Site Loader

Содержание

Расчет биполярного транзистора в ключевом режиме с резистивной нагрузкой

Расчет биполярного транзистора в ключевом режиме с резистивной нагрузкой

Упрощенный расчет транзистора для работы в ключевом режиме на резистивную нагрузку.

 

Ключевой режим работы характеризуется тем, что транзистор находится в одном из двух состояний: в полностью открытом (режим насыщения), или полностью закрытом (состояние отсечки).

 

Рассмотрим пример, где в качестве нагрузки выступает контактор типа КНЕ030 на напряжение 27В с катушкой сопротивлением 150 Ом. Индуктивным характером катушки в данном примере пренебрежем, считая, что реле будет включено раз и надолго.

Рассчитываем ток коллектора:

Ik=(UccUкэнас)/Rн    , где

Ik –ток коллектора

      Ucc- напряжение питания (27В)

      Uкэнас- напряжение насыщения биполярного транзистора (типично от 0.

2 до 0.8В, хотя и может прилично различаться для разных транзисторов), в нашем случае примем 0.4В

      Rн- сопротивление нагрузки (150 Ом)

Итак,

Ik= (27-0.4)/150 = 0.18A = 180мА

На практике из соображений надежности элементы всегда необходимо выбирать с запасом. Возьмем коэффициент 1.5

Таким образом, нужен транзистор с допустимым током коллектора не менее 1.5*0.18=0.27А и максимальным напряжением коллектор-эмиттер не менее 1.5*27=40В.

Открываем справочник по биполярным транзисторам .  По заданным параметрам подходит КТ815А (Ikмакс=1.5А Uкэ=40В)

      Следующим этапом рассчитываем ток базы, который нужно создать, чтобы обеспечить ток коллектора 0.18А.

      Как известно, ток коллектора связан с током базы соотношением

      Ik=Iб*h21э,

где h31э – статический коэффициент передачи тока.

 При отсутствии дополнительных данных можно взять табличное гарантированное минимальное значение для КТ815А (40). Но для КТ815 есть график зависимости h31э от тока эмиттера. В нашем случае ток эмиттера 180мА, этому значению соответствует h31э=60. Разница невелика, но для чистоты эксперимента возьмем графические данные.

Итак,

            Iб=180/60=3мА

Для расчета базового резистора R1 смотрим второй график, где приведена зависимость напряжения насыщения база-эмиттер (Uбэнас) от тока коллектора. При токе коллектора 180мА напряжение насыщения базы будет 0.78В (При отсутствии такого графика можно использовать допущение, что ВАХ перехода база-эмиттер подобна ВАХ диода и в диапазоне рабочих токов напряжение база-эмиттер находится в пределах 0.6-0.8 В)

Следовательно, сопротивление резистора R1 должно быть равно:

R1=(Uвх-Uбэнас)/I

б = (5-0.78)/0.003 = 1407 Ом = 1.407 кОм.

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем ближайшее в меньшую сторону (1. 3 кОм)

Если к базе подключен шунтирующий резистор (вводится для более быстрого выключения транзистора или для повышения помехоустойчивости) нужно учитывать, что часть входного тока уйдет в этот резистор, и тогда формула примет вид:

R1= (Uвх-Uбэнас)/(Iб+IR2

) = (Uвх-Uбэнас)/(Iб+ Uбэнас/R2)

Так, если R2=1 кОм, то

R1= (5-0.78)/(0.003+0.78/1000) = 1116 Ом = 1.1 кОм

 

Рассчитываем потери мощности на транзисторе:

            P=Ik*Uкэнас

Uкэнас берем из графика: при 180мА оно составляет 0. 07В

            P= 0.07*0.18= 0.013 Вт

Мощность смешная, радиатора не потребуется.

энциклопедия киповца

Биполярный транзистор — это усилительный полупроводниковый прибор, состоящий из трех слоев полупроводника с чередующимися типами проводимости (n-p-n или p-n-p), которые образуют два взаимосвязанных p-n перехода.

Средний слой биполярного транзистора называется базой, а крайние — эмиттером и коллектором. При изготовлении транзистора эмиттер легируют более сильно, чем коллектор (содержание примесей в эмиттере выше, чем в коллекторе), чтобы содержание свободных носителей заряда в эмиттере было выше.

Обозначение:

Направление стрелки эмиттера показывает направление тока в транзисторе (у p-n-p транзистора основным переносчиком заряда служат положительно заряженные дырки, поэтому направление тока совпадает с направлением движения зарядов, а у n-p-n транзистора основным переносчиком заряда служат электроны, поэтому направление тока противоположно движению зарядов).

Рассмотрим работу биполярного транзистора на примере транзистора n-p-n типа.

Если приложить к базе положительное, относительно эмиттера напряжение, то эмиттерный p-n переход будет включен в прямом направлении и электроны начнут дрейфовать из эмиттера в базу (потечет ток). Если к коллектору приложено положительное, относительно базы напряжение, то к коллекторному p-n переходу будет приложено обратное напряжение и электрическое поле коллектора будет выталкивать из этого p-n перехода все электроны в сторону коллектора. Но база транзистора очень тонкая, поэтому обе области p-n перехода пересекаются, из-за чего большинство электронов, прошедших в базу из эмиттера захватываются полем коллектора и уносятся к коллектору. В базе остаются и рекомбинируют с дырками лишь незначительное число электронов, т.

е. ток базы получается во много раз меньше тока коллектора.

Получается, что ток эмиттера разделяется на ток базы и ток коллектора, причем ток коллектора во много раз больше тока базы.

Iэ=Iк+Iб

Если каким-либо образом незначительно изменять ток базы, то ток коллектора будет изменяться очень сильно. Благодаря этому свойству транзистор можно использовать как усилительный элемент.

Коэффициент, который показывает — во сколько раз изменится ток коллектора при изменении тока базы называется коэффициентом усиления тока базы и для каждого транзистора является постоянной величиной. 

коэффициент усиления тока базы: b=DIк/DIб»Iк/Iб

На практике пользуются также коэффициентом передачи эмиттерного тока, который равен отношению тока коллектора к току эмиттера.

коэффициент передачи эмиттерного тока: a=DIк/DIэ»Iк/Iэ

Коэффициент усиления тока базы и коэффициент передачи эмиттерного тока связаны между собой:

Учитывая, что Iэ=Iк+Iб, можно записать a=Iк/(Iк+Iб)=bIб/(bIб+Iб)=b/(b+1)

Существуют 3 схемы включения транзисторов:

1) схема с общей базой

2) схема с общим эмиттером

3) схема с общим коллектором

Базовая электроника — транзисторы — CoderLessons.com

Получив хорошие знания о работе диода, который представляет собой одиночный PN-переход, давайте попробуем соединить два PN-перехода, которые образуют новый компонент под названием Transistor . Транзистор — это трехполюсное полупроводниковое устройство, которое регулирует ток или напряжение и действует как переключатель или затвор для сигналов.

Зачем нам нужны транзисторы?

Предположим, что у вас есть FM-приемник, который захватывает нужный вам сигнал. Полученный сигнал, очевидно, будет слабым из-за помех, с которыми он столкнется во время своего путешествия. Теперь, если этот сигнал читается как есть, вы не можете получить достоверный вывод. Следовательно, нам нужно усилить сигнал.

Усиление означает увеличение силы сигнала.

Это всего лишь пример. Усиление необходимо везде, где необходимо увеличить мощность сигнала. Это сделано транзистором. Транзистор также действует как переключатель для выбора между доступными опциями. Он также регулирует входящий ток и напряжение сигналов.

Конструктивные детали транзистора

Транзистор представляет собой трехполюсное твердотельное устройство, которое формируется путем подключения двух диодов друг к другу. Следовательно, у него есть два PN перехода . Три клеммы вытянуты из трех полупроводниковых материалов, присутствующих в нем. Этот тип подключения предлагает два типа транзисторов. Это PNP и NPN, что означает материал N-типа между двумя P-типами, а другой материал типа P между двумя N-типами соответственно.

Конструкция транзисторов показана на следующем рисунке, который объясняет идею, рассмотренную выше.

Три клеммы, взятые из транзистора, обозначают клеммы эмиттера, базы и коллектора. Они имеют свою функциональность, как описано ниже.

эмиттер

  • Левая сторона показанной выше конструкции может пониматься как излучатель .

  • Он имеет умеренный размер и сильно легирован, так как его основной функцией является обеспечение ряда основных носителей , то есть электронов или дырок.

  • Поскольку это испускает электроны, это называется Эмиттером.

  • Это просто обозначено буквой Е.

Левая сторона показанной выше конструкции может пониматься как излучатель .

Он имеет умеренный размер и сильно легирован, так как его основной функцией является обеспечение ряда основных носителей , то есть электронов или дырок.

Поскольку это испускает электроны, это называется Эмиттером.

Это просто обозначено буквой Е.

База

  • Средний материал на рисунке выше — Основа .

  • Это тонкий и слегка легированный .

  • Его основная функция заключается в передаче большинства носителей от эмиттера к коллектору.

  • Это обозначено буквой B.

Средний материал на рисунке выше — Основа .

Это тонкий и слегка легированный .

Его основная функция заключается в передаче большинства носителей от эмиттера к коллектору.

Это обозначено буквой B.

Коллектор

  • Материал с правой стороны на приведенном выше рисунке можно понимать как коллектор .

  • Его название подразумевает его функцию сбора носителей .

  • Это немного больше по размеру, чем излучатель и база. Это умеренно легированный .

  • На это указывает буква C.

Материал с правой стороны на приведенном выше рисунке можно понимать как коллектор .

Его название подразумевает его функцию сбора носителей .

Это немного больше по размеру, чем излучатель и база. Это умеренно легированный .

На это указывает буква C.

Символы транзисторов PNP и NPN показаны ниже.

Стрелка на приведенных выше рисунках обозначала эмиттер транзистора. Поскольку коллектор транзистора должен рассеивать гораздо большую мощность, он становится большим. Благодаря специфическим функциям излучателя и коллектора они не являются взаимозаменяемыми . Следовательно, клеммы всегда следует учитывать при использовании транзистора.

В практическом транзисторе рядом с выводом эмиттера имеется выемка для идентификации. Транзисторы PNP и NPN можно дифференцировать с помощью мультиметра. На следующем рисунке показано, как выглядят разные практические транзисторы.

До сих пор мы обсуждали конструктивные детали транзистора, но чтобы понять работу транзистора, сначала нам нужно знать о смещении.

Транзистор смещения

Поскольку мы знаем, что транзистор представляет собой комбинацию из двух диодов, у нас есть два перехода здесь. Так как одно соединение находится между эмиттером и основанием, которое называется соединением эмиттер -база, и аналогично, другое соединение коллектор-база .

Смещение контролирует работу схемы, обеспечивая источник питания. Функция обоих PN-переходов контролируется путем обеспечения смещения цепи через некоторый источник постоянного тока. На рисунке ниже показано, как смещен транзистор.

Посмотрев на рисунок выше, мы понимаем, что

  • Материал N-типа снабжен отрицательной подачей, а материал Р-типа снабжен положительной подачей для замыкания в прямом направлении .

  • Материал N-типа имеет положительную подачу, а материал P-типа имеет отрицательную подачу для создания обратного смещения цепи.

Материал N-типа снабжен отрицательной подачей, а материал Р-типа снабжен положительной подачей для замыкания в прямом направлении .

Материал N-типа имеет положительную подачу, а материал P-типа имеет отрицательную подачу для создания обратного смещения цепи.

При подаче питания базовое соединение эмиттера всегда смещено вперед, так как сопротивление эмиттера очень мало. Основание коллектора коллектора имеет обратное смещение, и его сопротивление немного выше. Небольшого прямого смещения достаточно в соединении эмиттера, в то время как высокое обратное смещение должно быть применено в коллекторном соединении.

Направление тока, указанное в схемах выше, также называемое условным током, представляет собой движение тока дырок, противоположное току электронов .

Операция PNP Транзистор

Работу PNP-транзистора можно объяснить, посмотрев на следующий рисунок, на котором соединение эмиттер-база смещено вперед, а соединение коллектор-база смещено обратно.

Напряжение V EE обеспечивает положительный потенциал на эмиттере, который отталкивает отверстия в материале P-типа, и эти отверстия пересекают соединение эмиттер-основание, чтобы достичь базовой области. Там очень низкий процент дырок рекомбинирует со свободными электронами N-области. Это обеспечивает очень низкий ток, который составляет базовый ток I B. Оставшиеся отверстия пересекают переход коллектор-основание, образуя ток коллектора I C , который является током отверстия.

Когда отверстие достигает клеммы коллектора, электрон от отрицательной клеммы аккумулятора заполняет пространство в коллекторе. Этот поток медленно увеличивается, и меньший ток электрона течет через эмиттер, где каждый электрон, попадающий на положительную клемму V EE , заменяется отверстием, перемещаясь в направлении соединения эмиттера. Это составляет ток эмиттера I E.

Следовательно, мы можем понять, что —

  • Проводимость в транзисторе PNP проходит через отверстия.
  • Ток коллектора немного меньше тока эмиттера.
  • Увеличение или уменьшение тока эмиттера влияет на ток коллектора.

Операция NPN Транзистор

Работу NPN-транзистора можно объяснить, посмотрев на следующую фигуру, на которой соединение эмиттер-база смещено вперед, а соединение коллектор-база смещено обратно.

Напряжение V EE обеспечивает отрицательный потенциал на эмиттере, который отталкивает электроны в материале N-типа, и эти электроны пересекают переход эмиттер-основание, чтобы достичь базовой области. Там очень низкий процент электронов рекомбинирует со свободными дырками P-области. Это обеспечивает очень низкий ток, который составляет базовый ток I B. Оставшиеся отверстия пересекают коллектор-основание, образуя ток коллектора I C.

Когда электрон выходит из коллектора и входит в положительную клемму батареи, электрон от отрицательной клеммы батареи V EE входит в область эмиттера. Этот поток медленно увеличивается, и электрический ток течет через транзистор.

Следовательно, мы можем понять, что —

  • Проводимость в NPN-транзисторе происходит через электроны.
  • Ток коллектора выше, чем ток эмиттера.
  • Увеличение или уменьшение тока эмиттера влияет на ток коллектора.

преимущества

Есть много преимуществ транзистора, таких как —

  • Усиление высокого напряжения.
  • Более низкое напряжение питания достаточно.
  • Наиболее подходит для приложений с низким энергопотреблением.
  • Меньше и легче по весу.
  • Механически прочнее, чем вакуумные трубки.
  • Не требуется внешний нагрев, как вакуумные трубки.
  • Очень подходит для интеграции с резисторами и диодами для производства интегральных схем.

Есть несколько недостатков, таких как они не могут быть использованы для приложений с высокой мощностью из-за более низкого рассеивания мощности. Они имеют более низкий входной импеданс и зависят от температуры.

База-Эмиттер — Что означает Коллектор-База-Эмиттер? Бесплатный словарь

Фильтр категорий: Показать все (91)Наиболее распространенные (1)Технологии (6)Правительство и военные (11)Наука и медицина (26)Бизнес (32)Организации (38)Сленг / жаргон (4)

9002 CBE 9002 1 9 7 9002 5 5 (различные школы) 1 1 1 6 4 Бельгия)

1 90 010
Acrony Определение
CBE CBE
CBE CBE
CBE CBE Calgary Production
CBE Компетентность Образование
CBE Central Bank of Egypt
CBE
CBE
CBE Клиническое обследование молочной железы
CBE Химический и Биомолекулярная инженерия
CBE Cat-Back Exhaust (автомобильная выхлопная система; различные компании) 900 13
CBE Компьютерный экзамен
CBE Центр построенной среды (Университет Калифорнии в Беркли)
CBE Центр для бизнеса (различные школы)
CBE сообщества для лучшей среды
CBE CBE масло какао, эквивалент
CBE CBE Christans для библейского равенства (Minneapolis, Mn)
CBE Chemical Beam Epitaxy
CBE Кредит на экзамен (различные школы)
CBE CBE Chris Brown Entertainment (рекордная этикетка)
CBE Rachinarth Pechator
CBE Command Byte Enable
CBE Карта шины Ethe RNET
CBE IBM широкополосный Engine (торговая марка IBM)
CBE сертифицированного бизнеса (различные организации)
CBE Изменения осуществляются (нормативный термин FDA )
CBE Central Bucks East
CBE Центр биопленочной инженерии (Университет штата Монтана; Bozeman, MT)
CBE
CBE Центр биомедицинской техники (различные места) (различные места)
CBE
CBE RAB-экзаменаторы (California)
CBE Communication на основе общественного предприятия (Различные места)
CBE Совет по базовому образованию
CBE
CBE (различные места)
CBE компьютерное образование
CBE Католическая совет образования (различные локации)
CBE
CBE Shubse Sustated (Огайо)
CBE Clearblue Easy (монитор фертильности)
CBE Комбинированная книга Exh ibit
CBE Cell Broadcast Entity (телекоммуникации)
CBE College Basketball Experience (Канзас-Сити, Миссури; стандартное восточное время. 2007)
CBE Конвенция Sur Le Brevet Européen (Французский конвенция европейской патентности; Est. 1973)
CBE Главный мостовой инженер (Railways)
CBE Химическая биохимическая инженерия (различные школы) (различные школы)
CBE CENTER для биомедицинской этики (дело в западном резерве (дело в западном заповеднике)
CBE Cleveland Совет по образованию
CBE Electronics (Консорциум; Великобритания)
CBE CBE
CBE CBE CBE Текущий лучший оценок
CBE Опыт формирования характера
CBE Cross Bronx Expressway (Нью-Йорк)
CBE CBE CBE
CBE
CBE Химический привязчивый эффект
CBE Carbon Black Export
CBE Core Belief Engineering
CBE Comité du Bassin d’Emploi (французский: Бассейновый комитет по занятости; в разных местах)
CBE Камберленд, Мэриленд, США — муниципальный (код аэропорта)
CBE Collectif Bar Européen (French Collectif Bar Européen 2001)
CBE ОТДЕЖДАЮЩАЯ СЕРДЦИЯ
CBE
CBE (Великобритания)
CBE Оценка командного бюджета
CBE Cold Holvened Elites Онлайн игровой клан)
CBE Cercle Biblique Évangélique (французский: евангельский библейский круг; Brzzaville, Республика Конго)
CBE Collector-Base-Emitter
CBE Construction Bois Écologique (французский язык: Ecological Wood Construction; Сен-Николя-де-Редон, Франция)
CBE Collège des Bourgmestre et Échevins (французский язык: College of Mayor and Aldermen
CBE Конкурсные торги
CBE Компьютерные брокеры Exchange
CBE CENTER для улучшения образования
CBE
CBE CBE CBE
CBE Cheezy Eaters (Gaming Clan)
CBE
CBE
CBE
CBE Coulomb-Born-Born-Brant-Exchange
CBE Разъем Разъем эксперимент
CBE Рассчитана лучшая оценка
CBE CBE CBE
CBE CBE Компонентное булевое выражение
CBE Climatization Bien être (Французский: кондиционер Wellness; L’Union, Франция)
CBE CBE
CBE
CBE Collège Belle Étoile (Французские звезды колледжа; Montivilliers, Франция)
CBE Corporation Bourguignonne des Étudiants . (Различные компании)
CBE CBE
CBE
CBE
CBE
CBE CBE 9001 CBE
CBE
CBE Коммерческая оценка ставок
CBE Съемник печатной платы
CBE Компрессионная герметизация
CBE Chavond-Barry Engineering Corp. (Блавенбург, Нью-Джерси)

Электротехника. В чем разница между эмиттером и коллектором…

Я вижу, у вас уже есть ответ, основанный на физике устройства. Я отвечу, что это означает в цепи.

BJT (биполярные переходные транзисторы) работают в обратном направлении, по крайней мере, отчасти. В целом характеристики не так хороши, особенно коэффициент усиления. Тем не менее, в большинстве случаев вы все равно получаете некоторое усиление при замене коллектора и эмиттера.

У меня действительно были схемы, в которых я случайно устанавливал транзистор наоборот, и они работали. В этом случае схема была терпима к более низкому коэффициенту усиления. Схемы, которые требуют более близкого к минимальному гарантированному усилению, вероятно, не будут работать.

То, как BJT работает в обратном направлении, также зависит от его геометрии. Плоская конструкция, подобная показанной Джоэлем Рейесом Ноше, не так хорошо работает в обратном направлении. Это потому, что он хорошо оптимизирован для зарядов в базе, чтобы добраться до коллектора.Помните, что усиление обратно пропорционально тем, которые не доходят до коллектора (вместо этого идут до эмиттера). Если бы вы поменяли местами коллектор и эмиттер, вы можете себе представить, как система стала бы менее эффективной, а это означает, что не такая большая доля зарядов в базе попадет в коллектор.

В более простом сэндвиче NPN или PNP перестановка транзистора не имеет большого значения.


Я наивно полагал, что все транзисторы одного типа имеют практически одинаковые характеристики; в конце концов, в отличие от других компонентов, на принципиальных схемах для них, похоже, не прописаны номера.

Я не уверен, что вы подразумеваете под «типом». NPN по сравнению с PNP или, более конкретно, например, 2N3906 по сравнению с 2N4401. В любом случае, существует очень много отдельных моделей транзисторов. Они различаются между собой коэффициентом усиления, максимальным напряжением CE, максимальным током C, максимальной используемой частотой, способностью рассеивания мощности, цоколевкой, корпусом и другими параметрами.

Любая приличная схема обязательно покажет конкретную модель транзистора или будет сопровождаться спецификацией (ведомостью материалов).Такие вещи должны быть указаны, чтобы иметь возможность построить юнит.

Схемы, которые предназначены только для концептуального отображения схемы, например то, что может быть размещено здесь на этой платформе вопросов и ответов, могут не всегда указывать конкретную модель, если это не имеет отношения к концепции. Однако вы не можете построить что-то подобное, не выбрав каким-то образом модель для каждого транзистора.

опубликовано 7 месяцев назад

7 месяцев назад

Транзисторный режим (NPN)

Транзисторный режим (NPN)
Далее: Базовые конфигурации цепей Up: транзисторы с биполярным переходом Предыдущая статья: Биполярные переходные транзисторы

Если коллектор, эмиттер и база транзистора NPN закорочены вместе, как показано на рисунке 5.2а, процесс диффузии описанное ранее для диодов приводит к образованию двух обедненных области, окружающие основание, как показано на рисунке. Диффузия отрицательных носителей в основу и положительные носители вне базы приводит к относительному электрическому потенциалу, как показано на рисунок 5. 2б.

 
Рисунок 5.2:  а) Транзистор NPN с коллектором, базой и эмиттер замкнут накоротко, и б) уровни напряжения, развивающиеся в пределах короткозамкнутый полупроводник.

Когда транзистор смещен для нормальной работы, как в рисунок 5.3а, базовая клемма немного положительна с относительно эмиттера (около 0,6 В для кремния), а коллектор положительно на несколько вольт. При правильном смещении транзистор создает . Область обеднения на переходе база-коллектор с обратным смещением растет и способен поддерживать повышенное изменение электрического потенциала указано на рисунке 5.3b.

 
Рисунок 5.3:  а) Транзистор NPN смещен для работы и б) уровни напряжения, возникающие в смещенном полупроводнике.

Для типичного транзистора от 95% до 99% носителей заряда от эмиттер попадают в коллектор и составляют почти все ток коллектора. чуть меньше и можно написать , где сверху до 0,99.

Поведение транзистора можно описать характеристикой кривые, показанные на рисунке 5. 4. Каждая кривая начинается с нуля нелинейным образом, плавно растет, затем округляет колено, чтобы войти в область практически постоянного . Эта плоская область соответствует условию, когда истощение область на переходе база-эмиттер практически исчезла.Чтобы быть полезным в качестве линейного усилителя, транзистор должен работать исключительно в плоской области, где ток коллектора определяется базовым током.

 
Рисунок 5.4:  Характеристики транзистора NPN.

Небольшой ток, поступающий в базу, контролирует гораздо больший ток. в коллектор. Мы можем написать

где коэффициент усиления по постоянному току и называется статическим коэффициент передачи прямого тока.Из предыдущего определения и сохранения зарядка, у нас есть

Ибо у нас есть и транзистор ток усилительное устройство.



Далее: Основные конфигурации цепей Up: транзисторы с биполярным переходом Предыдущая статья: Биполярные переходные транзисторы
Дуг Гингрич
Вт, 13 июля, 16:55:15 по восточному поясному времени 1999

Как проверить биполярный транзистор на напряжение пробоя коллектор-база на моем анализаторе характеристик?

Напряжение пробоя коллектор-база — В(br)CBO

Что это такое:

Напряжение пробоя коллектор-база — это VCB, при котором протекает указанный ICB, при разомкнутой клемме эмиттера. Поскольку это обратный ток через переход, ICB демонстрирует подъем в форме колена, быстро увеличивающийся после пробоя.

На анализаторе обратное смещение подается на соединение коллектор-база с источником питания коллектора. Эмиттер удерживается открытым, и на клемме коллектора обнаруживается ICB.

Что показывает дисплей:

Дисплей показывает VCB по горизонтальной оси, а результирующий ICB по вертикальной оси. Спецификация считается выполненной, когда при указанном VCB значение ICB меньше или равно указанному максимуму.

Как это сделать:

1. Установите элементы управления:

            A: максимальное пиковое напряжение на минимальное значение, превышающее заданный VCB C: Horizontal Volts/Div для отображения VCB между 5-м и 10-м делениями по горизонтали

            D: Vertical Current/Div для отображения ICB между 5-м и 10-м делениями по вертикали

            E: Полярность питания коллектора к (+DC) для NPN или (-DC) для PNP

            F: Конфигурация (базовый/общий, эмиттер/открытый)

            G: переменная подача коллектора до минимального % (полная против часовой стрелки)

            H: DotCursor ON

4

Подайте питание на транзистор:

            A: Установите левый/правый переключатель соответствующим образом напряжение пробоя может быть намного выше указанного минимума. Если это так, используйте более высокие настройки Max Peak Volts и Horiz Volts/Div

3. Сравните со спецификациями таблицы данных:

            Убедитесь, что при указанном VCB ICB меньше или равно указанному максимуму

В чем разница между базой-эмиттером и коллектором? – Рампфестудсон.ком

В чем разница между базой-эмиттером и коллектором?

Также обратите внимание, что напряжение коллектора выше, чем напряжение базы. Основные различия между эмиттером и коллектором заключаются в концентрации легирования и размере. Эмиттер сильно легирован, а коллектор слаболегирован. Вы можете попробовать поменять их местами, но вы получите очень низкий HFE, возможно, даже меньше 1.

.

Что такое ток базы эмиттера и ток коллектора?

Как правило, ток, протекающий от эмиттера к коллектору или наоборот, равен току базы, умноженному на коэффициент усиления по постоянному току (hFE).При IB = 0,5 мА ток коллектора (IC) составляет 70 мА при VCE 3 В (точка A). В этот момент коэффициент усиления по постоянному току рассчитывается равным 140.

Чем отличаются эмиттерная база и коллекторная область транзистора?

Цепь эмиттер-база смещена в прямом направлении и имеет низкое сопротивление цепи. Переход коллектор-база имеет обратное смещение и обеспечивает более высокое сопротивление цепи. База транзистора слегка легирована и очень тонкая, из-за чего на базу поступает основная часть носителей заряда.

Какое сравнение размеров между базовым эмиттером и коллектором?

Это связано с тем, что работа эмиттера заключается в подаче носителей заряда к коллектору через базу. Размер эмиттера больше базы, но меньше коллектора. База: Размер базовой области крайне мал, она меньше как эмиттера, так и коллектора.

Что такое ток коллектора?

[kə′lek·tər ‚kər·ənt] (электроника) Постоянный ток, проходящий через коллектор транзистора.

Где находится VCE в транзисторе?

Рассчитайте Vce по формуле Vce= Vcc – [Ie * (Rc + Re)]. Используя числа из предыдущих примеров, уравнение работает следующим образом: Vce = 12 – 0,00053 (3000 + 7000) = 12 – 5,3 = 6,7 вольт.

Что такое коллектор эмиттера и база, область которой сильно легирована?

Эмиттер

: Терминал эмиттера представляет собой сильно легированную область по сравнению с двумя базой и коллектором. Это связано с тем, что работа эмиттера заключается в подаче носителей заряда к коллектору через базу.Размер эмиттера больше базы, но меньше коллектора.

Какова функция базы в транзисторе?

База обеспечивает правильное взаимодействие между эмиттером и коллектором. Поток большинства носителей заряда от эмиттера к коллектору контролируется базой транзистора. Рекомбинация электронов и дырок происходит в области базы, когда эмиттер смещен в прямом направлении.

Что лучше NPN или PNP?

А мы уже знаем, что подвижность электронов намного лучше, чем у дырок.Поэтому транзисторы n-p-n предпочтительнее, поскольку они усиливают сигналы. Таким образом, правильный ответ заключается в том, что транзисторы n-p-n предпочтительнее транзисторов p-n-p, потому что электроны имеют более высокую подвижность, чем дырки, и, следовательно, большую подвижность энергии.

Чем эмиттер отличается от базы и коллектора?

Работа эмиттера транзистора: Терминал эмиттера представляет собой сильно легированную область по сравнению с двумя базой и коллектором. Это связано с тем, что работа эмиттера заключается в подаче носителей заряда к коллектору через базу.Размер эмиттера больше базы, но меньше коллектора.

Почему транзистор с общим коллектором также называют эмиттерным повторителем?

Конфигурация транзистора с общим коллектором также известна как эмиттерный повторитель, потому что напряжение эмиттера этого транзистора следует за выводом базы транзистора.

Что более легировано: база или эмиттер?

Эмиттер

: Терминал эмиттера представляет собой сильно легированную область по сравнению с двумя базой и коллектором. Это связано с тем, что работа эмиттера заключается в подаче носителей заряда к коллектору через базу. Размер эмиттера больше базы, но меньше коллектора.

Где база и эмиттер транзистора?

Транзисторы

обычно имеют одну круглую сторону и одну плоскую сторону. Если плоская сторона обращена к вам, ножка эмиттера находится слева, ножка базы находится посередине, а ножка коллектора находится справа (примечание: некоторые специальные транзисторы имеют другую конфигурацию контактов, чем в корпусе TO-92, описанном выше). ).Что такое коллекторное напряжение?

Модуляция тока структуры гетероперехода ультратонким графеновым электродом

3.1. Характеристика диода

ВАХ база-коллектор (BC) и база-эмиттер (BE) анализировались независимо в одной и той же структуре путем подачи напряжения на графеновый контакт, в то время как другой контакт оставался заземленным. Предполагая нелегированный или p-легированный графеновый канал, мы ожидали поведения диода между графеном и обоими слоями (n)-a-Si:H.Предположение о графеновом слое, легированном p, согласуется с сообщениями о переносе графена, выращенного на медной фольге с помощью CVD [16, 17, 18], как о преобладающем условии. Выходные характеристики при прямом смещении показаны на b, c, а на вставках показаны прямое и обратное смещение диодов BC и BE соответственно. Можно видеть, что BC-диод (b) демонстрирует незначительное выпрямление при быстром увеличении тока как при прямом, так и при обратном смещении. Для сравнения, интерфейс BE (c) имеет более заметный диодоподобный и выпрямляющий характер.Результаты BE-диода можно объяснить с учетом более низкой легированной подложки эмиттера, что согласуется с наблюдением, что графен/Si-диоды продемонстрировали более высокое выпрямление на слабо легированных подложках [8]. Точно так же поведение интерфейса BC можно понимать как диод с уменьшенным барьером, вызванным большим силовым изображением на сильно легированных подложках, что снижает барьер Шоттки и уменьшает коэффициент выпрямления. Экстраполируя линейную часть ВАХ на ось напряжения при прямом смещении, мы получили пороговое напряжение В F ~0.33 В для диода ВС и В F ~0,45 В для диода ВЕ.

Для (n)-a-Si:H/графеновых диодов ожидается неидеальное поведение диода с доминирующим термоэлектронным механизмом переноса [13]. Следовательно, прямые ВАХ задаются моделью Шоттки.

J(V,T)=J0(T)[exp(q(V−JAdRsnkT)−1],

(1)

Где J является плотностью тока, A D Диодная область, J j 0 — это насыщенность ток, N Фактор идеальности, K Coltzmann Constance и R s — последовательное сопротивление.Уравнение (1) использовалось в качестве модели для подгонки экспериментальных данных при прямом смещении и получения первого приближения n и R s для обоих диодов. Диод BC демонстрирует больший коэффициент идеальности ( n = 8,9) по сравнению с диодом BE ( n = 3,8), а R s был больше на границе база-эмиттер (~16 k Ω ), чем на границе база-коллектор (~5 k Ω ).На расхождение R s между обоими переходами может влиять объемное сопротивление соответствующего слоя (n)-a-Si:H. Фактор идеальности BE сравним со значениями, часто получаемыми в литературе для n-Si/графеновых диодов [19,20]. Большие значения n являются симптомами богатых дефектами границ раздела или случайных тонких оксидных слоев и указывают на нечистый механизм термоэлектронной проводимости [21]. Было проанализировано более 30 интерфейсных диодов BC и BE в прямом и обратном направлении.Наблюдалась высокая зависимость обратного тока от приложенного напряжения, в результате чего были получены коэффициенты выпрямления, достигающие 2 для интерфейсов BC и 17 для интерфейсов BE при ±0,5 В. В то время как предыдущий анализ (n)-a-Si:H/ графеновый переход давал коэффициенты выпрямления до 5 порядков [13], известно, что экспериментальные значения параметров и качество полупроводниковых интерфейсов сильно зависят от процесса изготовления.

Устройства были дополнительно изучены с помощью температурно-зависимых измерений ВАХ для определения высоты барьера Шоттки, q Φ b , образованного на обеих границах раздела.Было замечено, что ток между базой и коллектором практически не зависит от температуры (не показано). Этот результат, наряду с большим значением n , предполагает, что переход BC не полностью работает как диод, и могут быть задействованы дополнительные транспортные механизмы, такие как термоэлектронная эмиссия или квантово-механическое туннелирование. Выходные характеристики БЭ при прямом и обратном смещении, измеренные в диапазоне от 273 К до 333 К, показаны на а. Этот достаточно узкий температурный интервал ограничен кристаллизацией аморфного кремния под действием алюминия при повышенных температурах [22]. При малом прямом смещении наблюдается температурная зависимость тока. Температурная зависимость тока насыщения при нулевом смещении может быть аппроксимирована как

( a ) Зависящие от температуры ВАХ от 273 K до 333 K и ( b ) График Ричардсона для извлечения высоты барьера границы раздела база-эмиттер.

Значения J 0 были извлечены напрямую путем экстраполяции линейной части выходной характеристики на напряжение перехвата 0 В.На основе уравнения (2) барьер Шоттки база-эмиттер, q Φ b ~0,3 эВ, был определен по наклону кривой l n ( 2 ) против 1000/ T график (б).

Для подтверждения полученных результатов был использован метод Ченга и Ченга [23] для извлечения параметров диода из экспериментальных данных в прямом смещении путем перестановки членов в (1), чтобы получить

График зависимости dV/dlnJ от J dVdln(J)=RsJ+nkT/q

(3)

и график H ( J ) против J , где

H(J)≡V−(nkTq)ln(JA*T2)=RsAdJ+nΦb

(4)

и A * постоянная Ричардсона. От перехвата и наклона D D D L N N J VS J Участок J (A) Фактор идеальности и R S может быть определен соответственно , тогда как аппроксимация барьера Шоттки может быть получена из пересечения графика H ( J ) против J (b). Из графиков метода Ченга и Ченга мы получили коэффициент идеальности n ~3.2 и последовательное сопротивление Ом с ~17 кОм. И фактор идеальности, и последовательное сопротивление аналогичны начальным приближениям. Используя n и A * , полученные из пересечения графика Ричардсона (b), было рассчитано a q Φ b ~0,27 эВ для интерфейса BE, что также коррелирует с начальными приближениями.

( A ) D D / D / D L N J и J и ( B ) H ( J ) по сравнению с J выходные характеристики прямого смещения интерфейса BE.

Хотя в принципе диоды BC и BE основаны на интерфейсах (n)-a-Si:H/графен, результаты их электрических характеристик сильно расходятся, что может быть связано с непреднамеренными поверхностными оксидными слоями, поверхностными дефектами и/или загрязнения [24]. Следует иметь в виду, что обычный случай исследования диодов графен/c-Si в литературе основан на переносе графена (нижняя поверхность) на поверхности c-Si. Однако из-за природы CVD-графена, выращенного на медной фольге, нижняя поверхность графена, контактирующая с медной фольгой, и верхняя поверхность могут не образовывать сравнимые интерфейсы.Люпина и др. [25] сообщили о наличии остаточных атомов Cu после мокрого переноса графена. Мин Хонг и др. [26] проанализировали тонкопленочные транзисторы (TFT) из (n)-a-Si:H с использованием контактов Cu и предположили, что изменения в поведении устройства, такие как пороговое напряжение, могут возникать из-за загрязнения Cu в канале TFT. Наряду с этим Алле и соавт. [27] изучали нестабильность a-Si:H TFT, где молекулы воды были предложены в качестве атакующих частиц, разрывающих пассивированные связи Si с H и приводящих к дополнительным межфазным ловушкам. Таким образом, несмотря на пассивацию оборванных связей в a-Si с помощью H, контакт коллекторного слоя (n)-a-Si:H с влагой нельзя исключить из процесса переноса графена, который может ввести межфазные состояния, которые изменяют ожидаемый барьер [28]. Следовательно, поверхностные состояния и глубокие уровни в (n)-a-Si:H, индуцированные влагой и/или остатками Cu из-за переноса графена, могут привести к уровням энергии внутри запрещенной зоны.

Таким образом, на барьер Шоттки диода BC может в значительной степени влиять присутствие остаточных элементов и/или межфазных состояний, возникающих во время переноса графена на слой a-Si:H.На границе BE слой (n)-a-Si:H наносился на верхнюю поверхность графена, как и в предыдущих экспериментах. Тем не менее, из-за индуцированной алюминием и температурой кристаллизации слоев a-Si:H при температурах выше 150 °C [22, 29, 30] этап отжига для удаления возможных остатков полимера из расходуемого материала не применялся. слой [31]. Это может в конечном итоге ухудшить качество интерфейса. Действительно, в соответствии с другими сообщениями о графене, плохое поведение диода обоих переходов указывает на наличие дополнительных транспортных механизмов и/или непреднамеренных межфазных слоев [32,33].

3.2. Трехвыводная характеристика

После индивидуальной характеристики диодов BC и BE тестовое устройство также было проанализировано в трехвыводной конфигурации. Все токи измерялись при изменении напряжения коллектор-эмиттер В С Е при заданных напряжениях база-эмиттер В В Е . На а измеренные данные представлены в виде полулогарифмического графика зависимости I C и I E от напряжения коллектор-эмиттер.Аналогично, ток графенового электрода I B по сравнению с V C E показан на b.

( a ) Токи коллектора, эмиттера и ( b ) базы по сравнению с В C E . Провалы тока на I B соответствуют выравниванию коллекторного и базового уровней Ферми ( V B C = 0 В).

Во-первых, поведение устройства будет обсуждаться на V E E E = 0 В с точки зрения токов ( I C , I E И I B ) В диапазоне напряжения 0 V < V C E E E <0,15 В. Как представлено черной пунктирной линией в A, I C увеличивается до положительных значений, когда V C E увеличивается, а I B увеличивается до отрицательных значений (синяя пунктирная линия, b).В свою очередь, I E E (красная линия) показывает положительные значения убывания тока к V C E = 0,15 В и достижение минимума на это V C E напряжение. Таким образом, в электрических характеристиках прибора в диапазоне 0 В < В C E < 0,15 В преобладает ток от базы к коллектору ( I B ~ I C ) с небольшим вкладом тока база-эмиттер, как показано большой и маленькой зелеными стрелками на b соответственно.Поведение I E в этом диапазоне напряжений можно определить как смещение уровня Ферми графена на ~0,15 В относительно эмиттера. Такой сдвиг может соответствовать встроенному потенциалу BE и/или экранирующему эффекту графена.

Упрощенные зонные диаграммы транзистора с гетеропереходом на основе графена во время ( a ) равновесия (идеальный барьер BC показан пунктирной линией). Диаграмма полос при В В E = 0 В для ( b ) 0 В < В C E 8 < 90.15 В и ( C ) 9 C E E > 0,15 В, а на V B E ≠ 0 V для ( D ) V C E  > 0,15 В. Зеленые стрелки указывают на поток электронов.

Поскольку В C E увеличивается выше 0,15 В, смещение эмиттера относительно базы компенсируется приложенным напряжением и I E е., I E становится значимым. Это можно объяснить наблюдаемым парциальным омическим поведением межфазного диода BC, который действует как резистор последовательно с диодом BE. Таким образом, V C E эффективно снижает BE-барьер Шоттки (c), а экспоненциальный рост I E может быть напрямую связан с модуляцией BEt-барьера интерфейс. Монослои графена продемонстрировали выдающиеся способности экранирования [34,35].Таким образом, нанесенный V C E не полностью падает вдоль малопроводящего слоя (n)-a-Si:H и на границе BC из-за низкого барьера Шоттки. Наряду с этим, частичное покрытие слоя графена могло выступать в качестве областей прямого контакта a-Si:H/a-Si:H, способствуя тем самым нежелательному управлению эмиттерным током коллекторным напряжением.

В идеальном устройстве GBHT как BE, так и BC-переходы имеют значительную высоту термоэлектронного барьера.Высота барьера и, следовательно, ток коллектор-эмиттер контролируются базовым напряжением, приложенным к графеновому слою. Поскольку V B E = 0 В, электрические характеристики нашего устройства демонстрируют, что ни низкое I C (выключенное) состояние, ни насыщение не могут быть достигнуты, что означает, что устройство не может в этот момент работает как обычный биполярный транзистор. Чтобы проиллюстрировать этот случай, упрощенная зонная диаграмма GBHT в равновесии (а) иллюстрирует уменьшенный барьер интерфейса BC (идеальный барьер показан пунктирной линией).

Электрические характеристики устройства будут обсуждаться при В B E ≠ 0 В. Для 0,2 В < В B E

по-прежнему преобладает ток база-коллектор (

I B ~ I C ), т. е. условия смещения диода BE.Это поведение снова вызвано омическим поведением перехода BC, низким объемным сопротивлением коллекторного слоя и/или диодной эффективностью перехода. Надо нанесено V 9 E E , I C и I B Доберитесь до минимума (текущего падения) перед изменением до положительных и отрицательных значений соответственно. Текущее положение провала I B соответствует приложенному V B E и может быть понято путем выравнивания уровней Ферми, т.е.напряжение коллектор-база равно 0 В. Видимая V-образная характеристика I B вызвана изменением протекания тока из-за больших токов утечки BC-перехода (идеальный диод позволит только низкий обратный ток). Текущий провал I C демонстрирует другое поведение. Как V 9 E E E E E E E R R Rosise выше 0,5 В, экспоненциальное увеличение I E Предотвращает I C Текущее погружение от совпадения с применением V В Е , т. е.e., на V C C C C = 0 В.

на V C E E E Значения выше 0,5 В, приращение тока излучателя как функция V B E можно наблюдать (зеленый оттенок на а). Эта область указывает на модуляцию тока коллектор-эмиттер базовым напряжением и, таким образом, демонстрирует первый шаг к рабочему GBHT. Небольшая модуляция тока коллектор-эмиттер показана на а, где I C и I B линейно построены при изменении напряжения коллектор-эмиттер E при различных постоянных напряжениях база-эмиттер В B E в диапазоне от 0 В до 1.5 В. на V E E E E E E = 0 В, Коллектор Текущий I C все еще сильно влияет на V C E . Однако можно выделить изменение тока коллектора, вызванное В В Е . Увеличение тока коллектора (Δ I C C ), Определено как изменение I C на V B E = 0 В против V B E ≠ 0 В, может достигать 40%, как показано на врезке a.

(

( A ) База (синие пунктирные линии) и коллекционер (черные твердые линии) Ток против V C E при постоянных значениях V B E от 0 до 1,5 В с шагом 100 мВ. Вставьте: процентное увеличение I C в функции V B E в отношении I C на V B E =  0 В.( b ) Изменение токов коллектора, эмиттера и базы, извлеченных при В C E = 1,46 В в зависимости от базового напряжения графена.

В b все токи были извлечены при В C E = 1,46 В (наибольший процент изменения) и нанесены на график в зависимости от напряжения база-эмиттер. I B плавно уменьшается при увеличении V B E , а ток коллектора и эмиттера одновременно увеличивается, т.е.э., в работе в основном преобладает вертикальный транспорт коллектор-эмиттер через базу. Наблюдаемая модуляция тока коллектор-эмиттер напряжением графеновой базы при чисто термоэлектронном транспорте может быть понята как дальнейшее снижение барьера Шоттки на границе BE. Однако из-за относительно больших электрических полей, при которых происходит усиление тока, могут быть задействованы дополнительные транспортные механизмы, такие как туннелирование Фаулера-Нордгейма (ФН) [36]. Действительно, Mouafo et al.В работе [37] исследованы температурно-зависимые ВАХ переходов Ti/MoSe 2 и обнаружен переход основного механизма переноса от термоэлектронной эмиссии к туннелированию ФН при смещении 1 В. Точно так же туннелирование FN может происходить в нашей вертикальной структуре a-Si:H/графен. Однако следует отметить, что в отличие от закрытого Ti/MoSe 2 арт. [37], где ширина области пространственного заряда ограничена двумерным кристаллом и контролируется затвором, область пространственного заряда интерфейса a-Si:H/графен значительно шире (~44 нм, измеренная по емкости — характеристика напряжения по Strobel et al.[13]). Следовательно, механизмы прямого или FN-туннелирования кажутся маловероятными. Хотя в будущей работе потребуется более подробный и расширенный анализ, чтобы полностью понять задействованные механизмы переноса тока, усиление тока можно рассматривать как дальнейшее снижение барьера, которое способствует чисто термоэлектронному и, возможно, туннельному переносу FN, который добавляет дополнительный поток электронов на I E как показано на d. Кроме того, поскольку приложенные напряжения близки к ширине запрещенной зоны a-Si:H ( E g / e ~ V C E ), валентная зона I. можно ожидать межзонного туннелирования или ударной ионизации [4,38]. Самая большая извлеченная трансдуктивная стоимость G M 9 I I C / D V B E составлял ~ 230 мкс, демонстрируя умеренную модуляцию ток коллектор-эмиттер ультратонким графеновым базовым напряжением.

Embedded Adventures — Учебные пособия — Транзисторы

Основная идея транзистора была задумана еще в 1947 году, и это изобретение вызвало полупроводниковую революцию, которая проложила способ интеграции электроники.

Громоздкая упаковка, необходимая для вакуумных ламп стало на много порядков меньше с транзистором. Люди начали удивляться малым размерам транзисторов и калькуляторов, которые начали появляться в конце 50-х гг. Компьютеры, которые едва помещались в шкафу в начале 50-е теперь компактны и обладают еще большей вычислительной мощностью.

Биполярный транзистор представляет собой два сигнальных диода, соединенных вместе последовательно внутри одного и того же куска полупроводникового материала, так что два анода (или катода) имеют общую полупроводниковую область. Этот регион это тонкий средний слой транзистора, который представляет собой слегка легированный P-тип или N-тип полупроводниковый материал. Между тремя слоями есть два соединения, и вот почему устройство называется биполярным транзистором. Есть три терминала на биполярный транзистор: база, являющаяся средним слоем; коллектор, который является внешний слой, который обычно смещен в обратном направлении относительно основания; и излучатель, внешний слой, который обычно смещен вперед по отношению к основанию.

Биполярные транзисторы токорегулирующие устройства, которые контролируют количество протекающего тока через них пропорционально величине тока смещения, приложенного к их Терминал среднего уровня (база).

Транзистор можно использовать как ток усилитель, регулятор напряжения, переключатель и многие другие функции.

Там два основных типа конструкции биполярных транзисторов, PNP и NPN, которые в основном описывает физическое устройство P-типа и N-типа полупроводниковые материалы, из которых они изготовлены. В качестве композиций два типа противоположны, отсюда следует, что смещение соображений для типа NPN транзистора противоположны параметрам типа PNP.

Если подключены два диода спина к спине в цепи, не было бы никаких особых характеристик, когда подаются напряжения смещения. Так как один диод смещен в прямом направлении, а другой с обратным смещением, диод с обратным смещением по-прежнему практически не имеет ток, протекающий через него. Читатель может задаться вопросом, почему усиленный ток течет через диод с обратным смещением в транзисторе, в то время как другой диод с прямым смещением (диод база-эмиттер).

Есть в основном два причины, по которым это явление проявляется в одном, но не проявляется в другом. Во-первых, база область сделана очень тонкой, поэтому два внешних слоя могут проводить ток прямо насквозь, как будто среднего слоя не было. Большинство перевозчиков в область коллектора может выстрелить насквозь, прежде чем у них появится шанс рекомбинировать с противоположным основным носителем в среднем слое.

Вторая причина заключается в том, что что эмиттерная область очень сильно легирована, а коллектор и база области слабо легированы.Это создает ситуацию, подобную регулировке клапана. вода по трубе с высоким давлением на одном конце (водоснабжение). А небольшое давление на клапан может контролировать большое количество воды, протекающей через труба. Точно так же небольшое изменение базового тока может привести к значительному большее изменение тока коллектора. Если базовый ток падает до нуля или напряжение, смещенное в прямом направлении, снимается, ток коллектора перестает поток.

Транзистор типа NPN здесь, хотя то же самое относится и к типу PNP, за исключением противоположные напряжения и токи.

Материал P зажат между двумя слои материала N. Когда база-эмиттер становится смещенной в прямом направлении таким образом, диода, очень большое количество основных носителей (электронов) от эмиттер, инжектируемый в базу, и в то же время очень маленький количество основных носителей (дырок) из базы инжектируется в эмиттер. Носители, введенные в базу, на самом деле являются миноритарными носителями в основание из-за противоположного типа полупроводника.

Ток эмиттера на самом деле равен сумме токов коллектора и базы как для NPN, так и для PNP транзисторы. Удивительно, что только небольшой процент (может быть, около 1%). базовый ток, даже если он смещен в прямом направлении эмиттером. Большая часть текущего вместо этого течет через область коллектора, хотя переход коллектор-база имеет обратное смещение. Это явление усиления транзистора, где небольшое изменение тока база-эмиттер может привести к гораздо большему изменению ток коллектор-эмиттер.Таким образом, очень немногие электроны входят в базу. из области эмиттера выйдет через базовый вывод. Еще небольшой процент будет рекомбинировать с дырки (основные носители) в базовой области, аналогичные характеристикам диода.

Подавляющее большинство эмиттерные электроны будут диффундировать прямо через тонкую базу в коллектор через область истощения база-коллектор.

Эта область истощения генерирует электрическое поле, пропорциональное напряжению питания коллектора.Этот электрическое поле обычно блокирует поток дырок (основных носителей заряда), присутствует в базовой области. Но теперь при избытке электронов они могут ускоряться непосредственно через это поле, потому что оно оказывает противоположное влияние на электроны. После прохождения электронов из основного материала P-типа в коллекторный материал N-типа они могут свободно течь как основные носители опять таки. Таким образом, когда электроны входят через эмиттер, они выходят из устройства. через коллектор в гораздо большей пропорции, чем через базу.

переход база-коллектор слегка легирован с обеих сторон для увеличения амплификации, а также поддерживать более широкую область делеции и относительно высокое обратное напряжение пробоя. Это позволяет значительно увеличить подачу коллектора. напряжения, вплоть до сотен вольт.

Как биполярный Транзистор представляет собой трехконтактное устройство, в основном существует три возможных способа для подключения его к электронной схеме с одним выводом, общим для как вход, так и выход:

Конфигурация с общим эмиттером используется в основном как усилитель или переключатель, и это, безусловно, наиболее широко используемая конфигурация из-за ее гибкость и высокий коэффициент усиления. Этот метод характеризуется низким входным сопротивлением, высокое выходное сопротивление, фазовый сдвиг на 180 градусов, регулируемое напряжение и ток усиление наряду с высоким усилением мощности. Общий эмиттер Конфигурация усилителя обеспечивает самый высокий коэффициент усиления по току и мощности из всех три конфигурации биполярных транзисторов.

Общая базовая конфигурация характеризуется низким входным сопротивлением, высоким выходным сопротивлением, высоким напряжением усиление, а текущее усиление отсутствует. В этой конфигурации базовое соединение является общим как для входного сигнала, так и для выходной сигнал с входным сигналом, применяемым между базой и клеммы эмиттера.Этот метод используется очень редко.

Конфигурация с общим коллектором характеризуется высоким входным полное сопротивление, низкий выходной импеданс, отсутствие усиления по напряжению и высокое усиление по току. То подключение к коллектору является общим как для входного сигнала, так и для выходного сигнала через блок питания.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.