Транзисторы

2.6.4. Транзисторы

Транзисторами называются полупроводниковые приборы на основе кристалла с двумя р-п переходами и служащие для усиления электрических сигналов. В структуре транзистора возможно количество переходов, отличное от двух. Транзисторы с двумя р-п переходами называются биполярными, так как их работа основана на использовании зарядов обоих знаков.

Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, усилительные свойства которого обусловлены потоком основных носителей, протекающим через проводящий канал, и управляемый электрическим полем. В полевом транзисторе используются заряды одного знака.

В кристалле полупроводника транзистора созданы три области электропроводности с порядком чередования р-п-р или п-р-п.

Средняя область кристалла транзистора называется базой, крайние области — эмиттером и коллектором. Переходы 66 между базой и эмиттером и базой и коллектором называются соответственно эмиттерным и коллекторным.

Для обозначения величин, относящихся к базе, эмиттеру и коллектору, применяют буквы б, э, к.

На изображении транзистора стрелка указывает условное направление тока в эмиттере от плюса к минусу.

В зависимости от напряжений на переходах транзистора он может работать в трех режимах.

Активный режим получается при напряжениях прямом на эмиттерном и обратном на коллекторном переходах.

Режим отсечки или запирания — напряжения на обоих переходах обратные.

I Режим насыщения — напряжения на обоих переходах прямые.

Основным является активный режим.

В схеме с транзистором образуются две цепи — входная и выходная. Во входную цепь включается управляющий сигнал, который должен быть усилен, а в выходную — нагрузка, на которой выделяется усиленный сигнал.

Предельно допустимые параметры при работе транзистора:

/_к макс — постоянный ток коллектора;

Р, макс — постоянная рассеиваемая мощность коллектора;

U_K3 — постоянное напряжение коллектор—эмиттер;

С/_Кэ r — ^{то же П}Р^И определенном сопротивлении в цепи база—эмиттер,

(У_КБ макс — постоянное напряжение коллектор—база;

У_ЭБ макс — постоянное напряжение эмиттер—база;

Л,_1Э — коэффициент передачи тока в режиме большого сигнала в схеме с общим эмиттером;

Л_2Ь — коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме с общим эмиттером. Коэффициент передачи означает отношение величины сигнала на выходе к величине сигнала на входе, он называется также коэффициентом усиления.

Из частотных параметров отметим:

— предельная частота коэффициента передачи тока:

частота, на которой модуль коэффициента передачи тока Л_21э уменьшается на 3 дБ;

/_ГР — граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером: частота, на которой Л_2Ь равен 1.

Статические параметры транзистора — параметры, определяемые при постоянном напряжении на всех его электродах.

Параметры некоторых биполярных транзисторов приведены в табл. 2.16.