Биполярный транзистор: принцип действия и его основные параметры

Биполярный транзистор: принцип действия и его основные параметры

Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор с двумя или несколькими взаимодействующими р-п переходами и тремя (или более) выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции, и экстракции неосновных носите­ лей заряда. Транзистор называется биполярным, поскольку в его работе участвуют одновременно два типа носителей заряда — электроны и «дырки».

Биполярный транзистор представляет собой трехслойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом электропроводности слоев и содержанием двух р-п переходов. В зависимости от чередования слоев существуют транзисторы типов р-п-р и п-р-п.

Что такое биполярный транзистор

Трехслойная транзисторная структура типа р-п-р, это пластина полупроводника п-типа является основанием конструкции, отсюда и название слоя — база (Б). Два наружных p-слоя создаются в результате диффузии в них акцепторной примеси при сплавлении их с соответствующим материалом.

Биполярный транзистор: принцип действия и его основные параметры

Один из слоев называется эмиттером (Э), а другой — коллектором (К). Так же называются внешние выводы от этих слоев. Соответственно р-п переход между эмиттером и базой называется эмиттерным, а между коллектором и базой — коллекторным.

Биполярный транзистор: принцип действия и его основные параметры

Функция эмиттерного перехода — инжектирование (эмигрирование) носителей заряда в базу, функция коллекторного перехода — сбор носителей заряда (экстракция), прошедших через базовый слой. В транзисторах типа п-р-п функции всех трех слоев и их названия аналогичны, изменяется лишь тип носителей заряда, проходящих через базу: в приборах типа р-п-р это дырки, в приборах типа п-р-п — электроны.

Принцип действия биполярного транзистора и его основные параметры

Каждый из р-п переходов биполярного транзистора может быть смещен либо в прямом, либо в обратном направлении. В зависимости от этого различают четыре режима работы транзистора.

Принцип действия биполярного транзистора и его основные параметры

Управление транзистором наиболее эффективно осуществляется в нормальном активном режиме. При этом транзистор выполняет функции активного элемента электрической цепи: усиление, генерирование, переключение и т. д. В режимах отсечки и насыщения управление транзистором практически отсутствует.

Принцип действия биполярного транзистора и его основные параметры

В нормальном активном режиме внешние напряжения подключают к транзистору таким образом, чтобы обеспечивалось смещение эмиттерного перехода в прямом направлении, а коллекторного перехода — в обратном. Это достигается с помощью двух источников напряжения.

Где применяются биполярные транзисторы

Биполярный транзистор получил широчайшее применение в аналоговых схемах. Его можно встретить не только в усилителях и генераторах, но и модуляторах, демодуляторах и т. д. Получил применение этот полупроводник и в цифровых схемах, где они используется в качестве ключей.

Где применяются биполярные транзисторы

Также биполярные транзисторы в виду особенностей своей конструкции используют в импульсных блоках питания, за их способность выдерживать существенные сквозные токи. В общем, как видно, биполярный транзистор представляет собой достаточно популярный полупроводниковый элемент. На ряду с конденсаторами, резисторами и варисторами.