Součásti proudů v tranzistoru

Definice proudových složek tranzistoru

Proudové složky v tranzistoru zahrnují emitorový proud (IE), bázový proud a kolektorový proud.

V NPN tranzitore proud plyne díky elektronům, zatímco v PNP tranzistoru plyne díky dírkám, což vede k opačným směrům proudu. Podívejme se na proudové složky PNP tranzistoru s bázovou konfigurací. Emitter-bazová spojka (JE) je předpolárována, a kolektor-bazová spojka (JC) je záporně polárována. Obrázek ukazuje všechny související proudové složky.

Víme, že proud do tranzistoru přichází přes emitor a tento proud se nazývá emitorový proud (IE). Tento proud se skládá ze dvou složek – proudu dírek (IhE) a proudu elektronů (IeE). IeE je způsoben průchodem elektronů z báze do emitru a IhE je způsoben průchodem dírek z emitru do báze.

V průmyslových tranzitorech je emitor v porovnání s bází silněji dotován, což činí elektronový proud zanedbatelným ve srovnání s proudem dírek. Proto celý emitorový proud je způsoben průchodem dírek z emitru do báze.

Některé dírky, které procházejí spojkou JE (emitorovou spojkou), se spojují s elektrony v bázi (N-typ). Tedy ne každá dírka, která prochází JE, dorazí do JC. Zbývající dírky dorazí do kolektorové spojky, což vytvoří složku proudu dírek, IhC. V bázi dojde k hromadné rekombinaci a proud opouštějící bázi bude

Elektrony v bázi, které jsou ztraceny kvůli rekombovací s dírkami, které procházejí přes JE, jsou doplněny přicházejícími elektrony. Dírky, které dorazí do kolektorové spojky (JC), projdou do kolektorové oblasti.

Když je emitorový obvod otevřen, pak IE = 0 a IhC = 0. V této podmínce báze a kolektor fungují jako záporně polárovaný diod. Zde bude kolektorový proud IC stejný jako záporný nasycovací proud (ICO nebo ICBO).

ICO je ve skutečnosti malý záporný proud, který prochází PN spojkou. Je to způsobeno termicky generovanými menšinovými nosiči, kteří jsou tlačeni barierovým potenciálem. Tento záporný proud roste, pokud je spojka záporně polárována a bude mít stejný směr jako kolektorový proud. Tento proud dosáhne nasycovací hodnoty (I0) při střední záporné polárové napětí.

Když je emitorová spojka předpolárována (v aktivním operačním režimu), pak bude kolektorový proud

α je velký signálový zisk proudu, který je zlomkem emitorového proudu, který zahrnuje IhC.

V PNP tranzistoru bude záporný nasycovací proud (ICBO) zahrnovat proud způsoben průchodem dírek přes kolektorovou spojku z báze do kolektorové oblasti (IhCO) a proud způsoben průchodem elektronů přes kolektorovou spojku opačným směrem (IeCO).

Celkový proud, který vstupuje do tranzistoru, bude stejný jako celkový proud, který tranzistor opouští (podle Kirchhoffova zákona o proudu).

Parametry související s proudovými složkami

Střídavý zisk proudu (αdc): Toto lze označit jako střídavý zisk proudu bázového tranzistoru. Bude vždy kladný a bude menší než jedna.

Malý signálový zisk proudu (αac): S konstantním kolektor-bazovým napětím (VCB). Bude vždy kladný a bude menší než jedna.