Биполярният транзистор. Принципът на действие, дизайн и схема на включване

02.06.2019

Общо описание

Биполярният транзистор Това е полупроводников тип електрически преобразувател, проектиран да усилва мощността на сигналите и се състои от три зони с променливи видове електрическа проводимост. Поради своята гъвкавост, такива устройства днес се използват широко в различни усилватели, импулсни устройства и генератори. Първият биполярен транзистор е точков тип и се характеризира с недостатъчна стабилност на работата. В момента се произвеждат и се използват биполярни транзистори от плосък тип, които са много по-надеждни и широки функционални.

Биполярният транзистор

Биполярна транзисторна структура

Това устройство се състои от три полупроводникови области (електроди). Двете крайни имат еднакъв вид електрическа проводимост, а средната е срещу тях. Тази структура се нарича npn-структура. Биполярният транзистор е включен в електрическата верига през външните проводници на неговите електроди. Характерна особеност на това устройство са различните размери на екстремните му зони. По-малкият от тях, наречен емитер, изпълнява функцията за създаване на мощен поток от носители електрически заряд (електрони), която прониква в цялата структура на устройството. Следователно, основната характеристика на излъчвателя е висока степен на допинг. Другата екстремална зона на транзистора от този тип - колекторът - е предназначена за събиране на емитирания поток, който причинява големия му размер в транзисторната структура. Средната зона, от своя страна, се нарича база.

Биполярният транзистор

Видове и принцип на работа

Биполярният транзистор може да бъде произведен по различни технологии - чрез метода на синтез, дифузия и други, което до голяма степен определя техническите характеристики на устройството. Що се отнася до материала, от който са направени такива устройства, силиконови или германиеви плочи се използват за създаване на трислойна структура. Електродът на основната част винаги се измества към излъчвателя, което придава на устройството асиметрия. Ширината на средната част, която зависи от честотите, на които работи транзисторът, може да варира в определени граници. Колкото по-ниска е честотата на устройството, толкова по-широка е неговата база. Работата на устройството се основава на контролиране на движението на носителите на заряд в съответствие с напреженията, прилагани към неговите преходи.

Биполярни транзистори с общ емитер

Схема за включване

Най-широко използваната е такава верига, която се използва за включване на транзистор от този тип с общ изходен излъчвател. Основните елементи на тази схема са захранване самия транзистор и резисторния компонент. Тези елементи образуват линейна каскадна верига, при която поради изтичането на контролирани токове на изхода на веригата се формира усилено напрежение с променлива природа. Всички други елементи на такава верига играят изцяло спомагателна роля. Например, кондензаторът изпълнява функция на разделяне. При отсъствието на този елемент веригата на входния източник ще се характеризира с постоянен ток от източника на захранване. В повечето електрически вериги биполярният транзистор се използва като четириполюсен компонент. С други думи - като устройство, което има два входа и изхода. Тъй като транзисторите от този тип имат само три контакта, за да използват тези устройства като четворки, трябва да направите един от контактите общ. По правило това се прави чрез излъчващ електрод. Поради това често се използва общ биполярен транзистор-емитер.