения с общим эмиттером (а), структура (б), упрощенная структура со схемой включения с общей базой (в) и выходная вольт-амперная характеристика п-р-п транзистора (г)

Активный режим работы транзистора (рис. 2.6): эмиттерный переход смещен в прямом направлении, что обеспечивает инжекцию неосновных носителей в область базы. Коллекторный переход смещен в обратном направлении и обеспечивает сбор неосновных носителей, инжектированных эмиттерным переходом в область базы. Область базы должна иметь достаточно малую толщину. В противном случае все инжектированные носители успеют рекомбинировать при прохождении через область базы. Допустим, что через эмиттерный р-п-переход протекает 100% электронов.

Если в области базы приблизительно 1% инжектированных электронов рекомбинируют, то оставшиеся 99% электронов пройдут (экстрагируют) через коллекторный переход и ток эмиттера / будет равен сумме токов базы /б и коллектора 1к

)

В схеме включения транзистора с общей базой вывод базы используют как общий для входа и выхода. Коэффициент усиления по току в этом случае определяется следующим выражением:

Значение а всегда меньше 1.

В схеме включения с общим эмиттером вывод эмиттера используют как общий для входа и выхода. Коэффициент усиления по току в этом случае определяется следующим выражением:

Типовые значения β = 10 … 250.

—                      На выходной характеристике транзистора при его включении по схеме с общим эмиттером можно выделить три характерные области активный режим;

—                      режим отсечки;

—                      режим насыщения.

Ток через коллекторный переход в режиме отсечки очень малый.

В области насыщения значение напряжения 1/кэ на транзисторе очень низкое — типичное от 0,1 до 0,3 В. В данном режиме оба р-п-перехода транзистора включены в прямом направлении. Это режим включенного состояния. Перевести транзистор из активного режима в режим насыщения, при заданном токе коллектора, можно, увеличив ток базы.

Транзистор является устройством, управляемым током, и работает как управляемый ключ. Когда транзистор насыщен, он работает как открытый ключ, а когда находится в области отсечки, он работает как разомкнутый ключ.

Основное выражение известной модели Эберса—Молла для транзистора имеет вид:

где /нас — обратный ток эмиттерного перехода.

Источник: Белоус А.И., Ефименко С.А., Турцевич А.С., Полупроводниковая силовая электроника, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. цв. вкл.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты