Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Изучение работы биполярного транзисторе



Цель работы: Снять статические характеристики биполярного транзистора и определить коэффициент усиления по току схемы с общим эмиттером.

Приборы и принадлежности: биполярный транзистор, источники тока, приборы для измерения напряжения и силы тока, потенциометры.

 

Вывод рабочих формул и описание установки

 

Транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы, предназначенные для использования в устройствах, осуществляющих генерацию и усиление электрических сигналов. Транзисторы различаются по числу основных носителей заряда (см.рис.10.2), используемых при работе прибора. Транзисторы, в которых используются оба вида носителей (электроны и дырки), называются биполярными. Транзисторы которых используется только один вид носителей тока; называются униполярными или полевыми. В данной работе исследуются характеристики биполярного транзистора. Условное изображение поперечного сечения биполярного транзистора показано на рис.10.8. В пластинке монокристаллического германия

или кремния с двух противоположных сторон химическим путем выполнено фрезерование, так что толщина её в этом месте составляет один-два десятка микрон. Затем в каждую из этих двух лунок вплавляется по небольшой капле индия( ). При этом в каждой стороне образуются два перехода (см. рис.10.2), разделенных тонким слоем полупроводника. Общая часть кристалла, заключенная между двумя каплями, называется базой. Малая капля носит название эмиттера, большая - коллектора. В свою очередь, переход, образованный каплей эмиттера, называется эмиттерным переходом. а переход, примыкающий к коллектору, - коллекторным переходом. Итак, биполярный транзистор представляет собой кристалл полупроводника с двумя взаимодействующими переходами. Взаимодействие переходов обеспечивается тем, что они расположены на небольшом расстоянии (меньше того, на которое носители тока успевают продиффундировать за время жизни).

В зависимости от типа внешних областей переходов биполярные транзисторы бывают двух видов: и .

. Условные обозначения транзисторов обоих типов в электрических схемах приведены на рис.10.9. Кружок у транзистора типа означает, что кристалл помешен в корпус.

 

 

Изображение транзистора типа бескорпусное. Оно чаще применяется в интегральных схемах.

Для нормальной работы биполярного транзистора напряжение на его электроды следует подать так, чтобы эмиттерный переход был включен в прямом направлении, а коллекторный переход - в обратном.

Принцип работы биполярного транзистора основан на изменении сопротивления обратносмещенного коллекторного перехода за счет инжекции в него неосновных носителей тока (от англ, - преобразование резистора).

Сопротивление обратносмещенного перехода очень велико - несколько мегаом и более. Но обратносмеценный переход оказывает большое сопротивление только потокам основных носителей тока, неосновные же носители проходят его, практически не встречая сопротивления. Поэтому при достаточно высоком уровне интенции можно значительно увеличить ток в обратносмещенном переходе и тем самым снизить его сопротивление.

На рис.10.10, приведена вольт-амперная характеристика коллекторного перехода, включенного в обратном направлении при отключенном эмиттере.

 

Обратный ток коллектора обычно не превышает десятка микроампер и весьма слабо зависит от приложенного напряжения, т.к. определяется главным образом исходным материалом кристалла.

Если включить оба перехода, как это показано на рис.10.10, то за счет инжекции дырок из эмиттврного перехода в коллекторный переход ток коллектора уже будет определяться током эмиттера. Конечно, не все неосновные носители, введенные в базу из эмиттера, доходят до коллектора. Часть их создает ток в цепи база - эмиттер.

Иными словами, ток эмиттера как бы разветвляется на две части - ток коллектора и тон базы : .

Обычно зависимость от выражается через коэффициент передачи тока, который обозначается буквой альфа: . В современных транзисторах величина находится в пределах 0,9 0,998. Если выразим ток через , получим:

.Отсюда следует . (*)

Таким образом, изменяя величину тока базы, мы управляем током коллектора.

Усиление транзистора по току зависит от схемы включения транзистора. В зависимости от того, какой из трех электродов транзистора является общим для цепей двух других электродов, различаются три основные схемы включения: с общей базой ( ), общим эмиттером ( ) и общим коллектором ( ).

В настоящей работе исследуются статические характеристики транзистора, включенного по схеме о общим эмиттером. Для этого используется измерительная установка, схема которой приведена на рис. 10.II.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.