Принцип действия биполярного транзистора: Биполярный транзистор, принцип работы для чайников

Биполярный транзистор, принцип работы для чайников

Что такое биполярный транзистор – элементарное полупроводниковое устройство, функциональность которого охватывает изменение либо усиление выходного сигнала от заряженных частиц.

• Устройство биполярного транзистора
• Принцип работы биполярного транзистора
• Режим работы биполярных устройств
• Достоинства и недостатки биполярных транзисторов

Это один из типов транзисторов, состоящий из 3-х слоев, которые обеспечивают 2 «зарядных» или «дырочных» перехода (би – два перехода). Соответственно, данное устройство может быть представлено как два диодных элемента, включенных противоположно друг другу.

В простонародье биполярный транзистор пришел на смену морально и физически устаревшим транзисторам лампового вида, которые эксплуатировались очень длительное время в конструкциях телевизоров прошлого столетия.

Как видно из изображения 1 устройства данного вида имеют 3 выхода, однако, по конструктивному исполнению внешний вид отличается друг от друга.

Но в схемах электрических цепей они одинаковы во всех случаях.

В зависимости от проводимости биполярные устройства разделяются на P→N→P и N→P→N устройства, которые отличаются что переносит заряженные частицы – электроны или посредством «дырок».

Устройство биполярного транзистора

Согласно типовых схем, буквой «Б» называется «База» – внутренний слой аппарата, его фундамент, который приводит преобразование или изменение токового сигнала. Стрелка в кругу показывает движение токовых зарядов в «Э».

«Э» – «Эмиттер» – внутренняя основная составляющая транзистора, предназначенный для переноса заряженных элементарных частиц в «Б».

«К» – «Коллектор» – вторая составляющая транзисторного устройства, которая производит сбор тех же зарядов, которые проходят через «Б».

Пласт «Базы» конструктивно выполняют очень тоненьким в связи с рекомбинированием заряженных частиц, которые идут через базовый слой, с составными частицами данного пласта. В то же время пласт «Коллектора» конструируют как можно шире для качественного сбора зарядов.

Принцип работы биполярного транзистора

Принцип работы биполярного транзистора для чайников опишем на образце P→N→P транзисторного аппарата на рисунке 3. Принцип работы биполярного транзистора N→P→N вида сходен переходу в прямом направлении, только в этом случае заряды – электрические частицы движутся от «К» до «Э». Для выполнения данного условия необходимо всего на всего изменить полярность подключенного напряжения.

При отсутствии внешних возмущений, внутри биполярника между его слоями будет существовать разность зарядов. На границах раздела будут установлены единые барьерные мосты, так как в это время доля «дырок» в коллекторе соответствует их численности в эмиттере.

Для точной работы биполярного транзистора переход в коллекторном пласте необходимо сместить в противоположном курсе, в то же время в эмиттере направленность перехода должна быть прямым.

В этом случае режим функционирования будет активным.

Для выполнения вышеуказанных условий необходимо применить два питания, один из которых с положительным знаком соединяем с концом эмиттера, «минус» подключаем к базовому слою. Второй источник напряжения соединяем в следующем порядке: «плюс» к базовому концу, «минус» – к концу коллектора. Изобразим подключение на рисунке 4.

Под воздействием напряжения Uэ, Uк через барьеры совершается переход дырок в эмиттере №1-5 и в базовом слое электрически заряженных частиц №7,8. В данном случае величина тока в эмиттере будет зависеть от количества переходов дырок, так как их больше.

Дырки, которые перешли в базовый слой собираются у барьерного перехода. Тем самым у границы с эмиттерным слоем будет собираться массовое количество дырок, в то же время у границы с «К», концентрация их существенно ниже. В связи с этим начнется диффузия дырок к «К» и близи границы произойдет их ускорение поля «Б» и переход в «К».

При перемещении через средний слой базы дырки рекомбинируют, заряженный электрон 6 замещает дырку 5. Такое перемещение будет совершаться с увеличением плюсового заряда при переходе дырок, соответственно движение зарядов в обратном направлении будет создавать ток определенной величины, а база остается электрически нейтральной.

Число дырок, которые перешли в коллектор будет меньше числа, которые покинули эмиттер. Это значит, что электрический ток «К» будет отличаться от значения тока «Э».

Обратный переход дырок из коллектора нежелателен и снижает эффективность транзистора, потому что переход осуществляется не основными, а вспомогательными носителями энергии и зависит данный переход сугубо от величины температуры. Данный ток носит название тока тепла. По значению теплового тока судят о качестве биполярного транзистора.

На рисунке 5 схематически изобразим направление движения заряженных частиц – токов транзистора.

org/ImageObject”>

На основании выше изложенного напрашивается вывод: любое изменение тока в структуре слоев эмиттер – база сопровождается изменением величины тока коллектора, причем самое малое изменение «базового» тока приведет к значимой коррекции выходного коллекторного тока.

Режим работы биполярных устройств

В зависимости от величины напряжения на выводах транзистора существует 4 режима его функционирования:

• отсечка – переходов дырки – электроды не происходит;
• активный режим – приведен в описании;
• насыщение – ток базы очень велик и ток коллектора будет иметь максимальное значение и абсолютно не зависеть от тока базы, соответственно усиления сигнала не будет;
• инверсия – использование устройства с обратными ролями эмиттера и коллектора.

Достоинства и недостатки биполярных транзисторов

К достоинствам биполярных транзисторов в сравнении с аналогами относятся:

• управление электрическими зарядами;
• надежность в работе;
• устойчивость к частотным помехам;
• малые шумовые характеристики;

К недостаткам можно отнести:

• обладает малым значением входного сопротивления, из-за которого ухудшаются характеристики по усилению сигналов;
• резкая чувствительность к статике зарядов;
• схема включения предполагает присутствие 2-х питаний;
• при высоких значениях температуры возможно повреждение транзистора.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 5 чел.
Средний рейтинг: 3.6 из 5.

Биполярный транзистор: разработка и принцип действия

Содержание

• 1 История разработки первых транзисторов
• 2 Принцип действия биполярного транзистора, температурные режимы
• 3 Система обозначений транзисторов

Биполярный транзистор – это электрический полупроводниковый прибор, служащий для усиления сигнала и ряда прочих целей, в котором ток образуется движением носителей обоих знаков. В нынешнем виде изделие предложено и запатентовано в 1947 году Уильямом Шокли.

История разработки первых транзисторов

Склонности передаются по наследству, это видно на примере Уильяма Брэдфорда Шокли. Сын горного инженера и одной из первых в США женщины-геодезиста. Специфичное сочетание. В 22 года получил степень бакалавра, не остановился на достигнутом, и в 1936-м становится доктором философии. Звание, присуждённое Массачусетским институтом технологии, не означает, что Шокли изучал Ницше и Аристотеля. Степень говорит о наличии диссертации в области из большого перечня наук. Диковинное название – дань традиции, когда философия в средние века занималась широким спектром вопросов, по праву считаясь прародителем прочих направлений хода учёной мысли.

Лаборатория Белла

Смысл работы состоял в исследовании электронных уровней хлорида натрия. Зонная теория, объяснявшая процессы, происходившие в материалах, как раз набирала популярность. Согласно воззрениям теории, любой электрон в кристалле способен занимать уникальное, свойственное исключительно указанной частице, состояние с определённой энергией и направлением спина. Сообразно представлению градации идут с некоторой дискретностью в валентной зоне (связанные с ядром), вдобавок присутствует запрещённая область, где частицы располагаться не вправе. Из последнего тезиса исключением считаются примесные полупроводники, ставшие базисом для создания твердотельной электроники, включая биполярные транзисторы.

В Лаборатории Белла Шокли попал за любопытные идеи в области конструирования ядерных реакторов. Уран в чистом виде открыт задолго до этого, впервые на примере элемента Беккерель обнаружил радиоактивность. Бомбардировать нейтронами ядра металла пробовал в начале 30-х годов (XX века) Энрико Ферми, преследовалась цель – получить трансурановые элементы. Позднее оказалось доказано, что одновременно происходит радиоактивный распад с выделением вовне энергии. Шокли задумал бомбардировать U-235, чтобы получить новый источник большой мощности. В ходе Второй мировой войны занимался исследования по оценке возможного сухопутного вторжения Японии, собранные данные во многом способствовали решению Трумэна сбросить атомную бомбу на Хиросиму.

Лаборатория Белла поставила перед Шокли прямую задачу – отыскать альтернативу громоздким ламповым усилителям. Это означало бы экономию места и появление на свет нового поколения приборов, способных функционировать в условиях войны. Не секрет, что боевые заслуги СССР оказались по достоинству оценены на противоположной стороне океана. Шокли назначили менеджером бригады, бившейся над задачей, куда среди прочего входили создатели первого точечного транзистора:

1. Джон Бардин;
2. Уолтер Хаузер Браттейн.

Читатели уже знают про точечный диод на базе кристаллического детектора, но что представлял транзистор? Это полевой прибор: два электрода приложены к области полупроводника p-типа и разделены диэлектрическим клином. Толщина запирающего слоя варьируется с базы. Управляющий электрод, приложенный к n-области под положительным потенциалом сильно обедняет область перехода, и ток не течёт. Исторически первым транзистором считается полевой.

Конструкция оказалась специфичной. К примеру, контактные площадки из золота прижаты пружиной к германиевому кристаллу p-n-перехода, больше напоминают лабораторную установку, нежели полнофункциональный прибор для военной техники. Собрано — при помощи канцелярских скрепок и ядовитого клея-электролита. Но прибор в будущем даст название Силиконовой Долине. Между учёными произошёл раздор, потому что теория поля Шокли, применяемая в транзисторе, не помогла созданию прибора, вдобавок упоминалась в канадском патенте Лилиенфельда 1925 года. В результате Лаборатория Белла выкидывает имя Уильяма из списка создателей при оформлении бумаг.

Примечательно, что структура MESFET (полевой транзистор), предложенная Лилиенфельдом, не функционировала. Но заложенные идеи в бюро приняли, и у Лаборатории Белла возникли сложности с подачей заявок. Парадокс, но учёные могли запатентовать лишь дизайн Бардина и Браттейна – ничего более. Остальное давно уже существовало в виде концепции на момент 1946 года. Шокли решил, что судьба сыграла с изобретателем очередную шутку после всех неудач. Однако компания Белла идёт на всяческие уступки, и общепринято, что Уильям фигурирует для прессы в качестве первого лица.

Уильям Брэдфорд Шокли

Шокли начинает трудиться над собственным направлением, попутно пытаясь исправить ситуацию. Последнее не даёт положительных результатов, зато первое приводит к созданию прибора, сегодня известного миру под именем биполярного транзистора. Перебирая ряд конструкций, 1 января 1948 года находит правильную, но не сразу осознает. Впоследствии к Шокли приходит идея, что ток образуется не только основными носителями заряда.

Принцип действия биполярного транзистора, температурные режимы

Изложенная Шокли концепция приводит коллектив в неистовство: годами работал за спиной коллег! Но идея оказалась удачной. Если толщина полупроводника базы мала, инжектированные неосновные носители заряда частично захватываются полем коллектора. Там они уже становятся основными, участвуют в создании электрического тока. Процесс управляется полем базы, количество прорвавшихся носителей заряда пропорционально приложенному напряжению.

Фактически p-n-переход коллектора работает в режиме пробоя. Температурные режимы целиком определяются материалами. Германиевые транзисторы не способны функционировать при температуре выше 85 градусов Цельсия, причём единожды превысив справочное значение, последующим охлаждением прибору не вернёшь работоспособности. Кремний выдерживает нагрев почти вдвое больший. Нередки экземпляры транзисторов, способные функционировать при 150 градусах Цельсия, но минус в сравнительно большом падении напряжения на p-n-переходе.

Транзистор биполярный

Выходит, конструктор подыскивает для создания электрической схемы наиболее подходящие транзисторы согласно имеющимся условиям. Проводится расчёт рассеиваемой мощности, при необходимости элементы дополняются массивными радиаторами. Предельная температура подбирается с изрядным запасом, чтобы исключить перегрев. Полупроводники обладают явным сопротивлением, используются в технике исключительно для решения специфических задач. К примеру, при создании p-n-перехода. В остальном, чем толще слой материала, тем большие возникают потери на активном омическом сопротивлении. Приведём наглядный пример: удельное сопротивление германия превышает значение аналогичного параметра меди (металл) в 30 млн. раз. Следовательно, потери вырастут (и нагрев) сообразно указанной цифре.

Итак, слой полупроводника мал. Как это реализовать на практике? Забудем временно про канцелярские скрепки, использованные в первой конструкции, обратимся к современной технологии. При изготовлении биполярного транзистора выдерживаются закономерности:

• Материал эмиттера служит для инжектирования основных носителей в базу, где они окажутся захвачены полем. Поэтому используются полупроводники с большой удельной долей примесей. Этим обеспечивается создание большого количества свободных носителей (дырок или электронов). Объем коллектора чуть выше, нежели у эмиттера, мощность рассеивания предполагается больше. Это влияет на условия охлаждения прибора.
• В базе концентрация примесей меньше, чтобы большая часть инжектированного потока не рекомбинировала. Доля сторонних атомов в кристаллической решётке минимальная.
• Коллектор по доле примесей располагается посередине между базой и эмиттером. Прорвавшиеся сюда носители заряда обязаны рекомбинировать. Различие в концентрациях примесей становится причиной, почему нельзя коллектор и эмиттер в электрической схеме прибора поменять местами. Второй причиной считается факт, что площади p-n-переходов неодинаковы. Со стороны коллектора – больше.

Действие транзистора

От доли примеси зависит ширина запирающего слоя p-n-перехода (с увеличением растёт). Причём проникновение его в эмиттер, коллектор и базу неодинаково. На минимальную глубину запирающий слой простирается в материал с максимальной долей примесей. То есть, эмиттер. Германиевые биполярные транзисторы уходят в прошлое, на замену приходят кремниевые и на основе арсенида галлия. Сегодня доминируют две технологии производства полупроводниковых приборов, выделяют:

1. Сплавные транзисторы производятся, к примеру, вплавлением в тонкую пластинку германия (по большей части изготавливаются из указанного материала) двух капель индия различных по величине. Материалы показывают различную температуру ликвидуса, становится возможен процесс обработки в печах. За счёт диффузии атомов индий прочно вплавляется в германий (температура плавления 940 градусов Цельсия). Потом к эмиттеру, коллектору и базе припаиваются электроды.
2. Планарные транзисторы наиболее близки к первоначальной идее Шокли, его приборы как раз назвали плоскими. В отличие от известных прежде. На плоскую подложку разнообразными методами наносятся нужные слои. Активно применяются маски различных конфигураций для создания рисунков. Преимущество в возможности массового изготовления транзисторов на единой подложке, потом она нарезается кусками, каждый становится обособленным полупроводниковым прибором.

В ходе описанных выше технологических манипуляций активно используются ступени производственного цикла:

1. Метод диффузии позволяет точно контролировать геометрические размеры p-n-перехода, что обусловливает лучшую повторяемость характеристик и точность. Для создания транзистора полупроводник в атмосфере «благородного» газа нагревается до точки ликвидуса, парящие вокруг примеси легко оседают на поверхности. Происходит диффузия. Дозировкой парциального давления паров примесей и продолжительности операции варьируется глубина проникновения атомов в основной материал (подложку). Иногда диффузия возникает в процессе сплавления. Момент определяется точным подбором температурного режима.
2. Эпитаксией называют процесс роста кристалла нужного типа на подложке. Осаждение может происходить из раствора или газа. К этому классу технологий относится и вакуумное напыление, электролиз стоит чуть обособленно, основанный на принципе наращивания слоёв под действием тока.
3. Для получения заданной маски часто применяют методики литографии. К примеру, на подложку наносится фоторезист, островки которого исчезают под действием проявителя. Формирующее излучение фильтруется маской из непрозрачного материала. Процесс фотолитографии напоминает знакомый каждому профессиональному фотографу, самостоятельно ведущему обработку плёнки.

В справочниках часто указываются два и более ключевых термина, характеризующих производственный цикл биполярного транзистора.

Обозначения транзистора

Система обозначений транзисторов

На полупроводниковые приборы выпущен ОСТ 11-0948, устанавливающий нормы и для биполярных транзисторов. На первом месте указывается материал, определяющий во многом температурные режимы работы и параметры, потом цифровая маркировка, определяющая мощность, частоту и прочие качества биполярного транзистора. Среди основных параметров в справочниках фигурируют вольт-амперная характеристика и коэффициент усиления по току.

Как работает биполярный транзистор?

• Задачи проектирования

Войти

Добро пожаловать! Войдите в свою учетную запись

ваше имя пользователя

ваш пароль

Забыли пароль?

Создать учетную запись

Политика конфиденциальности

Регистрация

Добро пожаловать!Зарегистрируйте аккаунт

ваш адрес электронной почты

ваше имя пользователя

Пароль будет отправлен вам по электронной почте.

Политика конфиденциальности

Восстановление пароля

Восстановить пароль

ваш адрес электронной почты

Поиск

Модифицировано: 8 февраля, 2021

Статьи

СОДЕРЖАНИЕ

Биполярный транзистор . возможность усиления сигналов постоянного и переменного тока, т.е. каждый транзистор принадлежит к семейству усилителей . Усилитель — это устройство, которое может управлять большей мощностью при меньшем потреблении.

Существует два типа биполярных транзисторов: транзисторы N-P-N и транзисторы P-N-P . Электроды биполярного транзистора имеют следующие наименования: – С – коллектор, В – база, Е – эмиттер. Чаще всего используются кремниевые Si транзисторы (Threshold Voltage V _T = 0,6 – 0,7 В), реже германиевые Ge (V _T  = 0,2–0,3 В). Транзисторы используются практически везде: от усилителей, генераторов, систем коммутации питания до компьютеров и более совершенных систем.

---

Биполярный транзистор – Задания для школьников

Если вы учитесь или просто хотите научиться решать задачи на биполярный транзистор, посетите этот раздел нашего веб-сайта , где вы найдете большое разнообразие электронных задач.

---

Биполярный транзистор – Конструкция

Биполярный транзистор состоит из трех полупроводниковых областей с разными типами проводимости: N-P-N или P-N-P. В данном примере два p-n перехода образуют ( диоды ): База-Эмиттер (BE) и База-Коллектор (BC).

Рис. 1. Условное обозначение биполярного транзистора NPN и конструкция его переходов Рис. 2. Обозначение биполярного транзистора PNP и конструкция его переходов. Рис. 3. Модель замены диода NPN-транзистораРис. 4. Модель замены диода PNP-транзистораРис. 5. Распределение токов в NPN транзисторе

Биполярный транзистор – принцип действия

Основная особенность биполярных транзисторов заключается в возможности управления большим током с использованием малого . В зависимости от рабочей точки транзистор может находиться в четырех режимах работы:

• Режим отсечки – переход база-эмиттер вообще не смещен или смещен в обратном направлении. Значения тока коллектора очень маленькие,
• Прямой активный режим (чаще всего называется активный режим ) – переход база-эмиттер смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор смещен в обратном направлении. Здесь стоит отметить, что нельзя превышать напряжение перехода (кремниевых или германиевых диодов), что может привести к протеканию большого тока базы и возможному повреждению транзистора. Ток коллектора принимает значение, в β раз превышающее базовое значение тока. Напряжение база-эмиттер инжектирует основные носители от эмиттера через переход к базе (в электронах N-P-N и в дырках P-N-P). Носители инжектируются из эмиттера в область базы (всплывают) (явление диффузии) в область перехода база-коллектор, где их концентрация ниже). Здесь под воздействием электрического поля в области обеднения они притягиваются к коллектору. В результате этих операций между базой и эмиттером должен протекать небольшой ток, что позволяет большему току протекать между электродами коллектора и эмиттера.
• Обратно-активный режим (инвертированный режим) – Переход база-эмиттер смещен в обратном направлении, а переход база-коллектор смещен в прямом направлении. Усиление тока маленькое,
• Режим насыщения – Напряжение коллектор-эмиттер падает до небольшой величины. Базовый ток настолько велик, что коллекторная цепь не может усилить его в β раз больше.

Биполярный транзистор – вольт-амперные характеристики Рис. 6. Семейство вольт-амперных характеристик биполярного транзистора (OE)Рис. 7. Семейство вольт-амперных характеристик биполярного транзистора (ОБ)

Эти области транзистора обычно используются в зависимости от необходимости, например:

• Транзистор в качестве усилителя – транзистор, работающий в области прямого действия, может быть использован для построения системы, которая будет усиливать электрический ток.
• В качестве переключателя (клапана) – здесь используется переход между областью насыщения (вкл.) и отсечкой (выкл.). Используется в цифровых и импульсных схемах.

Биполярный транзистор – Предельные параметры

• В _{EB0max –} максимально допустимое обратное смещение база-эмиттер,
• В _CB0max – максимально допустимое обратное смещение База-Коллектор,
• В _CE0max – максимально допустимое прямое смещение база-эмиттер,
• I _Cmax – максимальное значение тока коллектора,
• I _Bmax – максимальный базовый ток.

Биполярный транзистор – Операционные системы

Система с общим коллектором

Усиленное напряжение входного сигнала помещается между базой и коллектором транзистора, а сигнал после усиления принимается между коллектором и эмиттером. Усиление напряжения этой схемы близко к единице, поэтому на выход усилителя поступает «повторяющееся» напряжение со входа, отсюда и второе употребительное название этого усилителя – эмиттер.

Рис. 8. Схема переменного тока напряжения системы усилителя с общим эмиттером (ОЭ)

Система с общей базой

Усиленное напряжение входного сигнала помещается между базой и эмиттером транзистора, а сигнал принимается между базой и коллектором после усиления.

Рис. 9. Схема переменного тока напряжения системы усилителя с общей базой (ОБ)

Система с общим коллектором

Усиленное напряжение входного сигнала помещается между базой и эмиттером транзистора, а сигнал после усиления поступает между коллектором и эмиттером. Таким образом, эмиттерный электрод является довольно «обычным» для входных и выходных сигналов — отсюда и название системы.

Рис. 10. Схема общего коллектора ОУ

Биполярный транзистор в качестве ключа

Биполярный транзистор предназначен для работы в качестве ключа. Принцип его работы основан на двух рабочих состояниях транзистора: отсечке и насыщении. Под действием сигнала (напряжения) транзистор активируется и переходит из состояния отсечки, через активное состояние, в насыщение. Когда управляющее напряжение исчезает, транзистор возвращается в состояние отсечки. В отключенном состоянии транзистор имеет очень высокое сопротивление, поэтому он не пропускает сигнал (это можно рассматривать как разрыв в цепи). Однако, когда транзистор насыщен, он имеет низкое сопротивление, и ситуация обратная.

Идеальный транзисторный ключ должен менять состояния почти мгновенно и иметь очень крутую (вертикальную) переходную характеристику, а время переключения должно быть равно нулю.

Существуют способы значительно ускорить работу процесса переключения транзистора:

• Уменьшить номинал базового резистора транзистора,
• Включите параллельную емкость с базовым резистором транзистора. Устраняет эффект интегрирования и сокращает время включения транзистора,
• Соедините базу и коллектор транзистора через германиевый диод (такой переключатель становится квазинасыщенным), который характеризуется более высоким значением насыщения и меньшим временем переключения. Недостатком этой системы является более высокое значение напряжения в низком состоянии, поскольку транзистор не насыщается.
• Подключение блока питания к базе транзистора.

Биполярный транзистор – Системы поляризации

Наиболее часто встречающиеся системы смещения транзисторов представлены ниже:

Рис. 11. Система с потенциометрической базовой мощностьюРис. 12. Система с форсированным базовым токомРис. 13. Система с муфтовым коллекторомРис. 14. Система с потенциометрической базовой мощностью и эмиттером связи

Михал

Инженер электроники и связи с дипломом магистра электроэнергетики. Светодизайнер опытный инженер. В настоящее время работает в сфере IT.

Английский

Объясните конструкцию транзистора BJT и принцип работы

4 июля 2022 г. 21 марта 2020 г. by Michal

Транзистор с биполярным переходом (BJT) представляет собой трехслойное трехконтактное устройство с двумя PN-переходами. Транзистор BJT с биполярным переходом состоит из двух материалов N-типа и P-типа. В случае NPN или два материала P-типа и один материал N-типа образуют три двухпереходных соединения. Транзисторы в основном используются в качестве переключающих устройств или усилителей.

Конструкция транзистора BJT

Транзистор с биполярным переходом представляет собой трехслойное устройство, в котором каждый слой соединен электрическим током. Трехвыводные транзисторы называются эмиттером E, базой B и коллектором C. NPN-транзистор может быть сформирован путем легирования сэндвича P-типа между двумя N-типами. Точно так же PNP-транзистор формируется путем легирования сэндвича N-типа между двумя материалами P-типа. На транзисторе есть два PN-перехода. Первый переход представляет собой переход база-эмиттер BE, а второй называется переходом база-коллектор BC.

• Как рассчитать KVA трансформатора: калькулятор KVA трансформатора
• Классификация трансформаторов тока на основе четырех параметров

Как в NPN, так и в PNP эмиттер E сильно легирован, база B слабо легирована, а коллектор C умеренно легирован . Внешние слои широкие по сравнению с центральным слоем. Отношение общего размера транзистора к базе составляет 150:1. Легирование центрального слоя также меньше по сравнению с внешними слоями в соотношении 10:1. Что увеличивает сопротивление слоя за счет ограничения количества носителей. Транзистор называется биполярным, потому что ток транзистора состоит из дырок и тока электронов.

Обозначение транзистора BJT

Обозначение транзистора содержит три контакта, обозначающие эмиттер, базу и коллектор. Терминал эмиттера отличается от терминала коллектора стрелкой. Направление стрелки показывает тип транзистора (NPN или PNP). Направление стрелки показывает обычное течение тока. В случае транзистора PNP стрелка указывает внутрь, а для транзистора NPN стрелка указывает наружу транзистора.

Эквивалентная схема

Эквивалентная схема транзистора содержит два встречно включенных диода. В случае NPN-транзистора анодные выводы обоих диодов закорочены и называются базой. Где в случае транзистора PNP катодная клемма закорочена и называется базовой клеммой диода.

Принципы работы BJT-транзистора

Для исправно работающего транзистора он должен быть подключен к постоянному напряжению на всех трех выводах таким образом, чтобы оба PN-перехода были правильно смещены. Переход база-эмиттер должен быть смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор должен быть смещен в обратном направлении.