Біполярний транзистор. Принцип дії, конструкція і схема включення

Загальний опис Біполярний транзистор являє собою электропреобразовательний прилад напівпровідникового типу, призначений для посилення потужності сигналів і складається з трьох зон з чергуються типами електропровідності. Завдяки своїй універсальності, такі пристрої сьогодні широко використовуються в різноманітних підсилювачах, імпульсних приладах і генераторах. Перший біполярний транзистор був точкового типу і характеризувався недостатньою стійкістю роботи. В даний час випускаються і застосовуються біполярні транзистори площинного типу, які відрізняються набагато більшою надійністю і широкими функціональними можливостями.




Структура біполярних транзисторів Цей пристрій складається з трьох напівпровідникових областей (електродів). Дві крайні з них мають однаковий тип електропровідності, а середня – протилежний їм. Така будова називають n-p-n-структурою. В електричну схему біполярний транзистор включається за допомогою зовнішніх висновків своїх електродів. Характерною особливістю цього пристрою є різні розміри його крайніх областей. Менша з них, звана емітером, виконує функцію створення потужного потоку носіїв електричного заряду (електронів), що пронизує всю структуру пристрою. Тому основною характеристикою емітера є висока ступінь його легування. Інша крайня зона транзистора даного типу – колектор – призначається для збору эмитируемого потоку, що обумовлює його великі розміри в транзисторній структурі. Середня область, в свою чергу, називається базовою.




Типи і принцип роботи Транзистор біполярний може бути виготовлений за різними технологіями – методом сплавлення, дифузії та іншими, що в значній мірі визначає технічні характеристики пристрою. Що ж стосується матеріалу, з якого виготовляються подібні пристрої, то для створення тришарової структури використовуються кремнієві або германієві пластини. Електрод базової частини завжди зміщений у бік емітера, що надає пристрою певну асиметричність. Ширина середньої частини, яка залежить від частот, на яких працює транзистор, може варіюватися в певних межах. Чим нижче частота пристрою, тим ширше його база. Робота пристрою заснована на управлінні рухом носіїв заряду у відповідності з доданими до його переходах напругами. Схема включення Найбільше застосування знайшла така схема, за якою здійснюється включення даного типу транзистора із загальним эмиттерним висновком. Основними елементами цієї схеми служать джерело живлення, сам транзистор і резисторний компонент. Цими елементами утворюється ланцюг лінійного каскаду, де за рахунок протікання керованих струмів на виході схеми утворюється посилене напруга змінного характеру. Всі інші елементи такої ланцюги відіграють суто допоміжну роль. Наприклад, конденсатор виконує розподільчу функцію. При відсутності цього елемента ланцюг джерела вхідного сигналу характеризувалася б постійним струмом від джерела живлення. У більшості електричних схем біполярний транзистор застосовується в якості чотирьохполюсних компонента. Інакше кажучи - як пристрій, що має два вхідних і вихідних виводу. Оскільки транзистори такого типу мають тільки три контакту, для застосування даних пристроїв у якості чотириполюсників потрібно один з контактів зробити спільним. Як правило, таким робиться емітерний електрод. Тому часто застосовується біполярний транзистор з загальним емітером.