Типы и структура транзисторов (pnp-транзистор и npn-транзистор)
Транзистор представляет собой кристалл n-типа, заключенный между двумя кристаллами p-типа, или кристалл p-типа, заключенный между двумя кристаллами n-типа. Для транзистора в электрической цепи существует два типа соединения, которые являются общими. эмиттер между коллектором и базой.
Структура транзистора
Он состоит из трех смежных областей легированного полупроводникового материала, первая область называется эмиттером (E), последняя называется коллектором (C), а средняя область называется базой (B).
- Эмиттер представляет собой полупроводниковый кристалл среднего размера с высоким процентом примесей.
- Основа представляет собой кристалл полупроводника очень малой ширины с низким процентным содержанием примесей.
- Коллектор представляет собой кристалл полупроводника относительно большого размера с меньшим процентным содержанием примесей, чем эмиттер.
Типы транзисторов
Есть два основных типа биполярных переходных транзисторов:
- Транзистор pnp состоит из базы n-типа (n), а эмиттер и коллектор p-типа (p).
- Транзистор npn состоит из базы p-типа (p), а эмиттер и коллектор n-типа (n).
Подключение транзистора в цепь общей базы (npn)
Эмиттер (E) соединен с базой (B) прямым соединением, а коллектор (C) соединен с базой (B) обратным соединением . Электроны испускаются из эмиттера (n) в базу (p), где они бродить по базе, пока его не подберет сборщик (n).
Во время распространения электронов внутри базы (p) часть из них расходуется на заполнение отверстий для рекомбинации вместе, так что ток коллектора (I C ) всегда меньше, чем ток эмиттера (I E ), где:
I E = I C + I B
Коэффициенты транзистора:
Отношение между током коллектора и током эмиттера называется делением тока (α e ):
α е = I C / I E
Значение α e становится близким к I, потому что ширина основания очень мала, имеет большое количество примесей, и только очень небольшое отношение тока расходуется на заполнение дырок в базе, и электроны продолжают свое движение к достигают коллектора. Деление тока (α e ) — это отношение тока коллектора к току эмиттера при постоянной разности потенциалов между базой и коллектором.
Когда деление тока в транзисторе = 0,98, это означает, что отношение между током коллектора (I C ) к току эмиттера (I E ) при постоянной разности потенциалов между базой и коллектором (V CB ) = 98/100.
Транзистор используется при подключении к общей схеме базы для увеличения электрической мощности, и его нельзя использовать для увеличения электрического тока, поскольку ток коллектора меньше, чем ток эмиттера.
Подключение транзистора в схему общего эмиттера (npn)
Эмиттер (E) соединяется с базой (B) в прямом соединении . Эмиттер (E) соединяется с коллектором (C) таким образом, что эмиттер соединяется с отрицательным полюсом, а коллектор — с положительным полюсом.
Электроны эмиттера (n) отталкиваются от отрицательных полюсов двух батарей, таким образом, токи электронов собираются на эмиттере и движутся к коллектору.Если небольшой электрический сигнал был добавлен к базовому току, его эффект усиливается в коллекторе. Текущий.
Коэффициенты транзистора:
Отношение между током коллектора и током базы называется коэффициентом усиления по току (β e ).
Коэффициент усиления по току (β e ) — это отношение между током коллектора и током базы при постоянной разности потенциалов между эмиттером и коллектором.
β е = I C / I B
Когда коэффициент усиления по току транзистора = 46, это означает, что отношение тока коллектора (I C ) к току базы (I B ) при постоянной разности потенциалов между эмиттером и коллектором (V CE ) = 46.
Вычисление текущего усиления (β e ) в единицах текущего деления (α e )
α e = I C / I E , ∴ I C = α e I E
β е = I C / I B , I B = I E — I C
∴ I B = I E — α e I E
∴ β e = I C / I B = α e I E / ( I E — α e I E )
∴ β e = α e I E / I E ( 1 — α e )
∴ β e = α e / ( 1 — α e )
Транзистор использует
В качестве усилителя: идея транзистора в качестве усилителя в схеме с общим эмиттером заключается в том, что, когда очень слабый электрический сигнал добавлен к небольшому базовому току, его влияние проявляется в токе коллектора, и это называется действием транзистора. .
В качестве переключателя: транзистор включен в электрическую цепь таким образом, что эмиттер является общим, поэтому,
V CC = V CE + I C R C
(Где: V CC — напряжение батареи, V CE — разность потенциалов между коллектором и эмиттером, I C — ток коллектора, R C — сопротивление цепи ), учитывая, что база является входной, а коллектор — выходной.
Транзистор в случае включения (замкнутый переключатель): при подключении базы (B) с положительным или большим напряжением (V in ) через коллекторную цепь проходит большой ток (I C ), поэтому значение (I C R C ) становится равным большой, а значение (V CE ) уменьшается, что означает, что выход мал, что означает, что транзистор позволяет протекать базовому току, потому что (V in > V out ) и действует как замкнутый переключатель.
Транзистор в случае выключения (открытый переключатель): при подключении базы (B) с отрицательным напряжением или малым (V in ) значение I C уменьшается, значение I C R C уменьшается, поэтому значение V CE увеличивается, что означает, что выход большой, что означает, что транзистор не позволяет протекать току базы, потому что (V out > V in ) и действует как разомкнутый переключатель.
Транзистор действует в обратном порядке: когда входное напряжение (V in ) транзистора велико, выходное напряжение (V out ) мало, и наоборот . Полярность транзистора может быть определена с помощью омметра .