Курсовая работа: Комп’ютерна електроніка

Основою роботи біполярного транзистора є взаємодія областей просторового заряду емітера та колектора при протіканні струму. Емітер ний перехід вмикається в прямому напрямку, колекторний – у зворотному. При накладанні прямої напруги між емітером і базою зростає кількість основних носіїв, що інжектуються в базову область і рекомбінують там з основними носіями бази. Вони створюють струм базового електроду і бази.

Оскільки концентрація носіїв в області емітера більша, то струм бази виходить на насичення. Надлишок інжектованих носіїв, маючи довжину вільного пробігу більшу за ширину бази, попадають в ОПЗ зворотно зміщеного колектора і екстрагуються в колекторну область. Тут вони взаємодіють з просторовим зарядом колекторного переходу, що приводить до зменшення потенціального бар'єру між колектором та базою, а відповідно до зростання колекторного струму.

Зменшення напруги емітер-база приводить до зворотних процесів.

Для транзистора справджується співвідношення:

Іе = Іб + Ік, Іб<<ІкIк.

Схеми ввімкнення біполярних транзисторів

Оскільки транзистор, маючи три виводи, може бути ввімкнений як чотириполюсник, то один з електродів має бути спільним для вхідного і вихідного кола.

Розрізняють схеми ввімкнення із загальним емітером, загальною базою і загальним колектором.

Схема із загальним емітером забезпечує підсилення сигналів за струмом, напругою і потужністю. Така схема має вхідний опір біля 100 Ом, а вихідний – близько 1 кОм.

Схема із загальною базою підсилює за напругою і потужністю і не підсилює за струмом.

Вхідний опір – ~ 10 Ом.

Вихідний опір – ~ 10 кОм.

Схема із загальним колектором ще називається емітерним повторювачем. Така схема є аналогічною до схеми із загальним емітером, але навантаження вмикається не в колекторне, а в емітерне поле. Схема підсилює за струмом і потужністю.

Вхідний опір – ~ 10 кОм.

Вихідний опір – ~ 1 Ом.

Для функціонування транзисторів і розрахунків режимів їх роботи використовують сімейства статичних вхідних і вихідних характеристик.

Оскільки у вхідному колі вмикається як правило емітер ний перехід, то до характеристики відповідної ВАХ прямо зміщеного р-n переходу. Ці характеристики вимірюють при різних значеннях напруги, прикладеної до вихідного кола.

ЗЕ Іб = f(Uбе)|Uке=const ; ЗБ Іе = f(Uеб)|Uкб=const .

Вихідні характеристики – це залежності вихідного струму від вихідної напруги, при постійному значенні вхідного струму.

Для трактування режимів роботи біполярного транзистора використовуються еквівалентні схеми. Основною є схема чотириполюсника, яка описується h-параметрами.

Н-параметри – це коефіцієнти, які вказують на зв'язок між реальними параметрами транзистора та його теоретичними еквівалентами.

h11=Uвх/Iвх – вхідний опір транзистора;

h12 = Uвх/Uвих – коефіцієнт зворотної передачі напруги;

h21 = Iвих/Iвх – коефіцієнт підсилення за струмом;

h22 = Iвих/Uвих – вихідна провідність.