Электронные полупроводниковые приборы, страница 16

 На рисунке 3.2,в показано одновременное подключение прямого напряжения к эмитерному переходу  U_бэ и обратного напряжения к коллекторному переходу U_кб. В рабочем режиме транзистора выполняется условие:

U_бэ << U_кб

В рассмотренном режиме имеют место следующие процессы. Под действием напряжения U_бэ открывается эмиттерный переход и основные носители, в нашем случае дырки, направляются в базу. В связи с тем, что база слабо легирована и имеет малые размеры, практически не происходит рекомбинация дырок в базе. Поэтому происходит насыщение базы дырками и их плотность оказывается сравнима с плотностью дырок в коллекторе.

Как было рассмотрено, p–n переход имеет место, если контактируют два полупроводника  с разной проводимостью. Если контактируют два полупроводника одинаковой проводимости, то очевидно, что  p–n переход отсутствует и электрические свойства определяются только омическими сопротивлениями полупроводников и величиной контактного сопротивления. При насыщении базы дырками до плотности, близкой к плотности коллектора исчезает коллекторный p–n переход и под действием напряжения U_кб дырки из базы устремляются в коллектор. Так как коллекторное напряжение (U_кб) на много больше базового напряжения (U_бэ) основная часть «дырок», прошедших в базу, проходит в коллектор, создавая коллекторный ток (I_к),а меньшая часть «дырок» попадает под действие базового напряжения, создавая базовый ток (I_б). Под действием двух напряжений U_бэ и U_кэ, соединенных последовательно – согласно создается эмиттерный ток (I_э). Связь эмиттерного, базового и коллекторного токов отображается, в соответствии с первым законом Кирхгофа, следующим очевидным равенством:

I_э=I_б+I_к

На рисунке 3.2,г показано как в рабочих схемах подается напряжение на биполярный транзистор. Как видно, отдельно подается напряжение на базу относительно эмиттера (U_бэ) и отдельно подается напряжение на коллектор относительно эмиттера (U_кэ). При этом соблюдается режим, когда эмиттерный p – n переход находится под прямым напряжением, а коллекторный переход находится под обратным напряжением.

На рисунке 3.3 представлены условные графические обозначения транзисторов.

Рисунок 3.3 – Условное графическое обозначение транзисторов

      прямой проводимости (а,б) и обратной проводимости (в,г)

На рисунке 3.3,а,б представлены транзисторы типа p–n–p в корпусном исполнении (корпус представлен окружностью) и в без корпусном исполнении. На рисунке 3.3,в,г представлены транзисторы типа n–p–n в аналогичных исполнениях. Выводы транзисторов принято обозначать начальными буквами названий этих выводов.

               3.2.2 Схемы включения биполярного транзистора

В схемотехнике применяются три схемы включения биполярных транзисторов – с общей базой, с общим эмиттером и с общим коллектором (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 – Включения транзистора по схеме с общей базой (а), общим

       эмиттером (б) и общим коллектором (в)

На представленных схемах к выводам 1 – 1' подается входной сигнал, а с выводов 2 – 2'снимается выходной сигнал. На схемах включения видно, что входной и выходной сигнал берутся относительно вывода транзистора, который является общим относительно входа и выхода. Так в схеме с общей базой  (рисунок 3.4,а) входной сигнал U_эб прикладывается к эмиттеру относительно базы и выходной сигнал U_кб снимается с коллектора относительно так же базы. Аналогичное имеет место и на других схемах. В качестве условного обозначения способа включения транзистора используются первые буквы наименования включения (аббревиатура). Так для обозначения включения транзистора по схеме с общим эмиттером используется его аббревиатура О.Э. и т.д.