Біполярний транзистор – це напівпровідниковий прилад, виготовлений у вигляді тришарової напівпровідникової структури, що утворює два близько розташованих р-п-переходу. Транзистор має три висновки: «емітер», «База», «колектор».

Рис. 2.6. Символьне позначення зі схемою включення з загальним емітером (а), структура (б), спрощена структура зі схемою включення із загальною базою (в) і вихідна вольт-амперна характеристика п-р-п транзистора (Г)

Активний режим роботи транзистора (рис. 2.6): емітерний перехід зміщений у прямому напрямку, що забезпечує інжекцію неосновних носіїв в область бази. Колекторний перехід зміщений у зворотному напрямку і забезпечує збір неосновних носіїв, інжектованих емітерний переходом в область бази. Область бази повинна мати достатньо малу товщину. В іншому випадку все інжектовані носії встигнуть рекомбинировать при проходженні через область бази. Припустимо, що через емітерний р-п-перехід протікає 100% електронів.

Якщо в області бази приблизно 1% інжектованих електронів рекомбинируют, то залишилися 99% електронів пройдуть (екстрагують) через колекторний перехід і ток емітера / дорівнюватиме сумі струмів бази /б і колектора 1до

)

У схемі включення транзистора із загальною базою висновок бази використовують як загальний для входу і виходу. Коефіцієнт посилення по струму в цьому випадку визначається наступним виразом:

Значення а завжди менше 1.

У схемі включення з загальним емітером висновок емітера використовують як загальний для входу і виходу. Коефіцієнт посилення по струму в цьому випадку визначається наступним виразом:

Типові значення β = 10 … 250.

– На вихідний характеристиці транзистора при його включенні по схемі із загальним емітером можна виділити три характерні області активний режим;

– Режим відсічення;

– Режим насичення.

Струм через колекторний перехід в режимі відсічення дуже малий.

В області насичення значення напруги 1 /ке на транзисторі дуже низьке – типове від 0,1 до 0,3 В. У даному режимі обидва р-п-переходу транзистора включені в прямому напрямку. Це режим включеного стану. Перекласти транзистор з активного режиму в режим насичення, при заданому струмі колектора, можна, збільшивши струм бази.

Транзистор є пристроєм, керованим струмом, і працює як керований ключ. Коли транзистор насичений, він працює як відкритий ключ, а коли знаходиться в області відсічення, він працює як розімкнутий ключ.

Основне вираз відомої моделі Еберса-Молла для транзистора має вигляд:

де /нас – Зворотний струм емітерного переходу.

Джерело: Білоус О.І., Єфименко С.А., Турцевич А.С., Напівпровідникова силова електроніка, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. кол. вкл.