Τρέχοντα Συστατικά σε Έναν Τρανζίστορ

Ορισμός Συνισταμένων Ρεύματος του Τρανζίστορ

Τα συνιστάμενα ρεύματος σε ένα τρανζίστορ περιλαμβάνουν το ρεύμα εκπομπής (IE), το ρεύμα βάσης και το ρεύμα συλλέκτη.

Στα τρανζίστορ NPN, το ρεύμα ρέει λόγω ηλεκτρονίων, ενώ στα PNP τρανζίστορ, ρέει λόγω τρυπών, αποτελώντας αντίθετες κατευθύνσεις ρεύματος. Ας εξερευνήσουμε τα συνιστάμενα ρεύματος σε ένα PNP τρανζίστορ με κοινή βάση. Η σύνδεση εκπομπής-βάσης (JE) είναι προσανατολισμένη προς τα εμπρός, ενώ η σύνδεση συλλέκτη-βάσης (JC) είναι προσανατολισμένη προς τα πίσω. Το διάγραμμα δείχνει όλα τα σχετικά συνιστάμενα ρεύματος.

Γνωρίζουμε ότι, το ρεύμα φθάνει στο τρανζίστορ μέσω της εκπομπής και αυτό το ρεύμα ονομάζεται ρεύμα εκπομπής (IE). Αυτό το ρεύμα αποτελείται από δύο συνιστώσες – το ρεύμα τρυπών (IhE) και το ρεύμα ηλεκτρονίων (IeE). Το IeE είναι λόγω της διέλευσης ηλεκτρονίων από τη βάση στην εκπομπή και το IhE είναι λόγω της διέλευσης τρυπών από την εκπομπή στη βάση.

Σε βιομηχανικά τρανζίστορ, η εκπομπή είναι πιο δυνατά δοπασμένη σε σύγκριση με τη βάση, κάνοντας το ρεύμα ηλεκτρονίων αμελητέο σε σύγκριση με το ρεύμα τρυπών. Επομένως, το σύνολο του ρεύματος εκπομπής είναι λόγω της διέλευσης τρυπών από την εκπομπή στη βάση.

Μερικές από τις τρύπες που διασχίζουν τη σύνδεση JE (σύνδεση εκπομπής) συνδυάζονται με τα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στη βάση (N-τύπου). Έτσι, κάθε τρύπα που διασχίζει τη JE δεν θα φθάσει στη JC. Οι υπόλοιπες τρύπες θα φτάσουν στη σύνδεση συλλέκτη, παράγοντας το συνιστώμενο ρεύματος τρυπών, IhC. Θα υπάρξει μαζική ανασυνδυασμός στη βάση και το ρεύμα που απομακρύνεται από τη βάση θα είναι

Τα ηλεκτρόνια στη βάση που χάνονται λόγω ανασυνδυασμού με τρύπες που εισάγονται μέσω της JE αναφορείται από εισερχόμενα ηλεκτρόνια. Οι τρύπες που φθάνουν στη σύνδεση συλλέκτη (JC) θα διασχίσουν την περιοχή συλλέκτη.

Όταν η κύκλωμα εκπομπής είναι ανοιχτή, τότε IE = 0 και IhC = 0. Σε αυτή την κατάσταση, η βάση και ο συλλέκτης θα λειτουργούν ως αντίστροφα πολωμένο διόδο. Εδώ, το ρεύμα συλλέκτη, IC, θα είναι το ίδιο με το αντίστροφο ρεύμα ιδανικής κατάστασης (ICO ή ICBO).

Το ICO είναι στην πραγματικότητα ένα μικρό αντίστροφο ρεύμα που διασχίζει την διόδο PN σύνδεση. Αυτό είναι λόγω των θερμικά παραγόμενων μειονοψηφικών φορέων που προωθούνται από την δυναμική της προσκόμματος. Αυτό το αντίστροφο ρεύμα αυξάνει, αν η σύνδεση είναι αντίστροφα πολωμένη και θα έχει την ίδια κατεύθυνση με το ρεύμα συλλέκτη. Αυτό το ρεύμα φθάνει σε έναν σημειακό τιμή (I0) σε μετριοπαθή αντίστροφη πόληση.

Όταν η σύνδεση εκπομπής είναι προς τα εμπρός πολωμένη (σε ενεργή περιοχή λειτουργίας), τότε το ρεύμα συλλέκτη θα γίνει

Το α είναι το μεγάλο σήμα ρεύματος κέρδος, το οποίο είναι ένα κλάσμα του ρεύματος εκπομπής που περιλαμβάνει το IhC.

Σε ένα PNP τρανζίστορ, το αντίστροφο ρεύμα ιδανικής κατάστασης (ICBO) θα περιλαμβάνει το ρεύμα λόγω των τρυπών που διασχίζουν τη σύνδεση συλλέκτη από τη βάση στην περιοχή συλλέκτη (IhCO) και το ρεύμα λόγω των ηλεκτρονίων που διασχίζουν τη σύνδεση συλλέκτη σε αντίθετη κατεύθυνση (IeCO).

Tο συνολικός ροή που εισέρχεται στο τρανζίστορ θα είναι ίσος με το συνολικό ρεύμα που εξέρχεται από το τρανζίστορ (σύμφωνα με τον νόμο του Kirchhoff για το ρεύμα).

Παραμέτροι Σχετικές με τα Συνιστάμενα Ρεύματος

Κέρδος Ρεύματος DC (αdc): Αυτό μπορεί να αναφέρεται ως κέρδος ρεύματος DC του τρανζίστορ με κοινή βάση. Αυτό θα είναι πάντα θετικό και θα είναι λιγότερο από τη μονάδα.

Κέρδος Ρεύματος Μικρού Σήματος (αac): Με σταθερή τάση συλλέκτη-βάση (VCB). Είναι πάντα θετικό και θα είναι λιγότερο από τη μονάδα.