Bipolyar tranzistor

GOST 2.730 bo'yicha davrlarda bipolyar tranzistorlarni belgilash. O'qning yo'nalishi faol rejimda emitent birikmasi orqali oqim yo'nalishini ko'rsatadi va n-p-n va p-n-p tranzistorlarini ko'rsatish uchun ishlatiladi. Doira individual holatda tranzistorni, yo'qligi - mikrosxemaning bir qismi sifatida tranzistorni anglatadi.

Bipolyar tranzistor - uch elektrodli yarimo'tkazgichli qurilma, tranzistorlar turlaridan biri. Yarimo'tkazgich strukturasida ikkita p-n birikmasi hosil bo'ladi, ular orqali zaryad o'tkazish ikki qutbli tashuvchilar - elektronlar va teshiklar tomonidan amalga oshiriladi. Shuning uchun qurilma maydon (unipolyar) tranzistoridan farqli o'laroq, "bipolyar" (ingliz tilidan. Bipolyar) deb nomlangan tranzistor .

U elektr tebranishlarini kuchaytirish yoki yaratish uchun elektron qurilmalarda, shuningdek, kommutatsiya elementida (masalan, TTL davrlarida) foydalaniladi.

Qurilma

frame| Transistorli qurilmaning eng oddiy vizual diagrammasi

Planar bipolyar npn tranzistorining soddalashtirilgan tasavvurlar diagrammasi.

Bipolyar tranzistor o'zgaruvchan turdagi nopoklik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan uchta yarimo'tkazgich qatlamidan iborat: emitent ("E", inglizcha E bilan belgilanadi), tayanch ("B", inglizcha B) va kollektor ("K", inglizcha C) . Qatlamlarning almashinish tartibiga qarab n-p-n (emitter - n-yarimo'tkazgich, asos - p-yarim o'tkazgich, kollektor - n-yarim o'tkazgich) va p-n-p tranzistorlar farqlanadi. Supero'tkazuvchilar to'g'rilanmaydigan kontaktlar qatlamlarning har biriga ulanadi.

Supero'tkazuvchilar turlari nuqtai nazaridan emitent va kollektor qatlamlari farq qilmaydi, ammo ishlab chiqarish jarayonida ular qurilmaning elektr parametrlarini yaxshilash uchun doping darajasida sezilarli darajada farqlanadi. Kollektor qatlami engil doping bilan qoplangan, bu esa ruxsat etilgan kollektor kuchlanishini oshiradi. Emitent qatlami katta miqdorda qo'llaniladi: emitent ulanishining teskari kuchlanishining kattaligi juda muhim emas, chunki tranzistorlar odatda oldinga yo'naltirilgan emitent aloqasi bo'lgan elektron zanjirlarda ishlaydi. Bundan tashqari, emitent qatlamining og'ir dopingi asosiy qatlamga ozchilik tashuvchisini yaxshiroq in'ektsiya qilishni ta'minlaydi, bu umumiy tayanch davrlarida oqim o'tkazish koeffitsientini oshiradi. Asosiy qatlam engil doping bilan qoplangan, chunki u emitent va kollektor qatlamlari orasida joylashgan va yuqori elektr qarshiligiga ega bo'lishi kerak.

Ish printsipi

Faol kuchaytiruvchi ish rejimida tranzistor yoqilgan bo'lib, uning emitent birlashmasi oldinga yo'naltirilgan (ochiq) va kollektor birikmasi teskari yo'naltirilgan (yopiq).

n-p-n tranzistorida emitentdagi ko'pchilik zaryad tashuvchilar (elektronlar) tayanch hududiga ochiq emitent-bazaning ulanishi (in'ektsiya qilinadi) orqali o'tadi. Ushbu elektronlarning ba'zilari bazadagi (teshiklar) ko'pchilik zaryad tashuvchilar bilan qayta birlashadi. Biroq, asos juda nozik va nisbatan engil doplanganligi sababli, rekombinatsiya vaqti nisbatan uzoq bo'lganligi sababli, emitentdan yuborilgan elektronlarning aksariyati kollektor hududiga tarqaladi. Teskari yo'nalishli kollektor birikmasining kuchli elektr maydoni bazadan (elektronlardan) ozchilik tashuvchilarni ushlaydi va ularni kollektor qatlamiga o'tkazadi. Shunday qilib, kollektor oqimi amalda emitent oqimiga teng bo'ladi, bazadagi kichik rekombinatsiya yo'qolishi bundan mustasno, bu asosiy oqimni tashkil qiladi.

Ishlash rejimlari

Kuchlanishi </br> emitentda </br> asos, </br> kollektor </br> ( $U_{E},U_{B},U_{C}$ )	Tarafsizlik </br> o'tish </br> tayanch-emitter </br> npn turi uchun	Tarafsizlik </br> o'tish </br> asosiy kollektor </br> npn turi uchun	Rejim </br> npn turi uchun
$U_{E}<U_{B}<U_{C}$	bevosita	teskari	normal </br> faol rejim
$U_{E}<U_{B}>U_{C}$	bevosita	bevosita	to'yinganlik rejimi
$U_{E}>U_{B}<U_{C}$	teskari	teskari	kesish rejimi
$U_{E}>U_{B}>U_{C}$	teskari	bevosita	teskari </br> faol rejim
Kuchlanishi </br> emitentda </br> asos, </br> kollektor </br> ( $U_{E},U_{B},U_{C}$ )	Tarafsizlik </br> o'tish </br> tayanch-emitter </br> pnp turi uchun	Tarafsizlik </br> o'tish </br> asosiy kollektor </br> pnp turi uchun	Rejim </br> pnp turi uchun
$U_{E}<U_{B}<U_{C}$	teskari	bevosita	teskari </br> faol rejim
$U_{E}<U_{B}>U_{C}$	teskari	teskari	kesish rejimi
$U_{E}>U_{B}<U_{C}$	bevosita	bevosita	to'yinganlik rejimi
$U_{E}>U_{B}>U_{C}$	bevosita	teskari	normal </br> faol rejim

To'yinganlik rejimi

Ikkala p-n birikmasi ham oldinga yo'naltirilgan (ikkalasi ham ochiq). Emitent va kollektor p-n o'tish joylari oldinga yo'nalishda tashqi manbalarga ulangan bo'lsa, tranzistor to'yinganlik rejimida bo'ladi. Emitent va kollektor birikmalarining diffuziya elektr maydoni tashqi manbalar Ueb va Ucb tomonidan yaratilgan elektr maydoni tomonidan qisman zaiflashadi. Natijada, asosiy zaryad tashuvchilarning tarqalishini cheklaydigan potentsial to'siq kamayadi va emitent va kollektordan poydevorga teshiklarning kirib borishi (in'ektsiya) boshlanadi, ya'ni oqimlarning emitent va kollektori orqali o'tadi. tranzistor, emitentning to'yingan oqimlari deb ataladi ( I _{E. biz} ) va kollektor ( I _{K. biz} ).

Kollektor-emitterning to'yinganlik kuchlanishi (U _{KE. us} ) - ochiq tranzistorda kuchlanishning pasayishi ( R _{SI ning semantik analogi. ochiq} maydon tranzistorlari). Xuddi shunday, bazaviy emitentning to'yinganlik kuchlanishi (U _{BE. us} ) - ochiq tranzistorda tayanch va emitent orasidagi kuchlanishning pasayishi.

Asosiy sozlamalar

• Joriy uzatish koeffitsienti.
• kirish empedansi.
• chiqish o'tkazuvchanligi.
• Teskari kollektor-emitter oqimi.
• Yoqish vaqti.
• Asosiy oqim uzatish nisbatining cheklash chastotasi.
• Teskari kollektor oqimi.
• Maksimal ruxsat etilgan oqim.
• Umumiy emitentli zanjirda oqim o'tkazish koeffitsientining kesish chastotasi .

Adabiyot

• Основы теории транзисторов. 
• Генерирование колебаний и формирование радиосигналов.