s
Sesiya.ru

Биполярный транзистор и его применение

Информация о работе

Тема
Биполярный транзистор и его применение
Тип Лекции
Предмет Физика
Количество страниц 2
Язык работы Русский язык
Дата загрузки 2019-02-21 18:16:35
Размер файла 19.58 кб
Количество скачиваний 0
Скидка 15%

Поможем подготовить работу любой сложности

Заполнение заявки не обязывает Вас к заказу


Скачать файл с работой

Помогла работа? Поделись ссылкой

2


  1. Устройство биполярного плоскостного транзистора.

  • Изобретен в 1948 г американскими учеными У. Шокли, У. Браттейном, и Дж. Бардиным. 1956 г получили Нобелевскую премию по физике. Слово транзистор происходит от английских слов”transfer” –преобразователь и “resistor”- сопротивление.

  • Транзистор р – n – р типа.












Эмиттер база коллектор


  • 1 – кристалл кремния(германия) проводимостью n –типа(база) площадью 2-4 мм2 и толщиной 0,1 мм.

  • 2 – слой индия(р –типа) эмиттер.

  • 3 – слой индия(р-типа) коллектор.

  • Диаметр коллектора примерно в 2 раза больше диаметра эмиттера.


  • Толщина базы около 10 мкм и концентрация свободных электронов значительно меньше концентрации дырок в эмиттере и коллекторе.



  • условное обозначение транзистора

р – n – р типа на схемах


  • условное обозначение транзистора

npn типа на схемах


  1. Принцип действия транзистора.


  • При использовании транзистора в любой электронной схеме два его электрода служат для введения входного сигнала и два для выведения выходного сигнала. У транзистора только три электрода, поэтому один из них является общим для входной и выходной цепи.

  • Существуют три способа включения транзистора: с общей базой; с общим эмиттером ; с общим коллектором.

  • Транзистор может работать в импульсном режиме(режим отсечки) и усилительном(активном) режиме








1. Принцип действия транзистора р – n – р типа в схеме с общей базой в активном режиме.

В активном режиме в цепь эмиттер – база включают источник слабого входного переменного сигнала.

р n р

Iэ Iк



Uвход Uвыход

Iб R


+ - + -



о х






  • Эмиттерный переход (эмиттер – база) включен в прямом направлении.

  • Коллекторный переход( коллектор – база) включен в обратном направлении.

  • Сопротивление R в цепи коллектора не влияет на силу коллекторного тока и это сопротивление можно сделать достаточно большим(обычно несколько кОм).

  • Незначительные колебания входного напряжения вызывают значительные колебания эмиттерного и коллекторного токов.

  • На резисторе R возникают колебания напряжения , которые могут в десятки тысяч раз превышать колебания входного напряжения. Происходит усиление напряжения и мощности выходного сигнала!


  • При увеличении прямого входного напряжения уменьшается потенциальный барьер(уменьшается толщина запирающего слоя) эмиттерного перехода и дырки из эмиттера проникают в базу, создавая эмиттерный ток.

  • Поскольку толщина базы очень мала и число электронов незначительно, попавшие в базу дырки почти не рекомбинируют с электронами и свободно скатываются” в коллектор, создавая коллекторный ток.(Коллекторный переход закрыт для основных носителей базы - электронов. Дырки для базы– неосновные носители зарядов).

  • Небольшая часть дырок рекомбинирует с электронами, создавая небольшой ток базы.

  • Сила тока в цепи коллектора практически равна силе тока в цепи эмиттера, т.к. 99,9% дырок из базы переходят в коллектор!




2. Принцип действия транзистора р – n – р типа в импульсном режиме..


р n р

Iэ Iк Iк

+

Iб _ _____ _ _

+

_ +

- _ Iб

Iэ


+ -

  • Если на базе относительно эмиттера отрицательный потенциал, высота потенциального барьера эмиттерного перехода уменьшается. Дырки из эмиттера переходят в базу и далее в коллектор. Транзистор открыт. Через лампу идет ток.


  • Если поменять полярность источника тока в цепи эмиттера, то на базе относительно эмиттера будет положительный потенциал. Высота потенциального барьера эмиттерного перехода увеличивается. Транзистор закрыт. Ток через лампу не идет.


  • Использование двух источников не всегда целесообразно. Поэтому базовые и коллекторные цепи основной массы электронных конструкций питаются от одного источника, расположенного в коллекторной цепи. Напряжение на базу подается через базовый резистор!



Rб


- -

+ +
















Внимание! В транзисторе n – p – n типа электрический ток создается электронами. Из эмиттера электроны инжектируются(вводятся) в базу. Откуда они скатываются в коллектор. В схемах изменяется полярность подключения источников тока на противоположную по сравнению с транзистором р – n – р типа



III. Применение транзисторов.

  • Широкое применение в современной научной, промышленной и бытовой технике.

  • Транзисторы используют для усиления и генерации электрических колебаний.

  • Преимущества транзисторов по сравнению с радиолампами: потребляют меньшую мощность, высокий КПД, низкие напряжения, малые размеры.

  • Недостаток: большая чувствительность к повышению температуры.


© Copyright 2012-2020, Все права защищены.