Биполярный транзистор — это электронный прибор, предназначенный для усиления сигналов. Биполярный транзистор (БТ) состоит из трёх областей полупроводника. Слово «биполярный» в названии означает, что в нём физические процессы определяются движением как электронов, так и "дырок". Упрощённое устройство биполярного транзистора показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Упрощённое устройство биполярного
Принцип работы биполярного транзистора основан на инжекции, которую мы
рассмотрели при изучении
Для того чтобы в базу инжектировалось большое количество носителей тока, легирование эмиттера должно значительно превышать степень легирования базы. Поэтому на рисунке 1 тип полупроводника в эмиттере обозначается n+, что означает большую концентрацию примесей. В результате толщина эмиттерного перехода получается маленькой, и при подаче на него обратного напряжения он может пробиваться незначительным напряжением. Обычно величина предельно допустимого обратного напряжения перехода база-эмиттер не превышает 5 В.
Чтобы на коллекторе мог присутствовать усиленный сигнал, на коллектор нужно подавать большое напряжение питания.
Для этого область коллектора выполняется из полупроводника с незначительным содержанием примесей. Малая степень
легирования полупроводника
Подобным образом работает и
Рисунок 2. Упрощённое устройство биполярного
Принцип работы биполярного транзистора можно описать словами: "маленький ток базы управляет большим током коллектора".
Это означает, что даже если на коллектор биполярного
Если же на базу подать небольшое отрицательное напряжение, то начнет протекать базовый ток и в базу из эмиттера инжектируется огромное количество "дырок". Так как база тонкая, то до контакта базы "дыркам" двигаться очень далеко, поэтому они подхватываются большим отрицательным напряжением коллектора и втягиваются в него, образуя большой коллекторный ток. При изменении тока базы будет меняться ток коллектора. Этот процесс иллюстрируется рисунком 3.
Рисунок 3. Протекание токов в биполярном
Итог:
- Для того, чтобы биполярный транзистор обладал усилением, степень легирования эмиттера должна превышать степень легирования базы.
- Для того, чтобы биполярный транзистор мог выдерживать большие напряжения, степень легирования коллектора должна быть очень маленькой.
- Чем тоньше слой базы, тем больше коэффициент усиления биполярного транзистора.
Дата последнего обновления файла 14.07.2020