Биполярные транзисторы полное описание | Техника и Программы

Оглавление
Характеристики биполярного транзистора

Страница 1 из 2

 

 

 

 

 

Биполярный транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, имеющий два электронно-дырочных перехода, образованных в одном монокристалле полупроводника. Эти переходы образуют в полупроводнике три области с различными типами электропроводности. Одна крайняя область называется эмиттером (Э), другая — коллектором (К), средняя — базой (Б). К каждой области припаивают металлические выводы для включения транзистора в электрическую цепь.
Электропроводность эмиттера и коллектора противоположна электропроводности базы. В зависимости от порядка чередования р- и n-областей различают транзисторы со структурой р-n-р и n-р-n. Условные графические обозначения транзисторов р-n-р и n-р-n отличаются лишь направлением стрелки у электрода, обозначающего эмиттер.

Принцип работы транзисторов р-n-р и n-р-n одинаков, поэтому в дальнейшем будем рассматривать лишь работу транзистора со структурой р-n-р.
Электронно-дырочный переход, образованный эмиттером и базой, называется эмиттерным, а коллектором и базой — коллекторным. Расстояние между переходами очень мало: у высокочастотных транзисторов оно менее 10 микрометров (1 мкм = 0,001 мм), а у низкочастотных не превышает 50 мкм.
При работе транзистора на его переходы поступают внешние напряжения от источника питания. В зависимости от полярности этих напряжений каждый переход может быть включен как в прямом, так и в обратном направлении. Различают три режима работы транзистора: 1) режим отсечки — оба перехода и, соответственно, транзистор полностью закрыты; 2) режим насыщения — транзистор полностью открыт;3) активный режим — это режим, промежуточный между двумя первыми. Режимы отсечки и насыщения совместно применяются в ключевых каскадах, когда транзистор попеременно то полностью   открыт,   то   полностью   заперт   с   частотой импульсов, поступающих на его базу. Каскады, работающие в ключевом режиме, применяются в импульсных схемах (импульсные блоки питания, выходные каскады строчной развертки телевизоров и др.). Частично в режиме отсечки могут работать выходные каскады усилителей мощности.

Наиболее часто транзисторы применяются в активном режиме. Такой режим определяется подачей на базу транзистора напряжения небольшой величины, которое называется напряжением смещения (U см.) Транзистор приоткрывается и через его переходы начинает течь ток. Принцип работы транзистора основан на том, что относительно небольшой ток, текущий через эмиттерный переход (ток базы), управляет током большей величины в цепи коллектора. Ток эмиттера представляет собой сумму токов базы и коллектора.

 

Режим отсечки транзистора получается тогда, когда эмиттерный и коллекторный р-n-переходы подключены к внешним источникам в обратном направлении. В этом случае через оба р-n-перехода протекают очень малые обратные токи эмиттера (I

ЭБО) И коллектора (I_КБО). Ток базы равен сумме этих токов и в зависимости от типа транзистора находится в пределах от единиц микроампер — мкА (у кремниевых транзисторов) до единиц миллиампер — мА (у германиевых транзисторов).

Если эмиттерный и коллекторный р-n-переходы подключить к внешним источникам в прямом направлении, транзистор будет находиться в режиме насыщения. Диффузионное электрическое поле эмиттерного и коллекторного переходов будет частично ослабляться электрическим полем, создаваемым внешними источниками U_ЭБ и U_КБ. В результате уменьшится потенциальный барьер, ограничивавший диффузию основных носителей заряда, и начнется проникновение (инжекция) дырок из эмиттера и коллектора в базу, то есть через эмиттер и коллектор транзистора потекут токи, называемые токами насыщения эмиттера (

I_Э.нас) и коллектора (I_К.нас).

Для усиления сигналов применяется активный режим работы транзистора.
При работе транзистора в активном режиме его эмиттерный переход включается в прямом, а коллекторный — в обратном направлениях.

Под действием прямого напряжения U_ЭБ происходит инжекция дырок из эмиттера в базу. Попав в базу n-типа, дырки становятся в ней неосновными носителями заряда и под действием сил диффузии движутся (диффундируют) к коллекторному р-n-переходу. Часть дырок в базе заполняется (рекомбинирует) имеющимися в ней свободными электронами. Однако ширина базы небольшая — от нескольких единиц до 10 мкм. Поэтому основная часть дырок достигает коллекторного р-n-перехода и его электрическим полем перебрасывается в коллектор. Очевидно, что ток коллектора 

I_Кpне может быть больше тока эмиттера, так как часть дырок рекомбинирует в базе. Поэтому I_Kp= h_21Б I_э
Величина h_21Б называется статическим коэффициентом передачи тока эмиттера. Для современных транзисторов 

h_21Б = 0,90…0,998. Так как коллекторный переход включен в обратном направлении (часто говорят — смещен в обратном направлении), через него протекает также обратный ток I_КБО, образованный неосновными носителями базы (дырками) и коллектора (электронами). Поэтому полный ток коллектора транзистора, включенного по схеме с общей базой
Iк =h21БI_э + I_КБО
Дырки, не дошедшие до коллекторного перехода и прорекомбинировавшие (заполнившиеся) в базе, сообщают ей положительный заряд. Для восстановления электрической нейтральности базы в нее из внешней цепи поступает такое же количество электронов. Движение электронов из внешней цепи в базу создает в ней рекомбинационный ток I_Б.рек. Помимо рекомбинационного через базу протекает обратный ток коллектора в противоположном направлении и полный ток базы
I_Б = I_Б.рек — I_КБО
В активном режиме ток базы в десятки и сотни раз меньше тока коллектора и тока эмиттера.

 

В предыдущей схеме электрическая цепь, образованная источником U_ЭБ, эмиттером и базой транзистора, называется входной, а цепь, образованная источником

U_КБ, коллектором и базой этого же транзистора,— выходной. База является общим электродом транзистора для входной и выходной цепей, поэтому такое его включение называют схемой с общей базой, или сокращенно «схемой ОБ».
На  следующем рисунке изображена схема, в которой общим электродом для входной и выходной цепей является эмиттер. Это схема включения с общим эмиттером, или сокращенно «схема ОЭ».

 

 

K_I – коэффициент усиления по току

K_U – коэффициент усиления по напряжению

K_P– коэффициент усиления по мощности

 

Предыдущая страница – Следующая страница

Режимы работы биполярного транзистора | Основы электроакустики

Биполярный транзистор – полупроводниковый элемент с двумя p-n переходами и тремя выводами, который служит для усиления или переключения сигналов. Они бывают p-n-p и n-p-n типа. На рис.7.1, а и б показаны их условные обозначения.

 Рис.7.1. Биполярные  транзисторы  и  их  диодные  эквивалентные   схемы:  а) p-n-p, б) n-p-n транзистор

Транзистор состоит из двух противоположно включенных диодов, которые обладают одним общим p- или n- слоем. Электрод, связанный с ним, называется базой Б. Два других электрода называются эмиттером Э и коллектором К. Диодная эквивалентная схема, приведенная рядом с условным обозначением, поясняет структуру включения переходов транзистора. Хотя эта схема не характеризует полностью функции транзистора, она дает возможность представить действующие в нем обратные и прямые напряжения. Обычно переход эмиттер – база смещен в прямом направлении (открыт), а переход база – коллектор – в обратном (заперт). Поэтому источники напряжения должны быть включены, как показано на рис.7.2.

Рис.7.2. Полярность включения: а) n-p-n, б) p-n-p транзистора 

Транзисторы n-p-n типа подчиняются следующим правилам (для транзисторов p-n-p типа правила сохраняются, но следует учесть, что полярности напряжений должны быть изменены на противоположные):

1. Коллектор имеет более положительный потенциал, чем эмиттер.

2. Цепи база-эмиттер и база-коллектор работают как диоды (рис.7.1). Обычно переход база-эмиттер открыт, а переход база-коллектор смещен в обратном направлении, т.е. приложенное напряжение препятствует протеканию тока через него. Из этого правила следует, что напряжение между базой и эмиттером нельзя увеличивать неограниченно, так как потенциал базы будет превышать потенциал эмиттера более чем на 0,6 – 0,8 В (прямое напряжение диода), при этом возникает очень большой ток. Следовательно, в работающем транзисторе напряжение на базе и эмиттере связаны следующим соотношением: UБ ≈ UЭ+0,6В; (UБ = UЭ + UБЭ).   

3. Каждый транзистор характеризуется максимальными значениями IК, IБ, UКЭ. В случае превышения этих параметров необходимо использовать еще один транзистор. Следует помнить и о предельных значениях других параметров, например рассеиваемой мощности РК, температуры, UБЭ и др.

4. Если правила 1-3 соблюдены, то ток коллектора прямо пропорционален току базы. Соотношение токов коллектора и эмиттера приблизительно равно 

IК = αIЭ,    где α=0,95…0,99 – коэффициент передачи тока эмиттера. Разность между эмиттерным и коллекторным токами в соответствии с первым законом Кирхгофа (и как видно из рис. 7.2, а) представляет собой базовый ток IБ = IЭ – IК.    Ток коллектора зависит от тока базы в соответствии с выражением: IК = βIБ,   где β=α/(1-α) – коэффициент передачи тока базы, β >>1.

Правило 4 определяет основное свойство транзистора: небольшой ток базы управляет большим током коллектора.

Режимы работы транзистора. Каждый переход биполярного транзистора можно включить либо в прямом, либо в обратном направлении. В зависимости от этого различают следующие четыре режима работы транзистора.

Усилительный или активный режим – на эмиттерный переход подано прямое напряжение, а на коллекторный – обратное. Именно этот режим работы транзистора соответствует максимальному значению коэффициента передачи тока эмиттера. Ток коллектора пропорционален току базы, обеспечиваются минимальные искажения усиливаемого сигнала.

Инверсный режим – к коллекторному переходу подведено прямое напряжение, а к эмиттерному – обратное. Инверсный режим приводит к значительному уменьшению коэффициента передачи тока базы транзистора по сравнению с работой транзистора в активном режиме и поэтому на практике используется только в ключевых схемах.

Режим насыщения – оба перехода (эмиттерный и коллекторный) находятся под прямым напряжением. Выходной ток в этом случае не зависит от входного и определяется только параметрами нагрузки. Из-за малого напряжения между выводами коллектора и эмиттера режим насыщения используется для замыкания цепей передачи сигнала.

Режим отсечки – к обоим переходам подведены обратные напряжения. Так как выходной ток транзистора в режиме отсечки практически равен нулю, этот режим используется для размыкания цепей передачи сигналов.

Основным режимом работы биполярных транзисторов в аналоговых устройствах является активный режим. В цифровых схемах транзистор работает в ключевом режиме, т.е. он находится только в режиме отсечки или насыщения, минуя активный режим.

 

 

BIPOLYaRNYE_TRANZISTORY

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

1. Общие сведения, конструкция биполярных транзисторов.

2. Принцип работы и схемы включения транзисторов.

3. Статические характеристики транзистора.

4. Динамический режим работы транзистора.

Транзистором называется преобразовательный полупроводниковый прибор, имеющий не менее трех выводов, предназначенный для усиления мощности.

Устройство биполярных транзисторов

Схематическое устройство плоскостного биполярного транзистора с двумя p-n переходами показано на рисунке. Основным элементом транзистора является кристалл германия или кремния, в котором созданы три области различных проводимостей. Две крайние области всегда обладают проводимостью одинакового типа, противоположного средней области.

Физические процессы, протекающие в транзисторах обоих типов — аналогичны. Средняя область транзистора называется базой. Одна крайняя область называется эмиттером, другая – коллектором. Из рисунка видно, что в транзисторе имеется два p—n перехода:

эмиттерный – между эмиттером и базой, коллекторный – между базой и коллектором.

Расстояние между ними очень мало – порядка несколько микрометров. Следовательно, область базы представляет собой очень тонкий слой.

Кроме того, концентрация атомов примеси в области базы очень незначительна – во много раз меньше, чем в эмиттере. Это является важнейшим условием работы транзистора.

Принцип работы транзистора

Для рассмотрения принципа работы биполярного транзистора воспользуемся схемой приведенной на рис. 2, из которого видно, что транзистор представляет собой по существу два полупроводниковых диода, имеющих одну общую область – базу, причем к эмиттерному p—n переходу приложено напряжение Е1 в прямом (пропускном) направлении, а к коллекторному переходу приложено

Рис. 2. К пояснению принципа работы транзистора

напряжение Е2 в обратном направлении.

Обычно Е2 >> Е1. При замыкании выключателей SA1 и SA2 через эмиттерный p—n переход пойдет ток по следующему пути: +Е1, миллиамперметр мА1, эмиттер, база, мА2, выключатели SA2 и SA1, и –Е1.

Если выключатель SA1 разомкнуть, а выключатели SA2 и SA3 то в коллекторной цепи пройдет незначительный обратный ток, вызванный направленным движением неосновных носителей заряда – дырок базы и электронов коллектора.

Путь тока: +Е2, выключатели SA3 и SA2, миллиамперметр mA2, база, коллектор, mA3, —Е2.

Рассмотрим прохождение токов в цепях транзистора при замыкании всех трех ключей.

Ток проходящий через эмиттерный переход, получил название эмиттерного тока (Iэ). Этот ток равен сумме дырочной и электронной составляющих

I_Э = I_Эp + I_Эn.

И как было сказано выше концентрация носителей заряда в базе значительно меньше чем в эмиттере. Это приводит к тому, что число дырок инжектированных из эмиттера в базу, во много раз превышает число электронов, движущихся в противоположном направлении. Следовательно, почти весь ток через эмиттерный p-n переход обусловлен дырками. Эффективность эмиттера оценивается коэффициентом инжекции γ, который у транзисторов типа p—n—p равен отношению дырочной составляющей эмиттерного тока к общему току эмиттера

и у современных транзисторов γ = 0,999. Инжектированные через эмиттерный переход дырки проникают вглубь базы и, подойдя к коллектору, начинают испытывать действие электрического поля коллекторного перехода. Это поле для дырок является ускоряющим, поэтому они в результате экстракции быстро втягиваются из базы в коллектор и участвуют в создании тока коллектора.

Цепь коллекторного тока: +Е2, выключатели SA3 и SA1, мА1, эмиттер, база, коллектор, мА3, -Е2.

Те дырки, которые рекомбинируют в области базы с электронами, участвуют в создании тока базы I_б, проходящего по цепи: +Е1, мА1, эмиттер, база, мА2, выключатели SA2, SA1, -Е1. Следовательно, ток базы равен

I_б = I_Э — I_К.

Нетрудно заметить, что ток эмиттера I_Э = I_б + I_К.

Для оценки влияния рекомбинации носителей заряда в базе на усилительные свойства транзистора используется коэффициент переноса носителей в базе, который показывает, какая часть инжектированных эмиттером дырок достигает коллекторного перехода. Этот коэффициент определяется по формуле.

Коэффициент переноса δ тем ближе к единице, чем меньше толщина базы и концентрация электронов в базе по сравнению с концентрацией дырок в эмиттере.

Одним из основных параметров транзистора является коэффициент передачи тока эмиттера, который равен отношению приращения тока коллектора к приращению тока эмиттера при неизменном напряжении на коллекторном переходе:

Этот коэффициент может быть выражен через величины γ и δ следующим соотношением

Так как γ и δ меньше единицы, то коэффициент передачи тока эмиттера α тоже меньше единицы и обычно α = 0,95 0,99.

Поскольку в цепи коллектора кроме тока, обусловленного экстракцией дырок из базы в коллектор, протекает обратный ток коллекторного перехода Iкбо, то обратный ток коллектора

Так как ток I_КБО незначителен, поэтому можно принять

Из последнего выражения следует, что транзистор представляет собой управляемый прибор, так как величина его коллекторного тока зависит от величины тока эмиттера.

Четыре режима работы транзистора

В зависимости от полярности напряжений, приложенных к эмиттерному и коллекторному переходам транзистора, различают четыре режима его работы:

Активный режим. На эмиттерный переход подано прямое напряжение, а на коллекторный – обратное. Этот режим является основным режимом работы транзистора. Вследствие того, что напряжение в цепи коллектора значительно превышает напряжение, подведенное к эмиттерному переходу, а токи в цепях эмиттера и коллектора практически равны, следует ожидать, что мощность полезного сигнала на выходе схемы в коллекторной цепи может оказаться намного больше, чем во входной эмиттерной цепи транзистора.

Режим отсечки. К обоим переходам подводятся обратные напряжения. Поэтому через них проходит лишь незначительный ток, обусловленный движением неосновных носителей заряда. Практически транзистор в режиме отсечки оказывается запертым.

Режим насыщения. Оба перехода оказываются в под прямым напряжением. Ток в выходной цепи транзистора максимален и практически не регулируется током входной цепи. В этом режиме транзистор полностью открыт.

Инверсный режим. К эмиттерному переходу подводится обратное напряжение, а к коллекторному — прямое. Эмиттер и коллектор меняются своими ролями – эмиттер выполняет функции коллектора, а коллектор – функции эмиттера. Этот режим, как правило, не соответствует нормальным условиям эксплуатации транзистора.

Схемы включения транзисторов

Различают три возможные схемы включения транзисторов (рис. 1): с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК). Такая

терминология указывает, какой из элек­тродов транзистора является общим для его входной и выходной цепей.

На рис. 1, а показана схема с общей базой, во входную (эмиттерную) цепь последовательно с источ­ником питания Е₁ включен источник входного сигнала, вырабаты­вающий некоторое переменное напряжение U_ВХ.

Обратим внимание на то, что в этой схеме через источник вход­ного сигнала (точнее, через внутреннее сопротивление этого источ­ника) проходит ток эмиттера I_Э.

Ток, проходящий через источник входного сигнала, называют входным током.

I_ВХ = I_Э

Выходным током в этой схеме является ток коллектора.

I_ВЫХ = I_К

Если под воздействием U_ВХ ток эмиттера возрастет (уменьшится) на некоторую величину, то соответственно возрастут (уменьшатся) и остальные токи транзистора.

Независимо от схемы включения транзисторы характеризуются дифференциальным коэффициентом прямой передачи тока, который представляет собой отношение выходного тока к вызвавшему его приращению входного тока при постоянном напряжении в выходной цепи. Для схемы с общей базой коэффициентом прямой передачи тока может служить коэффициент передачи тока эмиттера.

при Е₂ = const.

Поскольку ток эмиттера наибольший из всех токов транзистора, то схема с общей базой имеет малое входное сопротивление для переменной составляющей тока сигнала. Фактически это сопротивление равно сопротивлению r_э эмиттерного перехода, включенного в прямом направлении, т.е.

Низкое входное сопротивление схемы с общей базой (единицы – десятки Ом) является ее существенным недостатком, так как во многокаскадных схемах это низкое сопротивление оказывает шунтирующее действие на сопротивление нагрузки предыдущего каскада и резко снижет усиление этого каскада по напряжению и мощности.

В схеме с общим эмиттером, показанной из рис.1 б, вход­ной сигнал также прикладывается к выводам эмиттера и базы, а источник питания коллектора включен между выводами эмиттера и коллектора. Таким образом, эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей.

Основной особенностью схемы с общим эмиттером является то, что входным током в ней является не ток эмиттера, а малый по величине ток базы. Выходным током в этой схеме, как и в схеме с общей базой, является ток коллектора. Следовательно, коэффи­циент прямой передачи тока для схемы с общим эмиттером

Найдем соотношение между β и α.

Таким образом, в схеме с общим эмиттером можно получить коэффициент прямой передачи тока порядка нескольких десятков. Входное сопротивление транзистора в схеме с общим эмиттером значительно больше, чем в схеме с общей базой. Это следует из очевидного неравенства

Достоинством схемы с общим эмиттером следует также считать возможность питания ее от одного источника напряжения, по­скольку на базу и на коллектор подаются питающие напряжения одного знака. Поэтому схема с общим эмиттером в настоящее время является наиболее распространенной.

Следует отметить, однако, что температурная стабильность схе­мы с общим эмиттером оказывается несколько хуже, чем схемы с общей базой.

В схеме с общим коллектором (рис.1, в) входной сигнал по­дается на участок база — коллектор. Входным током является ток базы, а выходным —ток эмиттера. Поэтому коэффициент прямой передачи тока для этой схемы

Несмотря на сравнительно большие значения коэффициента пря­мой передачи тока и входного сопротивления, схема с общим кол­лектором практически не позволяет получить усиления по напря­жению и поэтому применяется значительно реже, чем две преды­дущие.

Статические характеристики транзистора

Статические характеристики транзистора

для схемы с общим эмиттером:

а) – входные; б) — выходные

Динамический режим работы транзистора

В практических схемах транзисторных усилителей в выходную цепь транзистора наряду с источником питания включают сопротивление нагрузки, а во входную источник усиливаемого сигнала.

Режим работы транзистора с нагрузкой называется динамическим. В этом режиме токи и напряжения на электродах транзистора не остаются постоянными, а непрерывно изменяются. Рассмотрим работу транзистора, включенного по наиболее распространенной схеме с общим эмиттером (ОЭ), в динамическом режиме. В этой схеме напряжение источника питания Ек распределяется между участками коллектор – эмиттер (выходом схемы) и нагрузочным сопротивлением R_н так, что напряжение

Данное выражение представляет собой уравнение динамического режима для выходной цепи. Изменение напряжения на входе транзистора вызывают соответствующие изменения тока эмиттера, базы, а следовательно, и тока коллектора I_к. Это приводит к изменению напряжения на Rн, в результате чего изменяется напряжение U_кэ.

Обратим внимание на то, что питание транзистора в рассматриваемой схеме (как и в любой другой схеме с общим эмиттером) производится от одного источника Ек. Напряжение на эмиттерный переход подается через резистор R_б в цепи базы. Величина сопротивления этого резистора определяет исходную величину постоянного тока базы транзистора при отсутствии входного сигнала.

Характеристики транзистора, находящегося в динамическом режиме, отличаются от характеристик статического режима, так как они определяются не только свойствами самого транзистора, но и свойствами элементов схемы.

Наиболее часто используются выходные и входные динамические характеристики.

На рисунке изображены выходные статические характеристики транзистора и приведена динамическая характеристика (нагрузочная прямая) АВ, соответствующая сопротивлению нагрузки R_н.

Положение нагрузочной прямой на статических характеристиках однозначно определяется напряжением источника питания Е_К и сопротивлением резистора R_н.

Точка В пересечения нагрузочной прямой с осью напряжений Uкэ совпадает с точкой, в которой напряжение на коллекторе равно Е_к. Действительно, эта точка соответствует случаю, когда ток коллектора равен нулю. При этом ток в нагрузочном сопротивлении отсутствует и падение напряжения на сопротивлении нагрузки равно нулю. Следовательно, все напряжение источника питания Е_К оказывается приложенным к участку коллектор – эмиттер транзистора.

Точка А пересечения нагрузочной прямой с осью токов I_к совпадает с точкой, для которой выполняется условие

.

Так как ток коллектора в случае, если бы транзистор можно было открыть полностью (или закоротить), ограничивался бы только величиной сопротивления R_Н.

Все промежуточные положения точек на линии характеризуют возможные напряжения и токи в соответствующих цепях транзистора при подаче сигнала с учетом сопротивления нагрузки. Любому току базы соответствуют вполне определенные значения тока коллектора и коллекторного напряжения.

Например, если в режиме покоя (до поступления входного сигнала – исходный режим) был установлен ток базы I_бр, то рабочая точка Р на нагрузочной прямой укажет соответствующие этому току значения I_КР и U_КЭР.

Входная динамическая характеристика представляет собой зависимость входного тока от входного напряжения в динамическом режиме.

Чтобы построить входную динамическую характеристику, нужно для каждого напряжения на коллекторе (для которого имеется статическая входная характеристика) определить по выходной динамической характеристике соответствующий ток базы. Затем на входных статических характеристиках следует отметить точки, которые соответствуют найденным значениям токов базы. Если теперь соединить эти точки , , плавной кривой линией, то получим входную динамическую характеристику транзистора. (Для упрощения расчета транзисторного каскада входную динамическую характеристику обычно не строят – берут из справочника.

Для этой схемы исходный режим задается фиксированным током базы.

11

Обсуждение:Биполярный транзистор — Википедия

Заменить целиком на перевод англ. версии[править код]

Artemon55 (обс.) 14:38, 17 августа 2018 (UTC) Статья ни о чем, пришлось прочитать английскую версию. Вместо намерения объяснить принцип работы и суть происходящих процессов в различных режимах — в случайные разделы, в произвольном порядке напиханы какие-то справочные табличные данные.
Подтверждаю. Статья ужасная, как работает транзистор совершенно не понятно. Я понимаю, что это не учебник, но что-то понять из ТАКОЙ статьи совершенно невозможно. Я так понимаю, можно править, если не устраивает?195.72.142.151 22:59, 18 декабря 2019 (UTC)

Я так и не понял как это работает!!!! Что такое p-n переход я знаю, а вот остальное не идёт. Почему I постоянно, а U — нет?????

Текст статьи определенно откуда то содран. Идут ссылки на неизвестные иллюстрации…

Для тех, кто хочет править, или дополнять и делать из статьи хоть что-то… http://dvo.sut.ru/libr/eqp/i001eqp1/3-1.htm глава книги про транзистор, но не на высшем пилотаже, хотя и не самая плохая.

Нужно бы рассказать, о транзисторе как об источнике тока (привести пример схемы замещения цепи) — необходимая, на мой взгляд, информация. К тому же не сказано, почему транзистор называется биполярным (вроде потому, что в качестве основных носителей используются и электроны, и дырки). Желательно еще наличие полных схем замещения для каждого типа (ОБ, ОЭ, ОК), хотя бы простую, но с указанием положения входных и выходных параметров, а то наглядности нет никакой. Dycros 19:52, 12 июня 2008 (UTC)

ВП:ПС. —Panther ^@ 08:13, 13 июня 2008 (UTC)

С предложением «В биполярном транзисторе, в отличие от других разновидностей, основными носителями являются и электроны, и дырки» не совсем согласен. Предлагаю заменить на «В биполярном транзисторе, в отличие от униполярных приборов, в формировании тока транзистора участвуют как электроны, так и дырки». Т. к. понятие «основные носители» обычно используется для обозначения тех носителей, концентрация которых больше. ANA 18:58, 11 августа 2010 (UTC)

Забудьте про аналог источника тока, это только запутает неподготовленного читателя. В первом приближении транзистор должен подаваться исключительно как хитрое управляемое сопротивление + два диода.

83.237.171.106 16:09, 5 июля 2008 (UTC) anonymous

• или дроссельная заслонка, управляющая потоком из к в э, а управляемая потоком из б в э.//Berserkerus 20:35, 5 июля 2008 (UTC)

• Википедия — не только первое приближение. Да, она не должна запутывать неподготовленного читателя. Но это не значит, что в ней не должно быть более глубоких знаний. Надо отразить в статье всё, но последовательно, чтобы не запутать. Caesarion 07:46, 8 июля 2008 (UTC)
  • глубокие знания могут быть, но ниже по тексту, желательно. т.е. сверху вниз — от простого к сложному.//Berserkerus 09:09, 8 июля 2008 (UTC)

По-моему, нужно просто четко и логично перестроить статью. Не стоит сваливать всю информацию в один абзац. Думаю, требуются более строгие объяснения. 83.174.247.44 19:53, 30 января 2009 (UTC)

Проверка работоспособности транзистора[править код]

Думаю, стоит указать способы проверки транзистора с помощью омметра или цифрового мультиметра. Поиск базы, определение структуры (p-n-p или n-p-n), указать что при измерениях показаний на переходах сопротивление на коллекторном переходе меньше, а на эмиттерном — больше. Maksimd04 23:27, 2 мая 2009 (UTC)

Надо бы где-то тут дать ссылки на некоторые характеристики. Например — на граничную частоту. Не соображу где. Qkowlew 00:13, 3 марта 2010 (UTC)

На мой взгляд, нужно создать раздел о параметрах транзисторов. И включить в него содержание указанной статьи. У самой по себе статьи Граничная частота транзистора я не вижу перспектив для развития. VladimirZhV 08:36, 3 марта 2010 (UTC)

Непонятная/ недоработанная статья[править код]

В статье отсутствуют некоторые определения непонятных словосочетаний ( эмиттер транзистора смещен в прямом направлении (открыт) — это как понимать????) ,а также ссылки на них. Статья тупо содрана с книги.

109.206.133.234 20:24, 7 ноября 2012 (UTC)

Грубые ошибки в описании режимов работы транзистора[править код]

Режимы работы транзистора описаны не верно, в частности ошибочно указаны граничные условия режимов. В результате ни один режим не описан верно. Исправил режим отсечки. Будет время, доработаю остальные. —Gentleangel 04:41, 8 ноября 2013 (UTC)

ученые мужи методом тыка всю науку описивают?[править код]

Вот как-то везде умалчивается, почему же это транзистор в активном режиме, вдруг не с того ни сего начинает пропускать ток обратной полярности через переход коллектор-база. Если представить схему транзистора как два встречно направленных диода то, отсюда и нужно исходить – почему это один переход вдруг с перепугу начинает проводить ток обратной полярности. Казалось бы, вроде напряжения пробоя не столь велико на переходе коллектор-база (попробуйте-ка прозвонить этот переход обратным током) – а он начинает проводить и, при этом этот переход не разрушается. Дайте ссылку на такое объяснение этакого не внятного процесса или ученые мужи методом тыка всю науку описивают? —128.69.142.99 11:17, 20 сентября 2015 (UTC)

В схеме с общим коллектором на базу должен подаваться плюс, а на коллектор — минус (коли речь идёт о n-p-n транзисторе). То-то я собрал схему, смотрю — ничего не работает, поменял полярность — всё заработало. Да и за пруфом далеко ходить не надо. Надо поменять картинку срочно!!! 83.237.108.191 15:51, 30 января 2016 (UTC)

Схема ОК с n-p-n.

• Во-первых, спасибо на добром слове, во-вторых, гарантий не даём, в-третьих, правьте смело — stannic^{(обс)(вкл)(выкл)} 15:54, 30 января 2016 (UTC)
• В-четвёртых, сомневаюсь, что дело в знаках [1][2][3]. — stannic^{(обс)(вкл)(выкл)} 17:22, 30 января 2016 (UTC)
  • Если речь о этой картинке, то здесь все правильно. Наш юный коллега, прежде чем так резко, сто раз нужно проверить. Но ничего, с годами станете спокойнее и терпимее. Д.Ильин 19:54, 30 января 2016 (UTC).

Возразившие личности, вы глубоко заблуждаетесь. Вчера тестировал n-p-n-транзисторы. То есть реально работал руками с реальным железом. А не с бумажками. У n-p-n-транзистора, дабы его открыть, на базу подаётся плюс относительно коллектора! Не верите — проверьте на реальном железе! И только потом переходите на личности. Я работаю инженером в области АСУТП, если что. На ссылке [2], приведённой вами же, ток базы показан стрелкой правильно, то есть на базе плюс. На вашей ссылке [3] вообще бред, авторы того опуса, судя по всему, путают эмиттер с коллектором, и забыли, что на схемах стрелки направления тока должны быть всегда от плюса к минусу, а никак не наоборот! (теперь посмотрите и на вашу «правильную» картинку) Картинку бы исправил, но надо рег-ться. P. S. Ув. Д. Ильин, в ваших убеждениях «никогда не переходить на личности», а тут вы их грубо нарушили, как же так? Стыдно для 65-летнего дяденьки 😉 83.237.108.191 10:32, 31 января 2016 (UTC)

• Колега, Вы заблуждаетесь. Что ж, разберем по косточкам. Вероятно, Вы согласитесь, что на рисунке правильно показано направление токов. Также правильно показано, что на коллектор подается +, на эмиттер — минус. Допустим, для определенности, что ЭДС коллекторного источника питания 9 В. Припишем потенциалу коллектора нулевое значение. Напомню, что точку с нулевым потенциалом можно выбрать произвольно и от этой точки далее отсчитываются все напряжения узлов. Таким образом, потенциал коллектора очевидно будет 0 В. Тогда потенциал эмиттера будет -9 В. Потенциал базы будет равен 0 минус ЭДС базового источника. Допустим, ЭДС базового источника 4,5 В. Тогда потенциал базы будет -4,5 В. Таким образом, напряжение на базе относительно эмиттера равно +4,5 В, -4,5 — (-9) = 4,5 В, а напряжение коллектора относительно минуса коллекторного питания +9 В. Следовательно, и на коллекторе, и на базе положительные напряжения относительно эмиттера, что и требовалось показать.

Да Вы это можете проверить и на железе. Возьмите батарейку «Крона» (9 В) пусть это будет коллекторное питание. В эмиттер нужно включить резистор, так как в открытом состоянии через транзистор потечет очень большой ток, который может убить транзистор, скажем, резистор 1 кОм. В качестве питания базы можно взять 3 сухих элемента (4,5 В), включать резистор в базу не нужно. Соберите схему и включите. Измерьте напряжения относительно минуса коллекторной батареи. Будет: на эмиттере — т. е. напряжение на резисторе +3.9 В (4,5 — 0,6), на базе 4,5 В (9 — 4,5) 0,6 В — прямое напряжение открытого эмиттерного перехода.

Повторюсь, рисунок неудачный но по полярностям корректный.

А оскорбить я Вас не был намерен, просто заметил, что излишняя горячность (Идиоты!) с годами проходит… Если мои слова Вас обидели, ради бога, простите. Д.Ильин 10:52, 31 января 2016 (UTC).

Хорошо, понял о чём речь, нечасто на практике приходилось иметь дело с двумя источниками питания в цепи с общим коллектором. Тестировал, разумеется, с одним общим источником питания. Думаю, было бы неплохо добавить картинки для цепей с ОЭ и ОК, где используется один общий источник питания. 83.237.107.149 13:24, 31 января 2016 (UTC)

Работа транзистора в ключевом режиме[править код]

Использование в режиме усиления тока в генераторе импульсов.

Ответы@Mail.Ru: Режимы работы биполярного транзистора!!!

а) активный режим – на эмиттерный переход подано прямое напряжение, а на коллекторный переход – обратное; б) режим отсечки – на оба перехода поданы обратные напряжения (транзистор заперт) ; в) режим насыщения – на оба перехода поданы прямые напряжения (транзистор полностью открыт) ; г) инверсный активный режим – напряжение на эмиттерном переходе обратное, на коллекторном – прямое. Режимы отсечки и насыщения характерны для работы транзистора в качестве электронного ключа; активный режим используют при работе транзистора в усилителях. Инверсное включение используется редко, например, в схемах двунаправленных переключателей, при этом транзисторы должны иметь симметричные свойства в обоих направлениях. В режиме отсечки оба перехода заперты, через них проходят незначительные обратные токи, что эквивалентно большому сопротивлению переходов. В первом приближении можно считать, что все токи равны нулю, а между выводами транзистора имеет место разрыв (см. рис. 3.2,а) . <img src=»//content.foto.my.mail.ru/mail/psigumanist/_animated/i-1076.gif» > Рис. 3.2 В режиме насыщения через оба перехода проходит большой прямой ток. В первом приближении можно считать все выводы закороченными. Говорят, что транзистор «стягивается в точку» (рис. 3.2,б) . Более сложная картина токов в транзисторе наблюдается при разных полярностях напряжений на переходах, т. е. в активном режиме. Рис. 3.3 иллюстрирует принцип работы транзистора в активном режиме. Здесь показаны области p — n -переходов и потоки электронов и дырок в результате взаимодействия переходов в активном режиме. <img src=»//content.foto.my.mail.ru/mail/psigumanist/_animated/i-1077.gif» > Рис. 3.3 Через смещенный в прямом направлении эмиттерный переход проходит достаточно большой прямой ток, обусловленный движением основных носителей заряда (в данном случае – электронов) . Электроны пролетают через p-n-переход и инжектируются (впрыскиваются) в область базы; при этом дырки из области базы проходят через переход в эмиттер (для них p-n-переход также смещен в прямом направлении) . Но поскольку эмиттер имеет большую концентрацию примесей, то поток электронов из эмиттера в базу намного сильнее потока дырок из базы в эмиттер. Именно электронный поток и является главным действующим лицом в транзисторе типа n -p-n (аналогично дырки – в транзисторе типа p-n-р) . Из-за диффузии и дрейфа (в дрейфовых транзисторах) электроны движутся в сторону коллекторного перехода, стремясь равномерно распределиться в толще базы. Так как база имеет очень малую толщину и малое число дырок, большинство разогнавшихся еще в эмиттере электронов не успевает рекомбинировать в базе, они достигают коллекторного p-n-перехода, где для них, как для неосновных носителей в области базы, обратное напряжение перехода не является барьером, и уже в коллекторе электроны попадают под притягивающее действие приложенного внешнего напряжения, образуя во внешней цепи коллекторный ток IК . В результате рекомбинации части электронов с дырками базы образуется ток базы IБ, направленный в противоположную от коллектора сторону, и коллекторный ток оказывается несколько меньше эмиттерного. Через коллектор также течет обратный ток неосновных носителей – дырок, вызванный обратным смещением коллекторного перехода.