Двополюсни транзистор

Дефиниција на BJT

Биполарни јункционален транзистор (познат и како BJT или BJT транзистор) е три-терминална полупроводачка компонента која се состои од две p-n јункција и може да го амплифицира или зголеми сигналот. Тоа е уред кој се контролира со струја. Триотерминали на BJT се базата, колекторот и излезната. BJT е вид транзистор кој користи и електрони и дупки како носители на наелектрисани частици.

Сигнал со мала амплитуда, ако се применува на базата, е достапен во амплифицирани облик на колекторот на транзисторот. Ова е амплификацијата што ја дава BJT. Забележете дека за да се изврши процесот на амплификација, потребен е надворешен извор на DC напон.

Постојат два типа биполарни јункционални транзистори – NPN транзистори и PNP транзистори. Дијаграм на овие два типа биполарни јункционални транзистори е даден подолу.

Од претходната фигура можеме да видиме дека секој BJT има три делови наречени излез, база и колектор. JE и JC претставуваат јункцијата на излезот и јункцијата на колекторот соодветно. Сега е доволно да знаеме дека јункцијата на излез-база е форвард побрзана, а јункцијата на колектор-база е реверз побрзана. Следната тема ќе опише двата типа на овие транзистори.

NPN Биполарен Јункционален Транзистор

Во n-p-n биполарен транзистор (или npn транзистор), еден p-тип полупроводник стои меѓу два n-тип полупроводника. Подолу е прикажан дијаграм на n-p-n транзистор. IE, IC се струјата на излез и колекторот соодветно, а VEB и VCB се напоните на излез-база и колектор-база соодветно. Според конвенцијата, ако за излез, база и колекторот струјата IE, IB и IC влегува во транзисторот, знакот на струјата се зема како позитивен, а ако струјата излегува од транзисторот, знакот се зема како негативен. Можеме да табелираме различните струи и напони во n-p-n транзисторот.

PNP Биполарен Јункционален Транзистор

Слично, за p-n-p биполарен јункционален транзистор (или pnp транзистор), n-тип полупроводник е поставен меѓу два p-тип полупроводника. Дијаграмот на p-n-p транзистор е прикажан подолу.

За p-n-p транзистори, струјата влегува во транзисторот преку терминалот на излез. Како и кај било кој биполарен јункционален транзистор, јункцијата на излез-база е форвард побрзана, а јункцијата на колектор-база е реверз побрзана. Можеме да табелираме струјата на излез, база и колектор, како и напоните на излез-база, колектор-база и колектор-излез за p-n-p транзистори исто така.

Принцип на Функционирање на BJT

Фигурата покажува n-p-n транзистор побрзан во активна област (видете транзисторска побрзување), јункцијата BE е форвард побрзана, додека јункцијата CB е реверз побрзана. Широчината на дефинисаната област на јункцијата BE е помала споредно со широчината на јункцијата CB.

Форвардната побрзувања на јункцијата BE намалува потенцијалот на бариера, што овозможува електроните да текат од излезот до базата. Базата е теска и слабо допирана, па затоа има многу малку дупки. Околу 2% од електроните од излезот се рекомбинираат со дупките во базата и текат навон преку терминалот на базата.

Ова составува струјата на базата, текува поради рекомбинацијата на електрони и дупки (Забелешка: правецот на конвенционалната струја е спротивен на правецот на текот на електроните). Претставуваме голем број на електрони ќе прекрсат обратно побрзаната јункција на колекторот за да состават струјата на колекторот. Така, според законот на Кирхоф за струјата,

Струјата на базата е многу мала споредно со струјата на излез и колекторот.

Тука, главните носители на наелектрисани частици се електрони. Функционирањето на p-n-p транзистор е исто како и на n-p-n, единствената разлика е дека главните носители на наелектрисани частици се дупки наместо електрони. Само мал дел од струјата текува поради главни носители, а повеќето од струјата текува поради миноритетски носители во BJT. Затоа, тие се нарекуваат миноритетски уреди.

Еквивалентна Шема на BJT

p-n јункцијата се претставува со диода. Бидејќи транзисторот има две p-n јункција, тој е еквивалентен на две диоди поврзани една за друга. Ова се нарекува диодна аналогија на BJT.

Кarakteristiki na Bipolarni Juncionalni Tranzistori

Три делови на BJT се колектор, излез и база. Пред да знаеме за карактеристиките на биполарни јункционални транзистори, треба да знаеме за начините на функционирање на овој тип транзистори. Начините се:

• Обичен база (CB) модус

• Обичен излез (CE) модус

• Обичен колектор (CC) модус

Сите три типа модуси се прикажани подолу.

Сега, доаѓаме до карактеристиките на BJT, постојат различни карактеристики за различни начини на функционирање. Карактеристиките ништо друго не се графички форми на односи меѓу различните променливи на струја и напон на транзисторот. Карактеристиките за p-n-p транзистори се дадени за различни модуси и параметри.

Karakteristiki za Obichen Bazen Modus

Ulazni Karakteristiki

За p-n-p транзистор, улазната струја е струјата на излез (IE) и улазниот напон е напонот на колектор-база (VCB).

Бидејќи јункцијата на излез-база е форвард побрзана, графикот на IE против VEB е сличен на карактеристиките на форвард побрзана p-n диода. IE се зголемува за фиксна VEB кога VCB се зголемува.

Izlazni Karakteristiki

Излазните карактеристики покажуваат односа меѓу излазниот напон и излазната струја IC е излазната струја, а напонот на колектор-база и струјата на излез IE е улазната струја и функционира како параметри. Подолу е прикажан графикот на излазните карактеристики за p-n-p транзистор во CB модус.

Како што знаме, за p-n-p транзистори IE и VEB се позитивни, а IC, IB, VCB се негативни. Постојат три области на кривата: активна област, област на наситување и област на прекин. Активната област е областа каде транзисторот нормално функционира.

Тука, јункцијата на излез е реверз побрзана. Сега, областа на наситување е областа каде што и двете јункција на излез-колектор се форвард побрзани. И на крај, областа на прекин е областа каде што и јункцијата на излез и колектор се реверз побрзани.

Karakteristiki za Obichen Izlez Modus

Ulazni Karakteristiki

IB (Струја на базата) е улазната струја, VBE (Напон на база-излез) е улазниот напон за CE (Обичен излез) модус. Така, улазните карактеристики за CE модус ќе бидат односа меѓу IB и VBE со VCE како параметар. Карактеристиките се прикажани подолу.

Типичните улазни карактеристики на CE се слични на карактеристиките на форвард побрзана p-n диода. Но, кога VCB се зголемува, ширина на базата се намалува.

Izlazni Karakteristiki

Излазните карактеристики за CE модус се крива или график меѓу струјата на колектор (IC) и напонот на колектор-излез (VCE) кога струјата на базата IB е параметар. Карактеристиките се прикажани подолу на фигурата.

Како и карактеристиките на излаз на обичен базен транзистор, CE модус исто така има три области: (i) Активна област, (ii) Област на прекин, (iii) Област на наситување. Активната област има колекторска област реверз побрзана и јункцијата на излез форвард побрзана.

За областа на прекин, јункцијата на излез е лагано реверз побрзана, а струјата на колектор не е целосно прекината. И на крај, за областа на наситување, и двете јункција на колектор и излез се форвард побрзани.