Типы биполярных транзисторов. Биполярные транзисторы: типы, принцип работы и применение

Что такое биполярные транзисторы. Какие бывают типы биполярных транзисторов. Как устроены и работают биполярные транзисторы. Где применяются биполярные транзисторы. Как проверить исправность биполярного транзистора.

Что такое биполярный транзистор и как он устроен

Биполярный транзистор — это полупроводниковый прибор с тремя выводами, способный усиливать и переключать электрические сигналы. Он состоит из трех областей полупроводника с разным типом проводимости:

• Эмиттер — сильно легированная область, служащая источником носителей заряда
• База — тонкая слаболегированная область
• Коллектор — умеренно легированная область, принимающая носители заряда

Между этими областями образуются два p-n перехода. В зависимости от чередования областей с электронной (n) и дырочной (p) проводимостью различают транзисторы:

• n-p-n типа
• p-n-p типа

Основные типы биполярных транзисторов

По конструкции и технологии изготовления выделяют следующие основные типы биполярных транзисторов:

• Сплавные — получаются вплавлением примесей в полупроводниковую пластину
• Диффузионные — изготавливаются методом диффузии примесей
• Эпитаксиальные — содержат эпитаксиальный слой
• Планарные — имеют плоскую структуру, получаемую фотолитографией
• Мезаструктурные — с вытравленной мезаструктурой

Также транзисторы классифицируют по мощности, рабочей частоте и другим параметрам.

Принцип работы биполярного транзистора

Принцип работы биполярного транзистора основан на управлении потоком носителей заряда через базу. Как это происходит:

1. При подаче прямого напряжения на эмиттерный переход происходит инжекция носителей из эмиттера в базу
2. Часть носителей рекомбинирует в базе, образуя ток базы
3. Остальные носители достигают коллекторного перехода и втягиваются в коллектор его электрическим полем
4. Небольшое изменение тока базы вызывает значительное изменение тока коллектора

Таким образом осуществляется усиление сигнала по току.

Основные параметры и характеристики биполярных транзисторов

Важнейшими параметрами биполярных транзисторов являются:

• Коэффициент усиления по току β (h21э) — отношение изменения тока коллектора к вызвавшему его изменению тока базы
• Максимально допустимый ток коллектора Iк max
• Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер Uкэ max
• Граничная частота коэффициента передачи тока fгр
• Емкость коллекторного перехода Cк
• Входное сопротивление h11э

Эти параметры определяют возможности применения транзистора в различных схемах.

Применение биполярных транзисторов

Биполярные транзисторы широко применяются в электронике благодаря своим уникальным свойствам. Основные области их использования:

• Усилители аналоговых сигналов
• Генераторы электрических колебаний
• Электронные ключи
• Стабилизаторы напряжения
• Логические элементы цифровых схем
• Выходные каскады усилителей мощности

Транзисторы являются основой большинства современных электронных устройств — от бытовой техники до суперкомпьютеров.

Как проверить исправность биполярного транзистора

Простейшая проверка биполярного транзистора выполняется с помощью мультиметра следующим образом:

1. Переведите мультиметр в режим проверки диодов
2. Подключите щупы к выводам транзистора в разных комбинациях
3. Исправный транзистор должен показывать:
   • Проводимость между базой и эмиттером в прямом направлении
   • Проводимость между базой и коллектором в прямом направлении
   • Отсутствие проводимости между эмиттером и коллектором
4. Измерьте коэффициент усиления по току с помощью специального режима мультиметра

Более точная проверка параметров транзистора требует специальных измерительных приборов.

Преимущества и недостатки биполярных транзисторов

Биполярные транзисторы обладают рядом достоинств и недостатков по сравнению с другими типами транзисторов:

Преимущества:

• Высокий коэффициент усиления по току
• Низкий уровень собственных шумов
• Хорошая линейность характеристик
• Способность работать на высоких частотах
• Относительная дешевизна

Недостатки:

• Сравнительно низкое входное сопротивление
• Зависимость параметров от температуры
• Необходимость обеспечения теплоотвода у мощных транзисторов
• Чувствительность к статическому электричеству

Несмотря на недостатки, биполярные транзисторы остаются незаменимыми во многих областях электроники.

2.3.2.11 Основные типы биполярных транзисторов

Существующие типы транзисторов классифицируются по методу изготов­ления, применяемым материалам, осо­бенностям работы, назначению, мощности, диапазону рабочих частот и по другим признакам. Точечные транзисто­ры, исторически бывшие первыми, дав­но уже не применяются. В качестве полупроводников для транзисторов пока используются только германий и крем­ний, но, по-видимому, в дальнейшем будут и другие материалы. По предель­ной мощности, выделяемой в коллектор­ном переходе, в настоящее время раз­личают транзисторы малой, средней и большой мощности, что соответствует значениям Р_{к max} до 0,3 Вт, от 0,3 до 1,5 Вт и более 1,5 Вт. В зависимости от предельной рабочей частоты транзи­сторы бывают низкочастотными (до 3 МГц), среднечастотными (от 3 до 30 МГц) и высокочастотными (выше 30 МГц).

У подавляющего большинства тран­зисторов основным физическим процес­сом является инжекция носителей в эмиттерном переходе, но имеется группа транзисторов, работающих без инжекции.

К ним, в частности, относятся полевые (канальные) транзисторы (см. гл. 7).

Исключительно широкое распростра­нение получили биполярные транзисто­ры, имеющие два n-p-перехода. Их работа была подробно описана выше. Следует различать два вида таких тран­зисторов: дрейфовые, в которых перенос неосновных носителей заряда через ба­зу осуществляется главным образом посредством дрейфа, т. е. под действием ускоряющего электрического поля, и бездрейфовые, в которых такой перенос осуществляется главным образом по­средством диффузии. Не следует без­дрейфовые транзисторы называть диф­фузионными, так как термин «диффу­зионный» должен указывать не на ха­рактер движения носителей, а на техно­логию создания n – р-переходов методом диффузии.

Надо отметить, что в бездрейфовых транзисторах при большой инжекции со стороны эмиттера в базе возникает электрическое поле, и поэтому дви­жение носителей в ней не будет чисто диффузионным. А в базе дрейфовых транзисторов, хотя дрейф и является основным видом движения носителей, происходит также и диффузия носи­телей.

Бездрейфовые транзисторы имеют во всей базовой области одну и ту же концентрацию Примеси. Вследствие этого в базе не возникает электрического поля и носители в ней совершают диффузионное движение от эмиттера к коллектору. Скорость такого движе­ния меньше скорости дрейфа носителей в ускоряющем поле. Следовательно, бездрейфовые транзисторы предназначе­ны для более низких частот, нежели дрейфовые.

В дрейфовых транзисторах электри­ческое поле в базе ускоряет неоснов­ные носители при их движении к кол­лектору, поэтому повышается предель­ная частота и коэффициент усиления тока. Электрическое поле в базе созда­ется за счет неодинаковой концентра­ции примесей базовой области, что может быть достигнуто при диффузион­ном методе изготовления n –р-перехо­дов. Транзисторы, изготовленные таким методом, называются

диффузионными. Возникновение электрического поля в базе этих транзисторов объясняется сле­дующим образом. Пусть, например, в базе имеются донорные примеси для создания электропроводности n-типа. Если концентрация этих примесей вбли­зи эмиттерного перехода больше, нежели вблизи коллекторного перехода, то со­ответственно получится неодинаковая концентрация основных носителей в базе, в данном случае концентрация электро­нов. Около эмиттерного перехода она будет больше. За счет этой разности часть электронов переместится туда, где их концентрация меньше, т. е. к коллек­торному переходу (рисунок 6.16). В базе возникает разность потенциалов («ми­нус» ближе к коллектору, «плюс» – к эмиттеру) и электрическое поле, которое тормозит основные носители, т. е. пре­пятствует дальнейшему смещению элект­ронов. В равновесном состоянии раз­ность потенциалов своим действием на основные носители уравновешивает дей­ствие разности концентраций и в базе устанавливается электрическое поле, ускоряющее неосновные носители (дыр­ки), инжектированные из эмиттера.

Рисунок 6.16 – Принцип устройства дрейфового транзистора

Рассмотрим теперь основные типы транзисторов, различающиеся по кон­струкции и принципу изготовления пе­реходов.

Бездрейфовые транзисторы могут иметь сплавные переходы, полученные по такой же технологии, как у диодов. Эти транзисторы принято называть сплавными. Принцип их устройства пока­зан на рисунок 6.17. В основную пластинку полупроводника с двух сторон вплавля­ются примеси, образующие эмиттерную и коллекторную область. Так как на коллекторном переходе рассеивается большая мощность, то он обычно имеет значительно большие размеры, чем эмиттерный переход. Однако могут быть изготовлены и симметричные сплавные транзисторы, у которых оба перехода одинаковы.

К эмиттеру и коллектору припаива­ются выводы в виде проводничков, а вывод базы часто имеет форму коль­ца – для уменьшения поперечного со­противления базы. Транзистор помеща­ется в металлический герметический корпус, через который проходят в стек­лянных изоляторах выводные провод­ники. Во многих транзисторах один из выводов (базы или коллектора) соеди­нен с корпусом.

Рисунок 6. 17 – Принцип устройства сплавного транзистора

В сплавных транзисторах невозмож­но сделать очень тонкую базу, и по­этому они предназначены только для низких и средних частот. При создании методом вплавления более тонкой базы ее толщина получается неодинаковой в разных местах и во избежание эф­фекта смыкания переходов приходится уменьшать напряжение коллекторного перехода, что снижает предельную мощ­ность транзистора.

Мощные сплавные транзисторы име­ют увеличенную площадь переходов, которые изготовляются в форме полос или колец. Для лучшего охлаждения коллектор припаивается к корпусу, ос­нование которого делается в виде более массивной медной пластинки.

Сплавные транзисторы выпускаются на мощности от нескольких милливатт до десятков ватт. Их достоинство в том, что на коллекторном и эмиттерном переходе можно допустить обратное напряжение 50 – 70 В для германия и 70–150 В для кремния. Сравнительно малые сопротивления эмиттера базы и коллектора позволяют получать в сплав­ных транзисторах большие токи в им­пульсном режиме. Однако предельную частоту f_ практически не удается сделать выше 20 МГц. Недостатком сплав­ных транзисторов является также зна­чительный разброс параметров и харак­теристик.

Дрейфовые транзисторы делаются на предельные частоты, в десятки раз более высокие, нежели у сплавных тран­зисторов. Это объясняется, прежде всего, уменьшением времени пробега носите­лей в базе. Как правило, при изготов­лении дрейфовых транзисторов приме­няется метод диффузии, при котором база может быть сделана очень тонкой. Коллекторный переход получается плав­ным, и тогда его емкость гораздо меньше, чем емкость сплавных перехо­дов. За счет малой толщины базы ко­эффициенты усиления а и р значитель­но выше, чем у сплавных транзисторов. Важно также, что метод диффузии позво­ляет изготовлять транзисторы более точно, с меньшим разбросом парамет­ров и характеристик.

Сплавно-диффузионные транзисторы (или диффузионно-сплавные) отличаются тем, что у них базовая область и кол­лекторный переход изготовлены мето­дом диффузии, а эмиттерный переход– методом вплавления. Многие наши транзисторы изготовлены именно таким методом. На рисунке 6.18, а для примера показан один из вариантов устройства сплавно-диффузионных германиевых транзисторов р –n– р-типа. В пластине германия с электропроводностью р-типа, являющейся коллектором, сделана лун­ка, в которой методом диффузии донорной примеси, например сурьмы, создан тонкий слой базы. Он образует коллекторный переход. Эмиттерная область р-типа создается вплавлением в базовый слой капли сплава, содержащего акцеп­торную примесь, например индий. Вы­вод от базы осуществляется вплавлени­ем капли сплава, содержащего сурьму. В рассмотренной конструкции обычно с корпусом соединяется коллектор. Аналогично могут изготовляться герма­ниевые транзисторы типа n–р –n, а также кремниевые транзисторы. Сплав­но-диффузионные транзисторы имеют рабочие частоты до сотен мегагерц, но рассчитаны на небольшие мощности (100-150 мВт). Эмиттерный переход в них получается малой толщины, и по­этому может выдерживать только низ­кие обратные напряжения.

Конверсионные транзисторы инте­ресны тем, что в них может быть получен тонкий базовый слой большой площади, необходимый для изготовле­ния более мощных высокочастотных транзисторов. В конверсионных тран­зисторах диффузионный эмиттерный переход образуется за счет обратной диффузии примеси из полупроводника в металл эмиттерного электрода. Для этой цели служит пластинка германия (исходный материал), содержащая одно­временно донорные и акцепторные при­меси. В качестве последней применя­ется медь, которая при вплавлении эмиттерного сплава энергично диффун­дирует из германия в эмиттер. Благо­даря этому в слое германия, прилегаю­щем к эмиттеру, резко снижается кон­центрация акцепторной примеси и обра­зуется слой базы с электронной электро­проводностью. Такой процесс перемены типа электропроводности называют кон­версией.

Рисунок 6.18 – Принцип устройства сплавно-диффузионного транзистора (а) и мезатранзистора (б)

Транзисторы конверсионного типа имеют малую емкость С_к и могут ра­ботать при относительно высоких напря­жениях коллекторного перехода. Эти транзисторы обладают хорошей ста­бильностью и малым разбросом пара­метров, а также удобны в производстве. Их недостаток – низкое максимальное допустимое обратное напряжение эмит­терного перехода.

В мезатранзисторах применяется мезаструктура, принцип получения которой был уже рассмотрен применитель­но к диодам (§ 3.8). Такие транзисторы изготовляются сразу в большом коли­честве из одной пластины исходного полупроводника, что уменьшает разброс параметров. На поверхности этой плас­тины, которая должна служить коллек­тором, методом диффузии создают слой базы толщиной в несколько микромет­ров. Для каждого транзистора в этот слой вплавляют маленькие капли спла­вов для образования эмиттерной области и вывода от базы. Далее производят травление поверхности пластинки, защи­щая с помощью специальной маски только небольшие участки около базы и эмиттера. После того как травлением снят значительный слой основной плас­тины, ее разрезают на отдельные тран­зисторы. Структура полученного тран­зистора схематически изображена на рисунке 6. 18, б. Для примера показан герма­ниевый транзистор типа р– n– р.

Мезатранзисторы имеют малые ем­кости переходов (С_к менее 2 пФ), малое сопротивление г₆ и могут работать на частотах до сотен мегагерц. Удобно и то, что от коллектора осуществляется хороший теплоотвод, так как он имеет выводной контакт сравнительно боль­шой площади.

Наилучшими из диффузионных явля­ются так называемые планарные тран­зисторы. У них n-p-переходы образу­ются диффузией примесей сквозь отвер­стие в защитном слое, нанесенном на поверхность полупроводника. При этом выводы от всех областей располагаются в одной плоскости. Название «планарный» дано именно от английского слова planar – плоский. Для изготовления этих транзисторов особенно удобно приме­нять кремний, так как оксидная пленка на его поверхности может служить хо­рошим защитным слоем. Исходная пластинка кремния с пленкой оксида образует коллекторную область. В том месте, где должна быть базовая область, оксидная пленка снимается травлением и создается методом диффузии базовый слой. Затем всю поверхность снова окисляют и повторяют процесс травле­ния и диффузии для создания эмиттер­ной области, которая располагается в средней части базовой. После этого через маску наносятся выводы в виде металлических слоев. Структура планарного транзистора показана на рисунке 6.19. Планарные транзисторы обладают хо­рошими качествами и получили боль­шое распространение. Они удобны в производстве и могут быть изготовле­ны на различные мощности с высоки­ми предельными частотами. Транзистор­ные и диодные элементы микроэлектронных схем, как правило, изготавливаются по планарной технологии.

Рисунок 6.19 – Принцип устройства планарного транзистора

Планарно-эпитаксиальные транзис­торы являются дальнейшим развитием планарных транзисторов. У обычных планарных транзисторов велико сопро­тивление коллекторной области, что невыгодно. Например, при импульсной работе в режиме насыщения у тран­зистора большое сопротивление насы­щения R_нac. Если уменьшить удельное сопротивление материала коллектора, то возрастает емкость С_к и снижается пробивное напряжение коллекторного перехода. Эти недостатки устраняются в эпитаксиальных транзисторах, в ко­торых между базой и низкоомным кол­лектором введен слой с более высоким сопротивлением. При изготовлении та­ких транзисторов коллекторная пластин­ка полупроводника, например, с элект­ронной электропроводностью имеет малое удельное сопротивление. На нее наращивается пленка такого же полу­проводника, но с высоким сопротивле­нием, а затем планарным методом создаются области базы и эмиттера (рисунок 6.20).

Процесс получения на полупровод­никовой пластине слоя, сохраняющего структуру пластины, но имеющего иную удельную проводимость, называют эпитаксиалъным наращиванием. Полученная структура, которую обозначают n⁺ – n, входит в состав коллектора. Знак «+» указывает на область с более высокой концентрацией примеси, т. е. с более высокой удельной проводимостью.

Рисунок 6.20 – Принцип устройства планарно-эпитаксиального транзистора

В рассмотренном транзисторе при малом сопротивлении коллектора полу­чается малая емкость С_к и большое напряжение U_{к-б max}. Эпитаксиальная тех­нология широко применяется при изго­товлении микроэлектронных схем.

Существует ряд других, особых ти­пов транзисторов, которые пока еще не получили достаточно широкого распро­странения. К ним, например, относятся транзисторы типа p – n – i – p, имеющие в базе кроме низкоомного слоя n-типа, от которого сделан вывод, еще допол­нительный, более высокоомный слой i-типа. За счет низкоомного слоя базы уменьшается сопротивление r_б, а за счет высокоомного слоя снижается емкость С_к и повышается U_{к-б max.} Аналогичными свойствами обладают транзисторы n – p– i – n.

Особый интерес представляют ла­винные транзисторы, работающие в ре­жиме лавинного размножения носителей, т. е. при напряжении U_к-б,превышающем допустимое для нормальной работы в режиме усиления. При некоторых усло­виях лавинные транзисторы имеют от­рицательное выходное сопротивление и  > 1. Это позволяет применять их в импульсных устройствах для генерации коротких импульсов и переключения.

У обычных транзисторов предельное напряжение коллектор – база составляет десятки вольт. Специальные высоко­вольтные транзисторы имеют более сложную структуру коллекторного пере­хода, и предельное напряжение доходит у них до нескольких сотен вольт. Им­пульсное предельное напряжение может достигать 1,5 кВ.

Мощные транзисторы работают при больших токах – единицах и десятках ампер. При этом может наблюдаться нежелательное явление «вытеснения» то­ка. Оно объясняется тем, что ток базы, протекая к выводу базы вдоль эмиттерного перехода, создает на поперечном сопротивлении базы некоторое падение напряжения. За счет этого в центре эмиттерного перехода напряжение умень­шается, а на краях эмиттерной области, наоборот, увеличивается. В результате инжекция и ток в центральной части эмиттера меньше, а на краях эмиттера больше. Таким образом, площадь эмит­терного перехода используется неравно­мерно и может возникнуть перегрев кра­ев эмиттера.

Для уменьшения сопротивления ба­зы и вредного эффекта «вытеснения» тока к краям эмиттера в мощных тран­зисторах создают электроды особой кон­фигурации, при которой эмиттерная об­ласть состоит из нескольких участков. Каждый участок имеет небольшую пло­щадь перехода, а суммарная площадь эмиттерного перехода получается такой, какая необходима для протекания боль­шого эмиттерного тока. Существует не­сколько вариантов этих транзисторов. Чаще всего встречается гребенчатая конструкция, в которой эмиттерная об­ласть имеет форму гребенки, а кон­такты эмиттера и базы чередуются друг с другом (рисунок 6.21, а). Другой ва­риант – многоэмиттерная конструкция (рисунок 6.21, б), в которой используется ряд отдельных эмиттеров в виде поло­сок (они могут иметь также форму квадратов или кругов). Все эти эмитте­ры соединены параллельно металличе­ским контактным слоем, нанесенным по­верх слоя защитной оксидной пленки. Иногда мощный транзистор представ­ляет собой несколько параллельно сое­диненных транзисторов, каждый из ко­торых сделан многоэмиттерным. В кон­струкции мощных транзисторов предус­матривается хороший теплоотвод. Вы­пускаются транзисторы мощностью в десятки и даже сотни ватт.

Рисунок 6.21 – Конфигурация электродов мощных СВЧ-транзисторов: а–гребенчатая; б – многоэмиттерная

1 – вывод базы; 2– эмиттерная область;

3– вывод эмиттера

Применение транзисторов для усиле­ния колебаний СВЧ весьма желательно, так как по сравнению с другими полу­проводниковыми и электровакуумными усилительными приборами они имеют меньший уровень собственных шумов, более высокий КПД и низкое напряже­ние питания. Однако изготовление СВЧ-транзисторов представляет значи­тельные технологические трудности. В настоящее время разработаны как мало­мощные, так и мощные биполярные транзисторы из германия, кремния или арсенида галлия для частот в единицы и даже десятки гигагерц. Наилучшие результаты дает изготовление подобных транзисторов по планарной технологии. В частности, так изготовляются крем­ниевые СВЧ-транзисторы типа n – р – n. Мощные СВЧ-транзисторы могут рабо­тать при мощности в импульсе до 100 Вт на частоте до 1 ГГц и 5-10 Вт на частоте 4-5 ГГц и выше. Тран­зисторы малой мощности имеют очень малые размеры. Например, на кремние­вой пластинке диаметром 40 мм форми­руется 8000 транзисторов размером 0,4×0,4 мм. Подобные транзисторы делаются обычно бескорпусными, и их часто применяют в микросхемах. Важ­ное значение для работы транзистора на СВЧ имеет конструкция корпуса и выводов, обеспечивающая минимальное влияние паразитных емкостей и индуктивностей. Применяются, в частности, корпуса с полосковыми, а для более высоких частот – с коаксиальными вы­водами.

Транзисторы оформляют в герме­тичных корпусах различной конструкции (металлостеклянные, металлокерамические и пластмассовые). Некоторые мало­мощные транзисторы делают бескорпус­ными и герметизируют защитными слоями лака и эпоксидной смолы. У транзисторов повышенной мощности с корпусом, как правило, соединяется кол­лектор, а сам корпус привинчивается к шасси аппаратуры, что улучшает теплоотвод.

Помимо одиночных транзисторов промышленность выпускает так назы­ваемые транзисторные сборки, т. е. на­ходящиеся в одном корпусе два или четыре транзистора с самостоятельны­ми выводами. Эти сборки применяются главным образом для переключатель­ных схем.

принцип работы и как проверить

Существуют различные виды полупроводниковых приборов – тиристоры, триоды, они классифицируются по назначению и типу конструкции. Полупроводниковые биполярные транзисторы способны переносить одновременно заряды двух типов, в то время, как полевые только одного.

Конструкция и принцип работы

Ранее вместо транзисторов в электрических схемах использовались специальные малошумящие электронные лампы, но они были больших габаритов и работали за счет накаливания. Биполярный транзистор ГОСТ 18604.11-88 – это полупроводниковый электрический прибор, который является управляемым элементом и характеризуется трехслойной структурой, применяется для управления СВЧ. Может находиться в корпусе и без него. Они бывают p-n-p и n–p–n типа. В зависимости от порядка расположения слоев, базой может быть пластина p или n, на которую наплавляется определенный материал. За счет диффузии во время изготовления получается очень тонкий, но прочный слой покрытия.

Фото – мпринципиальные схемы включения

Чтобы определить, какой перед Вами транзистор, нужно найти стрелку эммитерного перехода. Если её направление идет в сторону базы, то структура pnp, если от неё – то npn. Некоторые полярные импортные аналоги (IGBT и прочие) могут иметь буквенное обозначение перехода. Помимо этого бывают еще биполярные комплементарные транзисторы. Это устройства, у которых одинаковые характеристики, но разные типы проводимости. Такая пара нашла применение в различных радиосхемах. Данную особенность нужно учитывать, если необходима замена отдельных элементов схемы.

Фото – конструкция

Область, которая находится в центре, называется базой, с двух сторон от неё располагаются эммитер и коллектор. База очень тонкая, зачастую её толщина не превышает пары 2 микрон. В теории существует такое понятие, как идеальный биполярный транзистор. Это модель, у которой расстояние между эммитерной и коллекторной областями одинаковое. Но, зачастую, эммиторный переход (область между базой и эммитером) в два раза больше коллекторного (участок между основой и коллектором).

Фото – виды биполярных триодов

По виду подключения и уровню пропускаемого питания, они делятся на:

1. Высокочастотные;
2. Низкочастотные.

По мощности на:

1. Маломощные;
2. Средней мощности;
3. Силовые (для управления необходим транзисторный драйвер).

Принцип работы биполярных транзисторов основан на том, что два срединных перехода расположены по отношению друг к другу в непосредственной близости. Это позволяет существенно усиливать проходящие через них электрические импульсы. Если приложить к разным участкам (областям) электрическую энергию разных потенциалов, то определенная область транзистора сместится. Этим они очень похожи на диоды.

Фото – пример

Например, при положительном открывается область p-n, а при отрицательном она закрывается. Главной особенностью действия транзисторов является то, что при смещении любой области база насыщается электронами или вакансиями (дырками), это позволяет снизить потенциал и увеличить проводимость элемента.

Существуют следующие ключевые виды работы:

1. Активный режим;
2. Отсечка;
3. Двойной или насыщения;
4. Инверсионный.

Перед тем, как определить режим работы в биполярных триодах, нужно разобраться, чем они отличаются друг от друга. Высоковольтные чаще всего работают в активном режиме (он же ключевой режим), здесь во время включения питания смещается переход эмиттера, а на коллекторном участке присутствует обратное напряжение. Инверсионный режим – это антипод активного, здесь все смещено прямо-пропорционально. Благодаря этому, электронные сигналы значительно усиливаются.

Во время отсечки исключены все типы напряжения, уровень тока транзистора сведен к нулю. В этом режиме размыкается транзисторный ключ или полевой триод с изолированным затвором, и устройство отключается. Есть еще также двойной режим или работа в насыщении, при таком виде работы транзистор не может выступать как усилитель. На основании такого принципа подключения работают схемы, где нужно не усиление сигналов, а размыкание и замыкание контактов.

Из-за разности уровней напряжения и тока в различных режимах, для их определения можно проверить биполярный транзистор мультиметром, так, например, в режиме усиления исправный транзистор n-p-n должен показывать изменение каскадов от 500 до 1200 Ом. Принцип измерения описан ниже.

Основное назначение транзисторов – это изменение определенных сигналов электрической сети в зависимости от показателей тока и напряжения. Их свойства позволяют управлять усилением посредством изменения частоты тока. Иными словами, это преобразователь сопротивления и усилитель сигналов. Используется в различной аудио- и видеоаппаратуре для управления маломощными потоками электроэнергии и в качестве УМЗЧ, трансформаторах, контроля двигателей станочного оборудования и т. д.

Видео: как работает биполярные транзисторы

Проверка

Самый простой способ измерить h31e мощных биполярных транзисторов – это прозвонить их мультиметром. Для открытия полупроводникового триода p-n-p подается отрицательное напряжение на базу. Для этого мультиметр переводится в режим омметра на -2000 Ом. Норма для колебания сопротивления от 500 до 1200 Ом.

Чтобы проверить другие участки, нужно на базу подать плюсовое сопротивление. При этой проверке индикатор должен показать большее сопротивление, в противном случае, триод неисправен.

Иногда выходные сигналы перебиваются резисторами, которые устанавливают для снижения сопротивления, но сейчас такая технология шунтирования редко используется. Для проверки характеристики сопротивления импульсных транзисторов n-p-n нужно подключать к базе плюс, а к выводам эммитера и коллектора – минус.

Технические характеристики и маркировка

Главными параметрами, по которым подбираются эти полупроводниковые элементы, является цоколевка и цветовая маркировка.

Фото – цоколевка маломощных биполярных триодовФото – цоколевка силовых

Также используется цветовая маркировка.

Фото – примеры цветовой маркировкиФото – таблица цветов

Многие отечественные современные транзисторы также обозначаются буквенным шифром, в который включается информация о группе (полевые, биполярные), типе (кремниевые и т. д.,) годе и месяце выпуска.

Фото – расшифровка

Основные свойства (параметры) триодов:

1. Коэффициент усиления по напряжению тока;
2. Входящее напряжение;
3. Составные частотные характеристики.

Для их выбора еще используются статические характеристики, которые включают сравнение входных и выходных ВАХ.

Необходимые параметры можно вычислить, если произвести расчет по основным характеристикам (распределение токов каскада, расчет ключевого режима). Коллекторный ток: Ik=(Ucc-Uкэнас)/Rн

• Ucc – напряжение сети;
• Uкэнас – насыщение;
• Rн – сопротивление сети.

Потери мощности при работе:

P=Ik*Uкэнас

Купить биполярные транзисторы SMD, IGBT и другие можно в любом электротехническом магазине. Их цена варьируется от нескольких центов до десятка долларов, в зависимости от назначения и характеристик.

Вопросы к лабораторным занятиям по дисциплине “Электронные устройства”

(2  цикл работ)

I Общие сведения о биполярных транзисторах

1.  Определение транзистора

2.  Какие транзисторы называются биполярными?

3.  Принцип устройства биполярного транзистора типа n-p-n

4.   Принцип устройства биполярного транзистора типа p-n-p

5.  Какие области имеются в биполярном транзисторе

6.  Какие переходы имеются в биполярном транзисторе

7.  Схема замещения биполярного транзистора типа n-p-n

8.  Схема замещения биполярного транзистора типа p-n-p

9.  Условные графические изображения транзисторов обоих типов

10.  Условия работы транзистора

11.  Режимы работы транзистора

12.  Напряжение на переходах транзистора при работе в активном режиме

13.  Напряжение на переходах транзистора при работе в режиме отсечки

14.  Напряжение на переходах транзистора при работе в режиме насыщения

15.  Количество и назначение цепей в схемах с транзисторами

16.  Основные типы биполярных транзисторов

17.  Типы транзисторов по мощности

18.  Бездрейфовые и дрейфовые транзисторы

19.  Сплавные транзисторы

20.  Диффузионно-сплавные транзисторы

21.  Конверсионные транзисторы

22.  Планарно-эпитаксиальные транзисторы

23.   Лавинные транзисторы

24.  Мощные транзисторы

25.  СВЧ-транзисторы

26.  Транзисторные матрицы

II Характеристики и параметры биполярный транзисторов

1.  Какие характеристики называются статическими?

2.  Какие характеристики называются входными?

3.  Какие характеристики называются выходными?

4.  Какие характеристики называются характеристиками управления?

5.  Какие характеристики называются характеристиками обратной связи?

6.  Входные характеристики транзистора, включенного по схеме с ОЭ

7.  Влияние напряжения коллектор-эмиттер на ток базы

8.  Влияние напряжения база-эмиттер на ток базы

9.  Выходные характеристики транзистора, включенного по схеме с ОЭ

10.  Влияние напряжения коллектор-эмиттер на ток коллектора

11.  Влияние напряжения база-эмиттер на ток коллектора

12.  Влияние тока базы на ток коллектора

13.  Характеристики управления транзистора, включенного по схеме с ОЭ

14.   Влияние тока базы на ток коллектора

15.  Влияние напряжения коллектор-эмиттер на ток коллектора

16.  Влияние напряжения база-эмиттер на ток коллектора

17.  Характеристики обратной связи транзистора, включенного по схеме с ОЭ

18.  Чем объясняется наличие в транзисторе внутренней обратной связи?

19.  Входные характеристики транзистора, включенного по схеме с ОБ

20.  Влияние напряжения  эмиттер-база на ток эмиттера

21.  Влияние напряжения  коллектор-база на ток эмиттера

22.  Выходные характеристики транзистора, включенного по схеме с ОБ

23.  Влияние напряжения коллектор-база на ток коллектора

24.  Влияние тока эмиттера на ток коллектора

25.  Характеристики управления транзистора, включенного по схеме с ОБ

26.  Влияние тока эмиттера на ток коллектора

27.  Влияние напряжения коллектор-база на ток коллектора

28.  Влияние напряжения эмиттер-база на ток коллектора

29.  Собственные (первичные)параметры транзистора

30.   Эквивалентная Т-образная схема транзистора с генератором ЭДС

31.  Эквивалентная Т-образная схема транзистора с генератором тока

32.  Эквивалентная с генератором тока для транзистора, включенного по схеме с ОЭ

33.  Вторичные параметры транзистора

34.  h-параметры транзисторов

35.  Входное сопротивление

36.  Коэффициент обратной связи

37.  Коэффициент усиления по току

38.  Входная проводимость

39.  Зависимость между переменными токами и напряжениями с использованием h-параметров

40.  Эквивалентная схема транзистора с использованием h-параметров

41.  h-параметры для схемы с ОЭ

42.  h-параметры для схемы с ОБ

43.  h-параметры для схемы с ОК

44.  Значения h-параметров для различных схем включения

45.  Расчет  h-параметров по входным и выходным характеристикам

46.  y-параметры транзисторов

47.  Входная проводимость

48.  Проводимость обратной связи

49.  Проводимость управления (крутизна)

50.   Выходная проводимость

51.  Связь y-параметров с h-параметрами

52.  Зависимость между переменными токами и напряжениями с использованием y-параметров

53.  Достоинства и недостатки h-параметров

III Работа транзистора в активном режиме

1.  Подключение транзисторов обоих типов в активном режиме

2.  ВАХ эмиттерного перехода

3.  ВАХ коллекторного перехода

4.  В чем заключается принцип работы транзистора в активном режиме?

5.  Какое напряжение является входным?

6.  Физические процессы в транзисторе n-p-n типа в активном режиме

7.  Физические процессы в транзисторе p-n-p типа в активном режиме

8.  Физические процессы в транзисторе при отсутствии напряжения на эмиттерном переходе

9.  Влияние толщины базы на работу транзистора

10.  Влияние тока эмиттера на ток коллектора

11.  Определение эмиттера

12.  Определение коллектора

13.  Определение базы

14.  Возможно ли использование эмиттера в качестве коллектора?

15.   В чем заключается инверсный режим работы транзистора?

16.  Существует ли линейная зависимость между токами транзистора?

17.  Потенциальная диаграмма транзистора

18.  Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока

19.  Сопротивление базы. Влияние на работу транзистора, величина

20.  Сопротивление эмиттера. Влияние на работу транзистора, величина

21.  Сопротивление коллектора. Влияние на работу транзистора, величина

22.  Как рассчитать сопротивление эмиттера?

23.  На каком переходе и при каком условии возможен электрический пробой?

24.  Вторичный пробой

25.  Какое явление называется модуляцией толщины базы?

26.  В чем заключается эффект смыкания?

27.  В чем заключается процессы накапливания и рассасывания неосновных носителей зарядов в базе?

28.  Полный коллекторный ток

29.  Коэффициент передачи тока эмиттера

30.  Как измерить начальный ток коллектора?

31.  Зависимость тока коллектора от тока базы

32.   Коэффициент передачи тока базы

33.  Как связаны между собой коэффициенты токов базы и эмиттера

Транзистор с биполярным переходом: типы и его применение

Изобретение транзистора с биполярным переходом (BJT) сделано в 1948 году. Транзисторы являются основными электронными устройствами, которые образуются из-за комбинации диодов, которые называются биполярными. переходной транзистор. Они произвели революцию в современной электронной системе. Эти изобретения транзисторов являются основными причинами замены электронных ламп. Отдельные диоды p-n перехода, соединенные встречно, приводят к образованию транзистора.

Это трехконтактные устройства. Эмиттер, база и коллектор называются терминалами. Базовая область является общей клеммой для базы и коллектора. Эти образованные транзисторы входят в состав различных типов полупроводников. Это заставляет транзистор работать либо в полностью включенном режиме, либо в выключенном режиме. Это проложило путь для транзистора, позволяющего применять переключение.

Два диода с переходом p- и n-типа соединены таким образом, что получается транзистор, определяемый как транзистор с биполярным переходом. Эти клеммы отвечают за движение носителей заряда, что приводит к протеканию тока.

Типы BJT

В основном транзисторы с биполярным переходом классифицируются на основе его контакта, будь то точечный контакт или переход. Но чаще всего в наши дни используются транзисторы с переходами. Эти биполярные переходные транзисторы образованы из-за комбинации полупроводниковых диодов, классифицируемых на основе подключенных p-типов и n-типов.

Если два p-типа соединены с ан-типом посередине, это определяется как транзистор P-N-P. Если два n-типа соединены с p-типом посередине, это определяется как транзистор NP-N. Эти N-P-N и P-N-P относятся к категории BJT или называются типами BJT.

Существует еще один тип BJT, который называется транзистором с гетеробиполярным переходом, в котором предпочтение отдается другому полупроводниковому материалу, в зависимости от того, какие различные переходы в транзисторе разработаны. Таким образом, биполярные транзисторы классифицируются.

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о BJT MCQ.0003

Единственная разница между транзисторами P-N-P и N-P-N заключается в том, что движение тока основано на том, что указано стрелками.

Принцип работы биполярного транзистора

Три вывода биполярного транзистора отвечают за формирование соединений эмиттера и базы, а также коллектора и базы. Как известно, переход база-эмиттер находится в прямом смещении, а переход коллектор-база — в обратном смещении. Из-за прямого смещения на базе и эмиттере поток основных носителей происходит от эмиттера к базе.

Так как область основания имеет легкую легированную концентрацию, не все основные носители объединяются, некоторые из них имеют тенденцию течь к коллектору. Таким образом генерируются токи на эмиттере, базе и коллекторе. Генерируемый ток эмиттера представляет собой сумму токов базы и коллектора. Величина генерируемого тока базы меньше по сравнению с токами, генерируемыми на эмиттере и коллекторе.

Принцип работы остается одинаковым как для транзистора P-N-P, так и для транзистора N-P-N, но единственная разница между ними заключается в наличии основных носителей заряда. В P-N-P большинство носителей — дырки, а в N-P-N — электроны.

Эквивалентная схема BJT

Из обсуждения транзисторов становится ясно, что формирование транзистора связано с участием двух диодов, подключенных сзади к нему. Следовательно, эти диоды приводят к образованию двух соответствующих переходов, что также связано с наличием в них клемм.

Представление эквивалентной схемы транзистора P-N-P (BJT)

Следовательно, схема BJT может быть представлена ​​двумя диодами с переходом P-N. Это представляет собой эквивалентную схему BJT.

Смещение биполярного транзистора

Смещение биполярного транзистора представляет собой не что иное, как подачу внешнего напряжения на соответствующие переходы, задействованные в нем. Это смещение приводит к основному процессу транзистора, на основе которого классифицируются области.

(1) Зона отсечки

Поскольку оба перехода транзисторов не питаются от внешнего источника. Следовательно, нет очевидной подачи наблюдаемых напряжений. Сформированная область определяется как область отсечки.

(2) Активная область

При этом один переход должен находиться в режиме прямого смещения, а другой — в режиме обратного смещения. Этот тип области упоминается как активная область. При этом точка q будет находиться в центре кривой характеристики, поэтому она наиболее часто используется во время операций.

(3) Область насыщения

При этом оба перехода должны быть в прямом режиме, то есть в режиме высокой проводимости. Этот тип области называется областью насыщения.

При применении транзистора в качестве ключа предпочтительны режимы отсечки и режимы насыщения. То есть либо он должен работать в полностью включенном режиме, либо в выключенном режиме. Следовательно, эта концепция Q-точки в активной области и в других модах, чтобы сделать ее стабильной, требует смещения.

(1) Фиксированное смещение

Это смещение также называется базовым смещением. В этом типе смещения соединение одного источника питания будет поддерживаться между базой и коллектором с помощью двух резисторов. Если значения сопротивления варьируются в зависимости от него, можно регулировать ток на клеммной базе. Таким образом, также можно контролировать точку Q.

(2) Смещение коллектор-база

В этом случае резистор базы собирается на коллекторе, а не подключается к источнику питания. Этот тип смещения предпочтителен во время стабилизации точки Q по отношению к изменениям температуры.

Если ток коллектора имеет тенденцию к увеличению, это может привести к падению напряжения на резисторе, что приведет к уменьшению значения напряжения на резисторе базы. Таким образом, ток на базе уменьшается одновременно с уменьшением значения тока на коллекторе. Это уменьшит влияние температуры на точку Q, сделав ее стабильной

(3) Самосмещение

Этот тип смещения также называется смещением делителя напряжения. Этот тип смещения является наиболее часто используемым. Резисторы расположены по схеме делителя потенциала. Следовательно, на базовую клемму подается равное или фиксированное количество напряжений. Таким образом, методы смещения для транзисторов классифицируются.

Характеристики биполярного переходного транзистора

Характеристики биполярного транзистора зависят от его конфигурации, классифицируются ли они с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором.

Таким образом, сравниваются характеристики различных конфигураций биполярного транзистора.

Коэффициент усиления по напряжению

Коэффициент усиления по напряжению определяется как отношение выходного напряжения к приложенному входному напряжению. Это усиление напряжения зависит от токов, генерируемых в зависимости от его конфигурации и подключенных к нему резисторов.

Коэффициент усиления по току

Отношение тока, генерируемого на выходе, к входному значению тока, называемому коэффициентом усиления по току конкретного транзистора. Наибольшее усиление по току получается при схеме с общим коллектором. При очень меньшем значении коэффициента усиления по напряжению самые высокие коэффициенты усиления по току достигаются в конфигурации с общим коллектором.

Применение BJT

Применение биполярного транзистора в следующем:
1) Это транзисторы, которые предпочтительны в логических схемах.
2) Используется в цепях усиления.
3) Они предпочтительны в колебательных контурах.
4) Предпочтительны в схемах с несколькими вибраторами.
5) В цепях ограничения они предпочтительны для цепей формирования волны.
6) Используется в схемах таймера и схемах задержки времени.
7) Используются в цепях коммутации.
8) Используется в схемах детектора или в качестве демодуляции.

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о MCQ с транзисторно-транзисторной логикой и MCQ со смещением транзистора.

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше об усилителе BJT

Эти транзисторы с биполярным переходом имеют более простую конструкцию. Они считаются основной классификацией транзисторов. Основное применение этого транзистора часто проявляется в качестве переключателей. Причина этого в том, что его конструкция менее сложна по сравнению с другими транзисторами.

Теперь вы можете определить, почему конфигурации в BJT классифицируются и их важность в электронных системах?

Транзистор с биполярным переходом BJT. Конструкция, типы и методы соединения

Это название представляет собой устройство, имеющее передаточные резисторы. Поскольку мы видели, что полупроводник оказывает меньшее сопротивление протеканию тока в одном направлении и высокое сопротивление в другом направлении, мы называем устройство, изготовленное из полупроводников, транзистором.
В основном существует два типа транзисторов:

1. Точечный контакт
2. Транзистор с переходом

Транзисторы с переходом используются чаще, чем транзисторы с точечным контактом. Их предпочитают из-за прочности и небольшого размера. Переходные транзисторы подразделяются на два типа:

1. PNP
2. NPN

Каждый из них имеет 3 электрода, называемых эмиттером, базой и коллектором. Они изготовлены из полупроводников типов P и N в зависимости от типа.

ТРАНЗИСТОР

Транзистор был изобретен Уильямом Шокли в 1947 году. Транзистор состоит из двух PN-переходов. Переходы образованы путем размещения полупроводниковых слоев P-типа или N-типа между парой противоположных типов. Существует два типа транзисторов: один называется транзистором PNP, а другой называется транзистором NPN.

Транзистор PNP состоит из двух полупроводников P-типа, разделенных тонким сечением N-типа, как показано на рисунке (a). Точно так же NPN-транзистор состоит из двух полупроводников N-типа, разделенных тонким сечением P-типа, как показано на рисунке (а). символ, используемый для транзисторов PNP и NPN, также показан на диаграммах.

По сути, транзистор состоит из трех частей, известных как эмиттер, база и коллектор. Часть на одной стороне является эмиттером, а часть на противоположной стороне — коллектором. Средняя часть называется базой и образует два перехода между эмиттером и коллектором.

ЭМИТТЕР

Часть на одной стороне транзистора, которая подает носители заряда (т. е. электроны или дырки) на две другие части. Эмиттер представляет собой сильно легированную область. Эмиттер всегда смещен в прямом направлении по отношению к базе, так что он может обеспечивать большое количество основных носителей. Как в транзисторах PNP, так и в транзисторах NPN эмиттерно-базовый переход всегда должен быть смещен в прямом направлении. Эмиттер PNP-транзистора подает дырочные заряды на его переходы с базой. Точно так же эмиттер PNP-транзистора поставляет свободные электроны на его соединение с базой.

КОЛЛЕКТОР

Часть на другой стороне транзистора (т. е. сторона, противоположная эмиттеру), которая собирает носители заряда (т. е. электроны или дырки). Коллектор всегда больше эмиттера и базы транзистора. Уровень легирования коллектора находится между сильным легированием эмиттера и легким легированием базы. Как в транзисторах PNP, так и в транзисторах NPN переход коллектор-база всегда должен быть смещен в обратном направлении. Его функция заключается в удалении носителей заряда от соединения с основанием. На коллектор PNP-транзистора поступают дырочные заряды, которые текут по выходной цепи. Точно так же коллектор транзистора NPN получает электроны.

ОСНОВА

Средняя часть, образующая два PN-перехода между эмиттером и коллектором, называется базой. База транзистора тонкая по сравнению с эмиттером и представляет собой слабо легированную часть. Функция основания заключается в управлении потоком носителей заряда. Эмиттерные переходы смещены в прямом направлении, что позволяет использовать эмиттерную цепь с низким сопротивлением. Переход база-коллектор смещен в обратном направлении и имеет высокое сопротивление в цепи коллектора.

ТРАНЗИСТОРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

The techniques used for manufacturing transistor are given as below:

1. Grown Junction
2. Alloy or Fused Junction
3. Diffused Junction
4. Epitaxial Junction
5. Point Contact Junction

Grown Junction

This junction is prepared by using либо метод Чохральского, либо метод плавающей зоны. Аппарат, используемый для техники Чохральского, показан на рисунке ниже. Он состоит из графитового тигля, кварцевого контейнера, вращающегося тягового стержня и катушек индукционного нагрева, размещенных вокруг графитового тигля. Графитовый тигель содержит расплавленный полупроводниковый материал.

Аппарат для метода Чохральского

Прежде всего, в расплавленный полупроводник погружают затравку полупроводника. Затем его постепенно выводят, при этом стержень, удерживающий семя, медленно вращается. PN-переходы выращивают, сначала добавляя в расплав примеси P-типа, а затем меняя его на N-тип.

Соединение из сплава или сплава

Соединение из сплава позволяет получить соединения PN, которые имеют высокие (PIV) значения пикового напряжения и тока. Такие переходы имеют большую емкость из-за большой площади перехода. В методе соединения сплава небольшая точка алюминия помещается на кремниевую воду N-типа, как показано на рисунке (d). Тэн нагревают до температуры около 150С. При этой температуре алюминий плавится и растворяет часть кремния. Затем его температура понижается, и кремний снова замерзает, образуя монокристалл с PN-переходом, как показано на рисунке.

Диффузный переход

Этот метод дает нам точный контроль концентрации примесей для изготовления PN перехода. Кремниевая пластина N-типа, называемая подложкой (или основанием), подвергается воздействию газовой примеси P-типа, как показано на рисунке (e). Затем пластину нагревают до достаточно высокой температуры, при которой примеси медленно диффундируют к поверхности воды. После диффузии части поверхности защищаются, а остальные вытравливаются, как показано на рисунке.

Эпитаксиальный переход

Этот переход отличается от диффузного перехода только тем, что переход изготавливается не на подложке, а на эпитаксиальном слое, выращенном над подложкой. Преимуществом эпитаксиальных переходов является низкое сопротивление.

Точечный контактный переход

Состоит из полупроводниковой (кремниевой или германиевой) пластины N-типа, одна сторона которой припаяна к металлическому основанию, а другая сторона имеет пружину из фосфористой бронзы (или вольфрама) (называемую кошачьим усом) прижаты к нему, как показано на рисунке (f). Вся сборка заключена в керамическую или стеклянную оболочку, чтобы придать ей механическую прочность.

PN-переход формируется путем пропускания большого тока (около 200 мА) в течение от 1 до 100 миллисекунд. Соединение образуется в точке контакта из-за плавления поверхности кремния и диффузии материала нитевидных кристаллов в поверхность в этой точке, как показано на рисунке (f).

Точечное соединение имеет очень низкое значение емкости. Благодаря этому такие переходы очень удобны для работы на частотах до 10 ГГц.

Режимы работы BJT

В биполярном транзисторе есть два перехода. Каждый переход может иметь прямое или обратное смещение независимо друг от друга. Таким образом, существует четыре режима работы:

1. Прямой активный
2. Отсечка
3. Насыщение
4. Обратный активный

ПРЯМОЙ АКТИВНЫЙ

пристрастный. Транзистор ведет себя как источник. Благодаря управляемым характеристикам источника BJT можно использовать в качестве усилителя и в аналоговых схемах.

ОТРЕЗКА

Когда оба перехода смещены в обратном направлении, это называется режимом отсечки. В этой ситуации ток почти равен нулю, и транзистор ведет себя как разомкнутый ключ.

НАСЫЩЕНИЕ

В режиме насыщения оба перехода смещены в прямом направлении, большой коллекторный ток протекает при небольшом напряжении на переходе коллектор-база. Транзистор ведет себя как замкнутый ключ.

REVERSE ACTIVE

Это противоположно прямому активному режиму, потому что в этом эмиттерно-базовый переход смещен в обратном направлении, а коллекторно-базовый переход смещен в прямом направлении. Это называется инвертированный режим. Для усиления не подходит.
Однако обратный активный режим применяется в цифровых схемах и некоторых аналоговых схемах переключения.

Транзисторы с биполярным переходом (BJT) | mbedded.ninja

Содержание

Обзор

Биполярные переходные транзисторы (BJT) представляют собой активные электрические полупроводниковые компоненты с тремя ножками. Они ведут себя как усилитель тока, усиливая небольшой ток база-эмиттер (BE) в больший ток коллектор-эмиттер (CE).

Транзисторы BJT были вторым типом транзисторов, которые производились массово (заменив транзистор типа A), сначала в очень больших количествах ¹ .

Они используются для изготовления таких вещей, как усилители, переключатели, линейные регуляторы, токовые зеркала и цифровая логика.

Типы

BJT бывают двух видов: NPN или PNP. Они оба имеют три вывода: коллектор (C), базу (B) и эмиттер (E).

Различия между типами транзисторов NPN и PNP аналогичны типам N-Channel и P-Channel MOSFET.

Схематические обозначения

Схематические обозначения транзисторов NPN и PNP показаны ниже:

Условные обозначения для транзисторов NPN и PNP. Обратите внимание, что коллектор и эмиттер имеют перевернутые положения для PNP, как это обычно изображается на схемах.

Обратите внимание, что коллектор и эмиттер перевернуты для PNP (по сравнению с NPN), так они обычно рисуются на схемах.

Стрелка всегда находится на эмиттерной ножке BJT. Чтобы различить их, стрелка на NPN указывает на от транзистора на , стрелка на PNP указывает на по отношению к транзистор.

Иногда вы увидите транзисторы, нарисованные без кругов вокруг них, они обозначают то же самое, что и символы выше.

Как они работают

BJT сделаны из куска кремния. Они представляют собой либо тонкий слой полупроводника P-типа, зажатый между двумя слоями полупроводника N-типа (NPN), либо, наоборот, тонкий слой полупроводника N-типа, зажатый между двумя слоями полупроводника P-типа (PNP).

Биполярная часть их названия происходит от того факта, что они проводят с использованием как основных, так и неосновных носителей заряда.

Характеристики BJT

Характеристики BJT — это семейство кривых, которые показывают, как BJT реагирует на различные токи и напряжения на его клеммах. Обычно два параметра изменяются, в то время как третий остается постоянным. Характеристики BJT можно разбить на:

• Входные характеристики: Как \(I_{B}\) меняется с \(V_{BE}\) , при константе \(V_{CE}\) ² .
• Передаточные характеристики: Как \(I_C\) изменяется с \(I_B\) при константе \(V_{CE}\) .
• Выходные характеристики: Как \(I_C\) изменяется с \(V_{CE}\) , при константе \(I_B\) .
• Взаимные характеристики: Как \(I_C\) меняется с \(V_{BE}\) ³ .

Выходные характеристики

Характеристическая выходная кривая для BJT показывает изменение тока коллектора \(I_C\) при изменении напряжения коллектор-эмиттер \(V_{CE}\) при фиксированном токе базы \(I_B\) . Эта кривая показана для ряда базовых токов, чтобы покрыть диапазон рабочих точек, и, как правило, вы можете интерполировать кривые для вашего конкретного базового тока, если это необходимо.

На приведенном ниже рисунке показаны смоделированные передаточные характеристики популярного транзистора 2N2222 BJT. \(I_C\) отображается в зависимости от \(V_{CE}\) для диапазона базовых токов \(I_B\) в диапазоне от 0 до 5 мА:

Выходные передаточные характеристики (моделированные) для 2N2222 БЖТ.

(файл моделирования Micro-Cap: Circuit.cir)

Важные параметры

Бета и усиление (B, hfe)

Коэффициент усиления BJT представляет собой отношение между током базы и током коллектора (следовательно, это коэффициент усиления по току ), обычно при измерении с биполярным транзистором в конфигурации с общим эмиттером. Используются несколько различных выигрышей и символов, поэтому важно знать, о каком именно выигрыше идет речь:

• \(\beta\) : Усиление по постоянному току (большой сигнал) ) усиление, часть модели H-параметров (гибридных параметров) (такая же, как \(\beta\) ). Также иногда записывается как \(h_{21}\)
• \(h_{fe}\) : Усиление слабого сигнала, часть модели H-параметров

Все они зависят от некоторых других параметров, таких как как ток коллектора и температура, но обычно усиление рассматривается как константа. Главное помнить не следует ожидать, что коэффициент усиления по току будет равен точному числу даже между одним и тем же биполярным транзистором из одной и той же производственной партии .

\начать{выравнивание} I_C = \бета I_B \end{align}

\(FE\) часть двух усилений H-параметров представляет:

• \(F\) : F или усиление тока
2 ( E\) : Измерено с помощью BJT в конфигурации common- E mitter

Температура оказывает большое влияние на коэффициент усиления BJT.

Раннее напряжение (Ва)

• Обозначение: \(V_A\)

Раннее напряжение — это параметр, используемый для определения Раннего эффекта . Ранний эффект описывает небольшое увеличение тока коллектора при увеличении напряжения коллектор-эмиттер (при работе биполярного транзистора в области насыщения). По мере увеличения \(V_{CE}\) на BJT обратное смещение на \(V_{CB}\) переход увеличивается (это просто PN переход в обратном смещении при типичной работе). Это увеличивает обедненную область этого перехода, что уменьшает эффективную ширину основания . Поскольку ток насыщения обратно пропорционален эффективной ширине базы, увеличение \(V_{CE}\) приводит к увеличению \(I_C\) .

Влияние напряжения коллектор-эмиттер на ток коллектора определяется следующим уравнением:

\begin{выравнивание} I_C = I_{C(sat)} ( 1 + \frac{V_{CE}}{V_A} ) \end{align}

где:\(V_A\) — Раннее напряжение

Раннее напряжение может быть получено из \(I_C\) против \(V_{CE}\) графиков. Если вы экстраполируете активную часть кривой (за коленом) обратно туда, где линия пересекает ось X, это даст вам отрицательное значение раннего напряжения, \(-V_A\) . Не имеет значения, каков базовый ток \(I_B\) , все кривые должны пересекать ось x в одной и той же точке. Следующий график показывает это:

График зависимости Vce от Ic, показывающий, как раннее напряжение является экстраполяцией кривых (в активной области) обратно к пересечению оси x.

(файл моделирования Micro-Cap: Early-voltage.cir)

Micro-Cap с транзистором QNB использовался для моделирования этих кривых \(I_C\) и \(V_{CE}\) . Эта модель имела раннее напряжение VAF , установленное на 45 В , что хорошо согласуется с экстраполированными кривыми и пересечением оси x.

В моделях SPICE переменная VAF обычно используется для обозначения раннего напряжения (обозначает прямое раннее напряжение ).

Емкость Миллера

TODO: Добавить примечания здесь

Тепловое напряжение

Тепловое напряжение биполярного транзистора представляет собой напряжение на PN-переходе, вызванное температурой перехода. {-19{\circ}C\) , \(V_T\) примерно равно \(25 мВ\) . \(25 мВ\) является достаточно хорошим приближением для теплового напряжения во многих сценариях без учета фактической температуры перехода. Тепловое напряжение используется в гибридной пи-модели биполярного транзистора.

Модели транзисторов BJT

Модель транзистора Ebers-Moll

TODO: Добавить информацию здесь

Модель транзистора Hybrid-Pi

частоты. Существует несколько вариантов модели гибридного пи, самым простым из которых является линеаризованная версия с малым сигналом. Она также известна как модель Джаколетто в честь Л. Дж. Джаколетто, который разработал ее в 1919 году.69 ⁴ .

Линеаризованная гибридная пи-модель для слабого сигнала

Линеаризованная гибридная пи-модель для слабого сигнала является упрощением полной гибридной пи-модели.

Упрощенная модель биполярного транзистора типа Hybrid-Pi.

Входы (независимые переменные) модели:

• Малосигнальное напряжение база-эмиттер \(v_\pi\)
• Малосигнальное напряжение коллектор-эмиттер \(v_{CE}\)

Исходя из этого, модель рассчитывает следующие выходные данные (зависимые переменные):

• Ток базы при слабом сигнале \(i_B\)
• Ток коллектора при слабом сигнале \(i_C\)

(v_{ce} = 0\) ) ⁴ :

\begin{align} g_m &= \слева. \frac{i_C}{v_{BE}} \right|_{v_{ce}=0} \nonumber \\ \label{eq:gm-ic-vt} &= \frac{I_C}{V_T} \\ \end{align}

где:\(I_C\) — ток коллектора смещения постоянного тока (не ток коллектора слабого сигнала)\(V_T\) — тепловое напряжение (дополнительную информацию см. выше)

Сопротивление между базой и эмиттером при взгляде на базу, \(r_{\pi}\) , равно ⁴ :

\begin{align} r_{\pi} &= \влево. \frac{v_b}{i_{be}}\right|_{v_{ce}=0} \nonumber \\ \label{eq:rpi-vt-ib} &= \frac{V_T}{I_B} \\ \end{align}

Почему мы указываем «с учетом базы» при указании сопротивления между базой и эмиттером? Неужто это то же самое, что «заглянуть в излучатель»? Для компонента с двумя выводами, такого как базовый резистор, это было бы верно. Но для компонента с тремя выводами, такого как BJT, ток, входящий в базу, не совпадает с током, выходящим из эмиттера. Таким образом, при расчете кажущегося сопротивления, несмотря на то, что напряжение между базой и эмиттером одинаково, ток зависит от того, «смотрите» ли вы на базу или эмиттер.

Используя \(h_{fe} = \frac{I_C}{I_B}\) и \(Eq. \ref{eq:gm-ic-vt}\) , мы можем заменить в \( Уравнение \ref{eq:rpi-vt-ib}\) для перезаписи \(r_{\pi}\) :

\begin{align} r_{\pi} &= \frac{h_{fe}}{g_m} \\ \end{align}

Выходное сопротивление, \(r_O\) , можно найти с помощью ⁴ :

\begin{align} r_{O} &= \слева. \frac{v_{ce}}{i_c} \right|_{v_{be}=0} \nonumber \\ &= \frac{1}{I_C}(V_A + V_{CE}) \nonumber \\ &\приблизительно \frac{V_A}{I_C} \\ \end{выравнивание}

Ток через вывод базы ( \(I_b\) ) и ток через вывод коллектора ( \(I_c\) ) всегда суммируются, чтобы дать ток через вывод эмиттера ( \(I_e\) ).

\начать{выравнивание} I_e = I_b + I_c \end{align}

Поскольку ток коллектора обычно намного больше, чем ток базы, в большинстве случаев вы можете рассматривать ток коллектора и ток эмиттера как равные.

\начать{выравнивание} I_e \ приблизительно I_c \end{align}

Как правило, транзисторы NPN полезны для заземления. Транзисторы PNP полезны для подключения устройств к шине питания.

NPN требуют небольшого положительного напряжения база-эмиттер для создания тока, который течет в базу. Этот ток, умноженный на коэффициент усиления транзистора, определяет ток коллектор-эмиттер (ну, если быть технически правильным, максимальный ток коллектора ). Из-за этого транзистор NPN будет работать только тогда, когда и база, и коллектор имеют более высокое напряжение, чем эмиттер.

Транзистор PNP будет проводить только тогда, когда и база, и коллектор имеют отрицательное напряжение относительно эмиттера.

Переключение верхнего и нижнего плеча с помощью биполярных транзисторов

Транзисторы NPN подходят для переключения нижнего плеча. Вы можете подключить коллектор к отрицательному концу нагрузки, эмиттер к земле и управлять базой с помощью цифрового сигнала низкого/высокого уровня через резистор (сигнал базы низкий/земля = нагрузка выключена, высокий сигнал базы = нагрузка включена).

Однако транзисторы NPN нельзя использовать в качестве простого переключателя верхнего плеча, так как эмиттер поднимается до напряжения нагрузки верхнего плеча. Чтобы удерживать NPN-транзистор в состоянии насыщения, это означает, что базовое напряжение должно быть равно выше, чем напряжение нагрузки верхней стороны , что обычно нецелесообразно (для преодоления этого иногда используются зарядовые насосы, но чаще это наблюдается при использовании N-канальных полевых МОП-транзисторов в качестве переключателей верхней стороны). Обычно вы хотели бы использовать PNP-транзистор для переключения верхнего плеча.

Схемы BJT

• Усилитель с общим эмиттером
• Усилитель с общим коллектором

Усилитель с общей базой

0286 , а иногда просто сокращенно CB или GB ) является одной из трех основных топологий однокаскадного усилителя BJT. База BJT соединена с землей и используется совместно с выходным сигналом, отсюда и «общая база». Входной сигнал подается на эмиттер, а выходной – на коллектор. Он не так популярен в дискретных низкочастотных схемах, как BJT-усилители с общим коллектором или общим эмиттером.

Базовая схема усилителя NPN BJT с общей базой показана ниже, за исключением компонентов смещения постоянного тока:

Принципиальная схема усилителя с общей базой NPN BJT. Компоненты смещения постоянного тока не показаны.

Обратите внимание, что приведенная выше схема нереалистична, поскольку не показывает компоненты смещения постоянного тока, однако она полезна для иллюстрации основного принципа работы усилителя. На следующей схеме показан усилитель с общей базой с компонентом смещения постоянного тока:

Схема усилителя с общей базой NPN BJT с компонентами смещения постоянного тока.

Входное сопротивление

Входное сопротивление слабосигнального усилителя BJT с общей базой равно:

\begin{align} r_{in} &= \frac{v_{in}}{i_{in}} \\ &= \frac{v_e}{i_e} \\ &= \frac{i_e \cdot (r’e\,||\,R_E)}{i_e} &\text{Замена $v_e$} \\ &= r’e\,||\,R_E &\text{отмены $i_e$} \end{align}

Обзор топологии базового усилителя BJT

Топология	Коэффициент усиления по напряжению (AV)	Коэффициент усиления по току (AI)	Input Resistance	Output Resistance
Common-emitter	Moderate (-Rc/Re)	Moderate (B)	High	High
Common-collector	Low (approx . 1)	Moderate (B + 1)	High	Low
Common-base	High	Low	Low	High

Constant-Current Sink

Биполярные транзисторы могут быть сконфигурированы для отвода относительно постоянной величины тока, которая не зависит от выходного напряжения. Это может быть полезным способом управления светодиодом от микроконтроллера с постоянным током, независимо от того, какой источник напряжения используется для управления светодиодом. Приемники и источники тока BJT хороши для простых и дешевых ситуаций, когда высокая точность не является целью игры. Если вам нужна высокая точность, лучше всего построить сток тока из операционного усилителя.

Схема моделирования драйвера светодиодов постоянного тока на основе BJT.

Приведенная выше схема была разработана для управления светодиодом с током 10 мА, когда биполярный транзистор управляется микроконтроллером, работающим на \(+3,3 В\) . Поскольку \(+3,3В\) подается на базу NPN-транзистора, транзистор всегда будет включаться ровно настолько, чтобы напряжение на эмиттере было на \(0,7В\) меньше, т.е.

\начать{выравнивание} V_e = V_b — 0,7В \end{align}

Так как мы знаем, что напряжение эмиттера будет \(+2.6V\) , мы можем выбрать правильный резистор, \(R_1\) , чтобы получить желаемый ток светодиода (помните, что ток от эмиттера почти равен току в коллекторе).

\начать{выравнивание} R_1 = \frac{V_e}{I_{LED}} \end{align}

Итак, если нам нужен ток светодиода 10 мА, это означает, что нам нужно \(R1 = 260\Omega\) . Ближайшее значение E12 — \(270\Omega\) .

Обратите внимание, что ток светодиода не зависит от \(+12V\) . \(+12V\) можно изменить, скажем, на \(+9В\) а ток светодиода по прежнему будет \(10мА\) . Ток, потребляемый микроконтроллером в базе транзистора, будет очень низким (где-то около \(100 мкА\) ).

Ниже приведены результаты моделирования для приведенной выше схемы, показывающие, что ток светодиода действительно составляет \(10 мА\) . Оно работает!

[[constant-current-bjt-based-led-driver-simulation-results]]

Результаты моделирования драйвера светодиодов постоянного тока на основе BJT.

Использование резисторного делителя для управления базой

Резисторный делитель может простым способом управлять базой NPN-приемника тока, если вам не требуется активное управление. Это хорошо работает, если напряжение питания известно и стабильно, поскольку ток будет колебаться в зависимости от напряжения питания (если это будет проблемой, рассмотрите возможность использования схемы на основе Зенера для управления базой NPN BJT). Схемы конструкции показаны ниже.

Потребитель тока NPN BJT, использующий резистивный делитель для управления базой.

Методика расчета:

1. Подобрать резистор-делитель \(R_1\) и \(R_2\) , чтобы обеспечить напряжение на базе транзистора в районе \(2,0- 5,0\) В. Я выбираю \(R_1 = 10k\Омега\) , так как это стандартное сопротивление, а затем \(R_2 = 2,2к\Омега\) , чтобы получить \(V_B = 2,16В). \) . При этом используется стандартное правило делителя сопротивления, которое предполагает, что от резисторного делителя через базу транзистора проходит незначительный ток.

2. Вычтите \(0,7 В\) из \(V_B\) , чтобы получить \(V_E\) . В этом случае \(V_E = 1,46 В\) .

3. Размер \(R_E\) для установки желаемого тока вашего текущего стока. Используя закон Ома, \(R_E = \frac{V_E}{I}\) . В данном случае мы хотели, чтобы \(2 мА\) управляли светодиодом, поэтому:

   \begin{align} R_E &= \frac{1.46V}{2mA} \nonumber \\ &= 730\Омега\номер\\ &= \примерно 732 \, \text{(ближайший E96 значение)} \end{align}

4. В качестве проверки работоспособности убедитесь, что выходное сопротивление резистивного делителя намного меньше, чем входное сопротивление, если смотреть на базу биполярного транзистора (в противном случае выход резисторного делителя будет значительно загружен, и его выход напряжение упадет). То есть:

   \begin{align} Р_1 || R_2 &\ll\beta R_E\номер\\ \frac{10k\Omega \cdot 2.2k\Omega}{10k\Omega + 2.2k\Omega} &\ll 100 \cdot 732\Omega \nonumber \\ 1,80к\Омега &\ll 73,2к\Омега \end{выравнивание}

   Вышеупомянутое уравнение верно, поэтому эта конструкция должна работать как хороший приемник тока. используется для управления током во втором биполярном транзисторе, который используется для подачи того же тока на нагрузку. Токовые зеркала, показанные ниже, построены на биполярных транзисторах, но можно использовать и другие активные транзисторы, такие как полевые МОП-транзисторы. На изображении ниже показано базовое текущее зеркало на основе PNP BJT.

   Базовое токовое зеркало на основе PNP, запрограммированное на подачу 1 мА в нагрузку. Q1 и Q2 должны представлять собой согласованную пару транзисторов для достижения хорошего отражения тока.

   Процедура проектирования:

   1. Принять решение о текущей программе, \(I_P\) . Это также будет ток через нагрузку. Мы будем использовать это значение позже! Для этого примера мы выберем \(1 мА\) .

   2. Найти напряжение на \(R_1\) , ничего, что \(Q_1\) имеет падение напряжения на диоде \(0,7В\) от эмиттера к базе (при подключении эмиттера к \(V_{CC}\) ), при этом база и коллектор \(Q_1\) соединены вместе и, следовательно, имеют одинаковое напряжение:

      \begin{align} V_{R1} &= 12В — 0,7В \номер \\ &= 11,3 В \end{align}

   3. Установить сопротивление \(R_1\) по закону Ома:

      \begin{align} R_1 &= \frac{V_{R1}}{I_P} \nonumber \\ &= \frac{11.3V}{1mA} \nonumber \\ &= 11.3k\Омега \end{выравнивание}

   4. Готово!

   Дополнительные сведения см. на странице Текущие зеркала.

   Умножители емкости

   Перейдите в раздел Умножители емкости, чтобы узнать, как биполярные транзисторы используются в умножителях емкости.

   Обычные биполярные транзисторы

   Ассортимент биполярных транзисторов BC , включая BC547 и BC548 , представляет собой очень распространенные недорогие биполярные транзисторы общего назначения, с которыми вы столкнетесь как в любительской, так и в профессиональной электронике. Они возникли с BC108 семейство транзисторов в металлическом корпусе.

   • 2N2222 : Впервые представлен Motorola на съезде IRE 1962 года (с использованием новой технологии STAR) ⁵ . С тех пор 2N2222 производился рядом разных производителей. Дополнительная пара к PNP 2N2907.
   • BC547 : То же, что и BC548, но с более высоким напряжением пробоя.
   • BC548 : Транзистор NPN, используемый для коммутации и усиления. Подходящая замена для 2N2222 до макс. номинальное напряжение/ток не превышены.
   • BC549 : Версия BC548 с низким уровнем шума.

   Фотография вездесущего биполярного транзистора BC548 в корпусе ТО-92. Изображение с https://www.dnatechindia.com/bc-548-npn-transistor-buy-online-india.html.

   BJT с несколькими коллекторами и несколькими эмиттерами

   BJT с несколькими эмиттерами и несколькими коллекторами — это специальные типы BJT, которые имеют более одного эмиттера или более одного коллектора.

   Схематическое обозначение биполярного транзистора с несколькими эмиттерами.

   В случае биполярного транзистора с несколькими коллекторами общий ток коллектора \(I_{C,tot}\,\) задается базовым током \(I_B\) . Если все коллекторы имеют одинаковый размер (кремний физически имеет одинаковый размер), то ток равномерно распределяется по всем коллекторам.

   Биполярный транзистор с несколькими эмиттерами может использоваться для реализации логики И. Биполярный транзистор с несколькими эмиттерами является неотъемлемой частью входной схемы ТТЛ И (например, интегральных схем серии 7400). Они были введены в схему цифровой логики для замены диодов диодно-транзисторная логика (DTL) с преимуществом меньшего времени переключения и меньшего рассеивания мощности.

   Схема базового логического элемента TTL NAND с двумя входами.

   BJT с несколькими эмиттерами также использовались в более старых (например, 1960-х годов) ОЗУ. Например, первая микросхема Intel, 3101 (64 бита ОЗУ!), содержит несколько эмиттерных BJT как часть схемы защелки с двумя состояниями, которая содержит один бит информации . Один эмиттер используется для выбора ячейки для чтения или записи, а другой эмиттер используется для чтения или записи данных. Посмотрите отличный разбор микросхемы в блоге Кена Ширриффа.

   Обратный активный режим

   Используя поведение гистерезиса регулирования напряжения биполярного транзистора в обратном активном режиме, его можно использовать для создания простой однотранзисторной светодиодной мигающей лампы

   Безопасная рабочая область биполярного транзистора

   BJT определяет область напряжения и тока, в которой BJT может безопасно работать, не вызывая повреждений . Обычно определяется следующими пределами:

   1. Максимальный ток коллектора 9Что такое второй отказ?, Вторичный отказ] (применимо только к силовым BJT)

   Типичное представление зоны безопасной эксплуатации (SOA) BJT. Обычно рисуется несколько кривых, одна для постоянного тока и несколько для импульсов различной длины. Оба \(V_{CE}\) и \(I_C\) находятся на логарифмических осях.

   Что такое второй пробой?

   Второй отказ (он же второй отказ ) — это ограничение SOA, которое обычно возникает только для силовых BJT, предназначенных для работы с высокими напряжениями и токами. При больших напряжениях и токах в рабочей области устройства BJT могут возникать горячие точки. Поскольку BJT имеет отрицательный температурный коэффициент, эти горячие точки могут вызвать тепловой разгон и разрушить BJT.

   Первоначально считалось, что вторичный пробой является проблемой, характерной только для устройств BJT, а не для других транзисторов, таких как MOSFET. Однако благодаря недавним технологическим усовершенствованиям полевые МОП-транзисторы были изготовлены с высокими крутизнами, и они также могут столкнуться с аналогичной проблемой при работе в линейном режиме ⁶ .

   Транзисторные тестеры

   Многие старые портативные мультиметры содержат тестеры транзисторов для тестирования BJT-транзисторов в популярном корпусе TO-92 со сквозными отверстиями (вы должны увидеть 3 или 4 маленьких отверстия на передней панели с буквами, похожими на CBE).

   Я также нашел это старое устройство «Micronta Transistor Tester» на TradeMe много лет назад, я купил его исключительно из интереса (Micronta является брендом, принадлежащим Radio Shack):

   Передняя коробка.

   Передняя панель.

   Внутренняя схема.

   Внешние ресурсы

   Это отличное видео о двух не очень распространенных конфигурациях смещения транзисторов.

   Если вы ищете кусочек истории и некоторую информативную информацию о транзисторах, проверьте 1964 издание Руководства по транзисторам GE.

   Ссылки

   ---

   1. PBS (1999). Эволюция транзистора . Получено 10 января 2022 г. с https://www.pbs.org/transistor/background1/events/trnsevolution.html. ↩︎

   2. Byju’s. Характеристики транзистора . Получено 15 августа 2022 г. с сайта https://byjus.com/physics/characteristics-of-a-transistor/. ↩︎

   3. Learnabout Electronics (2020, 29 декабря). Узнайте об электронике — транзисторы с биполярным переходом (BJT) . Получено 15 августа 2022 г. с сайта https://learnabout-electronics.org/Semiconductors/bjt_05.php. ↩︎

   4. Википедия (2020, 22 марта). Гибридная модель Pi . Получено 14 августа 2022 г. с https://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid-pi_model. ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎

   5. http://www.semiconductormuseum.com/Transistors/Motorola/Haenichen/Haenichen_Page11.htm, получено 20 июня 2021 г. ↩︎

   6. Википедия. Безопасная рабочая зона . Получено 23 августа 2021 г.