Транзистор нпн типа. NPN-транзистор: структура, принцип работы и применение

Что такое NPN-транзистор. Как устроен NPN-транзистор. Как работает NPN-транзистор. Где применяются NPN-транзисторы. Чем отличается NPN-транзистор от PNP-транзистора.

Что такое NPN-транзистор

NPN-транзистор — это разновидность биполярного транзистора, в котором область полупроводника p-типа (база) расположена между двумя областями n-типа (эмиттер и коллектор). Название «NPN» отражает структуру транзистора: Negative-Positive-Negative.

Основные характеристики NPN-транзистора:

• Имеет три вывода: эмиттер, базу и коллектор
• Управляется током базы
• Основные носители заряда — электроны
• Ток протекает от коллектора к эмиттеру

Структура NPN-транзистора

NPN-транзистор состоит из трех областей полупроводника:

1. Эмиттер (N) — сильнолегированная область n-типа
2. База (P) — тонкая слаболегированная область p-типа
3. Коллектор (N) — умереннолегированная область n-типа

Между этими областями образуются два p-n перехода:

• Эмиттерный переход (эмиттер-база)
• Коллекторный переход (база-коллектор)

Почему области имеют разную степень легирования

Разная степень легирования областей NPN-транзистора обусловлена их функциональным назначением:

• Эмиттер сильно легирован для эффективной инжекции электронов в базу
• База слабо легирована и тонкая для минимальной рекомбинации носителей
• Коллектор умеренно легирован для эффективного сбора электронов из базы

Принцип работы NPN-транзистора

Работа NPN-транзистора основана на управлении током коллектора с помощью тока базы. Рассмотрим основные режимы работы:

Режим отсечки

В режиме отсечки на базу не подается напряжение, оба p-n перехода закрыты. Через транзистор протекает лишь небольшой ток утечки. Как определить режим отсечки?

• Напряжение база-эмиттер меньше порогового (около 0.7 В для кремния)
• Ток базы практически равен нулю
• Ток коллектора минимален

Активный режим

В активном режиме эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. Это основной рабочий режим усиления. Как работает NPN-транзистор в активном режиме?

1. Электроны инжектируются из эмиттера в базу
2. Часть электронов рекомбинирует в базе, образуя ток базы
3. Большинство электронов достигает коллектора, образуя ток коллектора
4. Ток коллектора примерно в β раз больше тока базы (β — коэффициент усиления по току)

Режим насыщения

В режиме насыщения оба перехода смещены в прямом направлении. Транзистор полностью открыт, через него протекает максимальный ток. Как определить режим насыщения?

• Напряжение коллектор-эмиттер минимально (около 0.2 В)
• Ток базы значительно превышает необходимый для поддержания тока коллектора
• Дальнейшее увеличение тока базы не приводит к росту тока коллектора

Основные параметры NPN-транзисторов

При выборе NPN-транзистора для конкретного применения следует учитывать его ключевые параметры:

• h21э (β) — коэффициент усиления по току
• Iк макс — максимально допустимый ток коллектора
• Uкэ макс — максимальное напряжение коллектор-эмиттер
• Pк макс — максимальная рассеиваемая мощность коллектора
• fт — граничная частота коэффициента передачи тока

Применение NPN-транзисторов

NPN-транзисторы широко используются в электронике благодаря своим свойствам. Где применяются NPN-транзисторы?

• Усилители напряжения и тока
• Ключевые схемы
• Генераторы сигналов
• Стабилизаторы напряжения
• Логические элементы
• Датчики температуры

Почему NPN-транзисторы популярны в схемотехнике

NPN-транзисторы имеют ряд преимуществ, обуславливающих их широкое применение:

• Высокое быстродействие из-за использования электронов как основных носителей заряда
• Простота управления — требуется лишь небольшой положительный потенциал на базе относительно эмиттера
• Хорошая совместимость с логическими микросхемами
• Низкая стоимость массового производства

Отличия NPN и PNP транзисторов

NPN и PNP транзисторы имеют схожую структуру, но противоположную полярность областей. Чем отличается NPN-транзистор от PNP-транзистора?

• В NPN основные носители — электроны, в PNP — дырки
• NPN управляется положительным напряжением на базе, PNP — отрицательным
• Ток в NPN течет от коллектора к эмиттеру, в PNP — от эмиттера к коллектору
• NPN быстрее из-за большей подвижности электронов

Особенности применения NPN-транзисторов

При использовании NPN-транзисторов в схемах следует учитывать некоторые нюансы:

• Необходимость обеспечения достаточного тока базы для открытия транзистора
• Зависимость коэффициента усиления от тока коллектора и температуры
• Влияние эффекта Эрли на выходные характеристики
• Возможность теплового пробоя при больших токах коллектора

Заключение

NPN-транзисторы являются важнейшими компонентами современной электроники. Понимание их структуры, принципов работы и особенностей применения позволяет эффективно использовать эти приборы при разработке различных электронных устройств.

Можно ли в схемах делать замену биполярных транзисторов одной проводимости ну другую, противоположную – p-n-p на n-p-n или наоборот | ЭлектроХобби

14.07.2022

Новички иногда задают вопрос, можно ли в схеме заменить биполярный транзистор одного типа проводимости на другой (p-n-p на n-p-n или наоборот)?

Два биполярных транзистора, имеющих разный тип проводимости (n-p-n и p-n-p)

В общем такую замену транзисторов разной проводимости производить можно! Но, сразу же нужно учесть, что этому, новому транзистору уже нужно противоположная полярность, подключаемая к его выводам, идущая от источника питания. Если это очень простая схема, такая как например регулятор напряжения на одном биполярном транзисторе, схема которого представлена на рисунке ниже, то тут дело сведется к замене самого транзистора и изменению полярности подключения питания.

Замена биполярного транзистора с другой проводимостью в схеме регулятора U

Новичок должен обязательно учитывать, что при замене одного транзистора, с одним типом проводимости, на другой транзистор, с противоположной проводимостью (n-p-n или p-n-p) все остальные параметры и характеристики этих транзисторов должны мыть максимально похожими. Такие транзисторы еще называют парные, то есть, максимально идентичные с точки зрения характеристик, и отличающихся только типом проводимости.

Парные транзисторы, имеющие схожие характеристики, но разные по проводимости

Если вы попытаетесь в схему поставить, на замену старого транзистора, какой попадется под руку, лишь бы имел противоположную проводимость, то большая вероятность, что ваша схема начнет работать неправильно, или совсем, не начнет работать!

Если в вашей схеме есть другие полярные компоненты, такие как диоды, стабилитроны, тиристоры, полярные конденсаторы электролиты и так далее, то в этом случае уже придется менять местами и их выводы. Для примера ниже представлена схема простого порогового устройства, где изображены две идентичные по структуре схемы, с отличием только в питании, противоположной полярности и типах проводимости транзисторов.

Отличие в схемах с транзисторами, имеющий противоположную проводимость

В представленных двух схемах, как видно, полярные компоненты в виде диода и стабилитрона развернуты в противоположном направлении, хотя у транзисторов подключение базы, эмиттера и коллектора осталось прежним. Ну, и полярность источника питания, также будет противоположная у этих двух схем.

Уже в более сложных электронных схемах целесообразность замены одного типа проводимости транзистора на другой становится все менее актуальной. Дело в том, что если, для примера, взять схему с микросхемой, выходной сигнал с которой идет на наш биполярный транзистор, то тут будет такая ситуация. Обычно такие сигналы имеют определенную полярность. Микросхемы, как правило, не выпускают с противоположной полярностью. Поскольку проще будет видоизменить саму принципиальную схему. Следовательно, идущий сигнал управления с микросхемы (определенной полярности) на базу транзистора будет работать только с транзистором той проводимости, на которую изначально рассчитана схема. Транзистор с противоположной проводимостью работать не будет. А видоизменять всю сложную схему ради всего одного транзистора явно не рационально и не целесообразно!

Биполярные транзисторы типа КТ315 и КТ361

транзисторысхамыпроводимостьзаменаподбор

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

Транзистор Биполярный транзистор.

Как работает транзистор. Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора. Включение транзистора в электрическую цепь.

Основы

Биполярный транзистор. Как работает транзистор. Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора. Включение транзистора в электрическую цепь.

Транзистор — полупроводниковый электронный прибор, относящийся к категории активных электронных компонентов.

NPN транзистор и PNP транзистор на схемах

В зависимости от расположения полупроводниковых слоев, транзисторы подразделяют на два основных типа — NPN-транзисторы и PNP-транзисторы.

Электроды обычного биполярного транзистора называются базой, эмиттером и коллектором. Коллектор и эмиттер составляют основную цепь электрического тока в транзисторе, а база предназначается для управления величиной тока в этой цепи.

На условном обозначении транзистора стрелка эмиттерного вывода показывает направление тока.

Как работает транзистор

Базовая цепь транзистора управляет током, протекающим в цепи коллектор-эмиттер. Изменяя в небольших пределах малое напряжение, поданное на базу, можно в достаточно широких пределах изменять ток в цепи коллектор-эмиттер.

Принцип работы биполярного транзистора со структурой NPN. Ток, поданный на базу, открывает транзистор и обеспечивает протекание тока в цепи коллектор-эмиттер. С помощью малого тока, поданного на базу, можно управлять током большой мощности, идущим от коллектора к эмиттеру.

Транзисторы различной мощности

Цоколевка транзисторов 2N3904 и 2N3906 Транзистор 2N3904 имеет структуру NPN, а 2N3906 — PNP. Эти два транзистора являются наиболее популярными при построении BEAM-роботов

Схема, демонстрирующая принцип работы транзистора

Соберем схему, которая наглядно демонстрирует

работу транзистора и принцип его включения. Нам понадобится транзистор с NPN структурой, например 2N3094, переменный или подстроечный резистор, резистор с постоянным сопротивлением и лампочка для карманного фонарика. Номиналы электронных приборов указаны на схеме.

Изменяя сопротивление переменного резистора R1, будем наблюдать как изменяется яркость свечения лампочки h2.

Постоянный резистор R2 в этой схеме играет роль ограничителя, предохраняя базу транзистора от слишком большого тока, который может быть подан на нее, в тот момент, когда сопротивление переменного резистора будет стремиться к нулю. Ограничительный резистор предотвращает выход транзистора из строя.

Теперь попробуем заменить лампу маломощным электродвигателем. Вращая ось переменного резистора, мы может наблюдать плавное изменение скорости вращения электродвигателя M1.

---

Транзисторы применяются в схемах роботов для усиления сигналов от датчиков, для управления моторами, на транзисторах можно собрать логические элементы, которые реализуют операции логического отрицания, логического умножения и логического сложения. Транзисторы являются основой практически всех современных микросхем.

Что такое транзистор NPN? Определение, типы и приложения.

star_borderПодписаться на статью

EmmaAshely 29 апр 2021

6star_border 1вопрос_ответ 5thumb_up

Ваша следующая статья

 

Дэйв из DesignSpark

Как вы относитесь к этой статье? Помогите нам предоставить лучший контент для вас.

Дэйв из DesignSpark

Спасибо! Ваш отзыв получен.

Дэйв из DesignSpark

Не удалось отправить отзыв. Повторите попытку позже.

Дэйв из DesignSpark

Что вы думаете об этой статье?

Транзисторы NPN представляют собой тип биполярных транзисторов с тремя слоями, которые используются для усиления сигнала. Это устройство, которое управляется током. Транзистор отрицательный-положительный-отрицательный обозначается аббревиатурой NPN. В этой конфигурации полупроводник p-типа сплавлен между двумя полупроводниковыми материалами n-типа.

Он разделен на три секции: эмиттерную, базовую и коллекторную. В транзисторе NPN поток электронов заставляет его проводить ток.

Символ NPN:

На следующей диаграмме показано символическое представление NPN-транзистора:

Направление тока, протекающего через устройство, четко показано стрелкой, направленной наружу, на клемме эмиттера на символическом изображении. Электроны составляют большинство носителей в транзисторах NPN.

Конструкция транзистора NPN:

Транзистор NPN изготавливается двумя способами.

Транзисторы NPN образуются, когда полупроводниковый материал p-типа (кремний или германий) сплавляется между двумя полупроводниковыми материалами n-типа, как мы уже знаем.

Конструктивная структура NPN-транзистора показана на схеме ниже:

NPN-транзистор состоит из нескольких различных компонентов.

Он разделен на три секции: эмиттерную, базовую и коллекторную.

Соединение эмиттер-база — это область, соединяющая эмиттер и базовую область. Соединение коллектор-база, с другой стороны, является точкой, где встречаются области базы и коллектора. Он функционирует как два диода PN-перехода из-за наличия двух переходов между тремя областями.

Уровни легирования в каждой из трех областей разные. Эмиттерная область имеет много легирования, в то время как базовая область также имеет много легирования. А уровень легирования области коллектора умеренный, находится где-то между эмиттерной и базовой областью. Его обратным является PNP-транзистор, в котором P-область зажата между двумя областями N-типа.

Стоит отметить, что области эмиттера и коллектора нельзя поменять местами. Причина этого в том, что толщина области коллектора немного больше, чем у области эмиттера. Так что больше энергии может быть рассеяно.

Работа NPN-транзистора:

Давайте теперь посмотрим, как работает NPN-транзистор.

Когда на транзистор не подается смещение или между его выводами не подключена батарея. Тогда это называется несмещенным состоянием транзистора. Мы уже говорили о том, как работает диод с PN-переходом в отсутствие смещения. Как мы уже знаем, транзистор состоит из двух PN-переходов.

В результате в условиях отсутствия смещения электроны в эмиттерной области начинают двигаться в сторону базовой области из-за колебаний температуры. Однако по прошествии определенного времени на переходе эмиттер-база транзистора образуется область обеднения. Только около 5% электронов объединяются с дырками в этой области после достижения области базы, а остальные дрейфуют через область коллектора. Точно так же через некоторое время на переходе база-коллектор транзистора образуется область обеднения.

Стоит отметить, что толщина или тонкость обедненной области определяется концентрацией легирования материала. Иными словами, в случае слаболегированной области ширина обедненной области будет больше, чем в случае сильнолегированной области. Поэтому ширина обеднения на переходе коллектор-база больше, чем на переходе эмиттер-база. Эти две области истощения служат потенциальным камнем преткновения для любого дальнейшего потока большинства носителей.

На следующей диаграмме показано состояние смещения NPN-транзистора:

Ширина обедненной области, также называемой PN-переходом, сужается в результате прямого приложенного напряжения на переходе эмиттер-база. Точно так же ширина перехода коллектор-база увеличивается за счет обратного приложенного напряжения. Вот почему по сравнению с переходом коллектор-база на предыдущем рисунке переход эмиттер-база имеет тонкую область обеднения.

Электроны начинают инжектироваться в область эмиттера в результате прямого приложенного напряжения VBE. Электроны в этой области обладают достаточной энергией, чтобы преодолеть барьерный потенциал перехода эмиттер-база и достичь области базы.

Движение носителей заряда в NPN-транзисторе показано на диаграмме ниже:

Поскольку базовая область очень тонкая и слегка легированная. В результате только несколько электронов объединяются с дырками, как только они достигают места назначения. Из-за сильного электростатического поля электроны начинают дрейфовать в области коллектора из-за очень тонкой области базы и обратного напряжения на переходе коллектор-база. В результате эти электроны теперь собираются на выводе коллектора транзистора. Электроны начинают двигаться к коллектору по мере того, как рекомбинирующие дырки и электроны отделяются друг от друга. В результате этого движения через устройство также протекает очень небольшой базовый ток. Поэтому ток эмиттера равен сумме токов базы и коллектора. IE = IB + IC

Применение диода NPN:

Транзисторы с диодами NPN (NPN) используются в различных устройствах,

1. Они используются в высокочастотных устройствах.
2. В коммутационных устройствах чаще всего используются NPN-транзисторы.
3. Этот компонент используется в усилительных цепях.
4. Для усиления слабых сигналов используется в парных цепях Дарлингтона.
Транзисторы
5. NPN используются в приложениях, где требуется сток тока.
6. Этот компонент используется в некоторых классических схемах усилителей, таких как схемы двухтактных усилителей.
7. Например, в датчиках температуры.
8. Приложения с чрезвычайно высокой частотой.
9. Эта переменная используется в логарифмических преобразователях.
10. Поскольку усиление сигнала осуществляется с помощью NPN-транзисторов. В усилительных схемах он используется таким образом.
11. Логарифмические преобразователи — еще одна область, где он используется.
12. Характеристика переключения транзистора NPN является одним из его наиболее значительных преимуществ. В результате он обычно используется для переключения приложений.

Термины транзистора NPN, которые важно знать:

Область эмиттера: Это самая большая часть структуры, которая больше базовой области, но меньше области коллектора. В нем много допинга. Он используется для переноса основных носителей в базовую область, то есть электронов. Это область с прямым смещением, что означает, что она всегда снабжена базовой областью со смещением в прямом направлении.

Район основания: Регион основания расположен в середине конструкции. По сравнению с областями эмиттера и коллектора транзистора он имеет небольшую область. Он слегка легирован, чтобы обеспечить минимальную рекомбинацию и высокий ток на коллекторе.

Область коллектора: Это крайняя правая секция структуры, и ее функция выражена в ее названии: она собирает носители, передаваемые базовой областью. По сравнению с базовой областью эта область получает обратное смещение.

Хотите продолжить чтение статей от DesignSpark?

Станьте участником, чтобы бесплатно получить неограниченный доступ ко всему контенту DesignSpark!

Зарегистрируйтесь, чтобы стать участником

Уже являетесь участником DesignSpark? Логин

Поделиться этой записью

thumb_upМне нравится star_borderПодписаться на статью

Привет, я студент электротехнического факультета. Сейчас работаю в магазине электроники. Я работаю там на электрических компонентах. Там я узнаю много полезных практических концепций. С другой стороны, я даю онлайн-обучение некоторым старшеклассникам. Я люблю электрические и электронные устройства и планирую получить степень магистра в области электроники.

Рекомендуемые статьи

Ваша следующая статья

 

Транзистор NPN

Электроника приборы и схемы >> Транзисторы >> Биполярные переходной транзистор >> NPN Транзистор

NPN транзистор

Когда один p-тип полупроводниковый слой зажат между двумя n-типами полупроводниковых слоев формируется npn-транзистор.

НПН символ транзистора

символ цепи и диод аналогия транзистора npn показана на рисунке ниже.

В На приведенном выше рисунке показано, что электрический ток всегда течет из p-области в n-область.

НПН транзисторная конструкция

Транзистор npn состоит из трех полупроводниковых слоев: один слой полупроводника p-типа и два полупроводника n-типа слои.

Слой полупроводника p-типа зажат между двумя слоями n-типа. полупроводниковые слои.

Транзистор npn имеет три вывода: эмиттер, базу и коллектор. Клемма эмиттера подключена к левой стороне слой n-типа. Клемма коллектора подключена справа боковой слой n-типа. Базовый терминал подключен к слой р-типа.

npn-транзистор имеет два p-n соединения. Между эмиттером образуется один переход и база. Этот переход называется переходом эмиттер-база или эмиттерный переход. Другое соединение образуется между база и коллектор. Это соединение называется коллектор-база. переход или коллекторный переход.

Рабочий npn-транзистора

Беспристрастный транзистор npn

Когда нет напряжения применяется к транзистору, он называется несмещенным транзистор. С левой стороны n-область (эмиттер) и с правой стороны n-регион (коллектор), бесплатно электроны являются основными носителями, а дырки неосновные носители, тогда как в p-области (базе) дырки являются основные носители и свободные электроны составляют меньшинство перевозчики.

Мы известно, что носители заряда (свободные электроны и дырки) всегда старайтесь двигаться из области с более высокой концентрацией в область с более низкой область концентрации.

Для свободные электроны, n-область — это область с более высокой концентрацией р-область — область более низкой концентрации. Точно так же для отверстия, p-область является областью более высокой концентрации и n-область — область более низкой концентрации.

Следовательно, в свободные электроны в левой части n-области (эмиттер) и правой боковые n-области (коллектор) испытывают силу отталкивания от друг с другом. В результате свободные электроны слева и правые n-области (эмиттер и коллектор) будут двигаться в р-область (базу).

Во время В этом процессе свободные электроны встречаются с дырками в p-область (база) возле стыка и заполните их. В следствии, истощение область (положительные и отрицательные ионы) формируется на переход эмиттер-база и переход база-коллектор.

В переход эмиттера к базе, обедненная область пронизана аналогично ближе к основанию; от базы к коллектору стыка, область обеднения проникает больше в сторону базовая сторона.

Это Это связано с тем, что в месте перехода эмиттер-база эмиттер сильно легировано, а основание слегка легировано, поэтому обедненная область проникает больше в сторону основания и меньше в сторону сторона эмиттера. Точно так же в переходе база-коллектор коллектор сильно легирован, а база легирована слабо, поэтому область истощения больше проникает в сторону основания и меньше в сторону коллектора.

коллектор область слабо легирована, чем область эмиттера, поэтому ширина обедненного слоя со стороны коллектора больше ширина обедненного слоя со стороны эмиттера.

Почему истощение область проникает больше в сторону слаболегированной стороны, чем сильно допинговая сторона?

Мы известно, что легирование – это процесс добавления примесей в собственный полупроводник, чтобы улучшить его электрическую проводимость. Электропроводность полупроводника зависит от добавленного к нему уровня легирования.

Если полупроводниковый материал сильно легирован, его электрические проводимость очень высокая. Это означает, что сильно допинг полупроводниковый материал имеет большое количество носителей заряда которые проводят электрический ток.

Если полупроводниковый материал слегка легирован, его электрические проводимость очень низкая. Это означает, что слегка допинг полупроводниковый материал имеет небольшое количество носителей заряда которые проводят электрический ток.

Мы известно, что в полупроводнике n-типа свободными электронами являются основные носители заряда и дырки являются неосновным зарядом перевозчики.

В npn-транзистор, левая сторона n-области (эмиттер) сильно легированный. Таким образом, эмиттер имеет большое количество свободных электронов.

Мы известно, что в полупроводнике p-типа дырки составляют большинство носители заряда и свободные электроны составляют неосновной заряд перевозчики.

р-область (база) слабо легирована. Так что база небольшая количество отверстий.

правая часть n-области (коллектор) умеренно легирована. Его уровень легирования находится между уровнем эмиттера и базы.

Когда атом теряет или отдает электрон, становится положительным ионом. С другой стороны, когда атом получает или принимает электрон, он становится отрицательным ионом.

атомы, отдающие электроны, называются донорами, а атомы которые принимают электроны, называются акцепторами.

Излучатель-база развязка:

Лет Предположим, что в левой n-области (эмиттере) каждый атом имеет три свободных электрона, а в р-области каждый атом имеет по одной дырке.

Во время распространение процесс, свободные электроны перемещаются из эмиттера (n-область) к основанию (p-регион). Точно так же отверстия перемещаются от основания (p-регион) в эмиттер (n-регион).

В эмиттер-база переход, когда атомы n-области (эмиттера) встречаются с p-областью (базовые) атомы, каждый атом n-области отдает три свободных электрона до трех атомов р-области. В результате n-область (эмиттер) атом, отдавший три свободных электрона, станет положительным ион и три атома p-области (основания), которые принимают (каждый принять один свободный электрон) три свободных электрона станут отрицательные ионы. Таким образом, каждая n-область (эмиттер) положительного иона производит три отрицательных иона p-области (основания).

Следовательно, в обедненная область на переходе эмиттер-база содержит больше отрицательные ионы, чем положительные ионы. Отрицательные ионы находятся в p-области (основании) вблизи перехода и положительных ионов находятся в n-области (эмиттер) вблизи перехода.

Следовательно, в обедненная область больше проникает в сторону р-области (база), чем n-область (эмиттер).

База-коллектор развязка:

Лет Предположим, что в правой части n-области (коллектор) каждый атом имеет два свободных электрона, а в р-области каждый атом имеет по одному дыра.

Во время процесс диффузии, свободные электроны перемещаются из коллектора (n-регион) в основание (p-регион). Точно так же дырки перемещаются из от базы (p-регион) к коллектору (n-регион).

В базовый коллектор переход, когда атомы n-области (коллектор) встречаются с атомы p-области (основы), каждый атом n-области (коллектор) отдает два свободных электрона на два атома p-области (основания). В следствии, атом n-области (коллектор), который отдает два свободных электрона станет положительным ионом, а два атома p-области (основания) который принимает (каждый принимает по одному свободному электрону) два свободных электроны станут отрицательными ионами. Таким образом, каждая n-область (коллектор) положительный ион образует две р-области (основа) отрицательный ионы.

Следовательно, в обедненная область на переходе база-коллектор содержит больше отрицательные ионы, чем положительные ионы. Отрицательные ионы находятся в p-области (основании) вблизи перехода и положительных ионов находятся в n-области (коллекторе) рядом с переходом.

Следовательно, в обедненная область больше проникает в сторону р-области (база), чем n-область (коллектор).

Однако, ширина обедненного слоя со стороны коллектора более ширина обедненного слоя со стороны эмиттера. Это потому, что область коллектора легирована слабее, чем область эмиттера.

Предвзятый транзистор npn

Когда внешний напряжение подается на npn-транзистор, говорят, что это смещенный npn-транзистор. В зависимости от полярности приложенное напряжение, npn транзистор может работать в трех режимах: активный режим, режим отсечки и режим насыщения.

Транзистор npn часто работает в активном режиме, потому что в В активном режиме транзистор npn усиливает электрический ток.

Итак давайте посмотрим, как работает npn-транзистор в активном режиме.

Пусть Рассмотрим npn-транзистор, как показано на рисунке ниже. В на рисунке ниже переход эмиттер-база смещен в прямом направлении напряжением постоянного тока В _EE и переход база-коллектор смещен в обратном направлении постоянным напряжением V _CC .

База излучателя перекресток:

прямому смещению большое количество свободных электронов в левая сторона n-области (излучатель) испытывает силу отталкивания от отрицательную клемму батареи постоянного тока, а также они испытывать силу притяжения от положительного терминала батарея. В результате свободные электроны начинают течь от эмиттера к базе. Аналогичным образом отверстия в основании испытывать силу отталкивания от положительного вывода батареи, а также испытывать силу притяжения от минусовая клемма аккумулятора. В результате начинают появляться дыры. течет от базы к эмиттеру.

Срок к приложенному внешнему напряжению каждый атом-эмиттер имеет более чем один или два свободных электрона. Следовательно, каждый эмиттерный атом отдает более одного или двух свободных электронов более положительным ионы. В результате положительные ионы становятся нейтральными. Точно так же каждый основной атом принимает большее количество электронов. от большего количества отрицательных ионов. В результате отрицательные ионы становятся нейтральный. Мы знаем, что область истощения есть не что иное, как сочетание положительных ионов и отрицательных ионов.

Таким образом, ширина обеднения на переходе эмиттер-база уменьшается на подать прямое напряжение смещения.

Мы знать, что электрический ток означает поток носителей заряда. свободные электроны (отрицательные носители заряда) перетекают из эмиттера в основание, тогда как дырки (носители положительного заряда) вытекают из основания к эмиттеру. Эти носители заряда проводят электрический ток. Тем не менее, обычный текущее направление совпадает с направлением отверстий.

Таким образом, электрический ток течет от базы к эмиттеру.

База-коллектор перекресток:

к обратному смещению большое количество свободных электронов в правая сторона н-область (коллектор) испытывает силу притяжения от положительной клеммы аккумулятора. Следовательно, бесплатно электроны удаляются от соединения и направляются к плюсовая клемма аккумулятора. В результате большое количество нейтральных атомов-коллекторов теряет электроны и становится положительные ионы. С другой стороны, дырки в p-области (основание) испытывать силу притяжения от отрицательного терминала батарея. Следовательно, отверстия удаляются от соединения и течь к отрицательной клемме аккумулятора. Как В результате большое количество нейтральных атомов основания получает электроны и становится отрицательными ионами.

Таким образом, ширина обедненной области увеличивается в основании-коллекторе узел. Другими словами, количество положительных и отрицательных ионов увеличивается на переходе база-коллектор.

Коллектор-база-эмиттер текущий:

свободные электроны, которые текут от эмиттера к базе из-за прямое смещение будет сочетаться с отверстиями в основании.