 |
|
Переменной емкости с целью изменения частоты резонансных колебаний
16 Биполярный транзистор n-p-n и p-n-p типов и их усилительные свойства
Биполярным транзистором (БПТ) или просто транзистором называют ПП прибор с двумя p–n-переходами, способный усиливать мощность входных электрических сигналов. Транзистор имеет три вывода и трехслойную структуру, состоящую из чередующихся областей с различ-ми типами проводимости: p–n–p или n–p–n (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Структура биполярных транзисторов p–n–p или n–p–n-типа (а, б) и их условное графическое и позиционное обозначение в схемах (в, г); Э – эмиттер, К – коллектор, Б – база
Название «биполярный» обусловлено тем, что в работе транзистора участвуют носители заряда обеих полярностей (электроны и дырки).
Основой транзистора явл. кристалл кремния или германия с созданными в нем двумя p–n-переходами. Структура такого кристалла p–n–p-типа,
изготовленного по сплавной технологии.
Рис. 6.2. Структура сплавного транзистора p–n–p-типа
Пластина ПП n-типа является базовой. На нее наплавляют с двух сторон таблетки акцепторной примеси: для германия – индий, для кремния – алюминий. В процессе термической обработки атомы акцепторной примеси проникают в кристалл, создавая p-области. В результате образуется структура типа p–n–p. Процесс введения примесей осуществляется так, чтобы в одной p-области концентрация акцепторов была больше, чем в другой. Эта область называется эмиттером, а другая – коллектором. Средняя область n-типа обладает наименьшей концентрацией примесей (доноров). Эта область называется базой. От эмиттера, базы, коллектора делаются выводы. Широко применяют также транзисторы типа p–n–p, в которых средняя область обладает дырочной проводимостью, а две другие – электронной.
В соответствии с концентрацией примесей база является высокоомной областью, коллектор – низкоомной, а эмиттер – самой низкоомной. Толщина базы мала (единицы микрометров), площадь p–n-перехода между коллектором и базой в несколько раз больше площади перехода между эмиттером и базой. Первый переход называется коллекторным, второй – эмиттерным.
Для работы транзистора в режиме усиления электрических сигналов к эмиттерному переходу должно быть приложено прямое напряжение, к коллекторному – обратное. Если на эмиттерном переходе нет прямого напряжения, то в коллекторной цепи протекает обратный ток коллекторного перехода, который обычно много меньше рабочих токов.
В устройствах с транзистором чаще всего создают две цепи. Входная цепь служит для управления транзистором, в нее включают источник входного сигнала. В выходной цепи получают усиленные сигналы, в нее включают нагрузку. Существуют три основные схемы включения транзистора: с общей базой, с общим эмиттером и с общим коллектором (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Схемы включения p–n–p-транзистора в режиме усиления малых сигналов: а – с общей базой; б – с общим эмиттером; в – с общим коллектором
