Tranzistoarele sunt folosite pentru a amplifica, genera și converti semnalele electrice, precum și în tehnologia digitală.
Termenul "tranzistor" este format din două cuvinte în limba engleză: transfer - convertor și rezistor - rezistență.
Transistoare bipolare
Definiția "bipolară" indică faptul că funcționarea tranzistorului este asociată cu procese în care participă două tipuri de purtătoare de sarcină - electroni și găuri.
Tranzistorul bipolar este o placă semiconductoare cu trei regiuni alternante cu conductivitate electrică diferită (Figura 1), care formează două joncțiuni pn. Fiecare regiune are propriul PIN de contact. Dacă prevalează conductivitatea electrică a găurilor în regiunile extreme și în regiunea electronică mijlocie (figura 1, a), atunci un astfel de dispozitiv este numit un tranzistor al structurii p - n - p. În tranzistorul structurii n - p - n, dimpotrivă, regiunile cu conductivitate electronică sunt situate de-a lungul marginilor, iar între ele este o regiune cu conductivitate electrică a găurii (fig.1, b).
Fig. 1 Dispozitiv schematic și desemnare grafică pe circuitele tranzistorilor structurii p-n-p și n-p-n.
Regiunea comună (mijlocie) a tranzistorului este numită bază, o regiune extremă este emițătorul, a doua regiune extremă este colectorul. Acestea sunt cei trei electrozi ai tranzistorului.
Există metode de aliaj și difuzie - aliaj pentru fabricarea tranzistoarelor.
Dispozitivul schematic și construcția tranzistorului din aliaj sunt prezentate în figura 2. Dispozitivul este asamblat pe un disc metalic cu un diametru mai mic de 10 mm. Pe partea de sus a acestui disc este sudat suportul de cip, care este terminalul intern al bazei, iar de jos - conductorul exterior al sârmei. Terminalele interne ale colectorului și ale emițătorului sunt sudate pe fire care sunt lipite în izolații de sticlă și servesc drept terminale externe ale acestor electrozi. Capota din toate tipurile de metal protejează dispozitivul împotriva deteriorărilor mecanice și a efectelor de lumină.
Fig. 2 Aranjamentul și construcția tranzistorului din aliaj
structura p - n - p.
Colectorul tranzistorului din aliaj de difuzie este placa semiconductorului original. Pe suprafața plăcii, două bile mici de elemente de impurități sunt topite foarte îndeaproape unele de altele. În timpul încălzirii la o temperatură strict definită, elementele de impuritate sunt difuzate în placa semiconductoare. În acest caz, o minge (în figura 3 - cea dreaptă) formează în colector o regiune de bază subțire și cea de a doua (în figura 3 - stânga) a emițătorului. Ca rezultat, două plăcuțe pn sunt produse în placa semiconductorului original, care formează tranzistorul structurii p = n - p.
difuzie - tranzistor aliat al structurii p - n - p.
Moduri de operare ale tranzistorului bipolar.
Fiecare dintre tranzițiile tranzistorului poate fi pornit fie în direcția înainte, fie în direcția inversă. În funcție de aceasta, se disting patru moduri de funcționare ale tranzistorului:
Mod cut-off - ambele joncțiuni p-n sunt închise, în timp ce un tranzistor poartă de obicei un curent relativ mic
Modul de saturație - ambele joncțiuni p-n sunt deschise
Modul activ - joncțiunea emițător pn (EP) este deschis și joncțiunea colectorului pn (KP) este închisă
Joncțiunea p-n inverso-emițător (EF) este închisă, iar joncțiunea p-n a colectorului (KP) este deschisă
În modul de decuplare și de saturație, tranzistorul nu poate fi controlat. Controlul eficient al tranzistorului se efectuează numai în modul activ:
Când emițătorul este conectat la borna negativă a sursei de alimentare, apare curentul emițătorului. Deoarece tensiunea externă este aplicată joncțiunii emițătorului în direcția înainte, electronii depășesc tranziția și cad în regiunea de bază. Baza este formată din p-semiconductor, prin urmare, electronii sunt purtători non-principali ai încărcăturii.
Raportul dintre curenții colectorului și emițător caracterizează coeficientul de transfer curent
.
Proprietățile de amplificare a fluxului de tranzistor de la execuția sa tehnologică și principiul de acțiune.
Proprietățile de amplificare ale tranzistorului sunt estimate de obicei din valoarea așa-numitului coeficient de transfer al curentului static. care este notat cu h21e (sau β). Acest factor arată de câte ori schimbarea curentului colectorului este mai mare decât curentul bazei care a determinat-o. La majoritatea tranzistoarelor care funcționează, valoarea lui h21 este de la 10-12 la 200-300.
Proprietatea de control a tranzistorului este că un curent mare al colectorului poate fi controlat de un curent suficient de mic al bazei. Și în modul activ, o mică modificare a curentului de bază este direct proporțională cu schimbarea mare a curentului colectorului:
Trimiteți-le prietenilor: