Trenutni komponenti u tranzistoru

Definicija komponenti struja tranzistora

Komponente struje u tranzistoru uključuju emiter struju (IE), baznu struju i kolektor struju.

U NPN tranzistorima, struja teče zbog elektrona, dok u PNP tranzistorima, teče zbog luka, što rezultira suprotnim smjerovima struje. Istražimo komponente struje u PNP tranzistoru s konfiguracijom zajedničke baze. Spoj emiter-baza (JE) je unaprijed polariziran, a spoj kolektor-baza (JC) je obrnuto polariziran. Slika prikazuje sve povezane komponente struje.

Znamo da struja stiže tranzistor kroz emiter, a ova struja se naziva emiter strujom (IE). Ova struja sastoji se od dvije komponente – struja lukova (IhE) i struja elektrona (IeE). IeE je posljedica prolaska elektrona od baze do emitra, a IhE je posljedica prolaska lukova od emitra do baze.

U industrijskim tranzistorima, emiter je značajno dopiran u usporedbi s bazom, čime se struja elektrona može zanemariti u usporedbi s strujom lukova. Stoga, cijela emiter struja nastaje zbog prolaska lukova od emitra do baze.

Neki od lukova koji prelaze spoj JE (emiter spoj) kombiniraju se s elektronima prisutnim u bazi (N-tip). Tako neki lukovi koji prelaze JE neće stići do JC. Preostali lukovi će stići do spoja kolektora, što proizvede komponentu struje lukova, IhC. Doći će do masovne rekombinacije u bazi, a struja koja napušta bazu bit će

Elektroni u bazi izgubljeni zbog rekombinacije s lukovima ubačenim preko JE nadopunjuju se dolaznim elektronima. Lukovi koji stižu do spoja kolektora (JC) prelaze u regiju kolektora.

Kada je emiter krug otvorenom shemu, tada je IE = 0 i IhC = 0. U ovom stanju, baza i kolektor funkcioniraju kao dioda obrnuto polarizirana. Ovdje, struja kolektora, IC, bit će jednaka struji nasitnja obrnutog smjera (ICO ili ICBO).

ICO zapravo predstavlja malu obrnutu struju koja prolazi kroz PN spoj diode. To je posljedica termički generiranih manjinskih nositelja koji su potisnuti barijerskim potencijalom. Ova obrnuta struja raste ako je spoj obrnuto polariziran i imat će isti smjer kao struja kolektora. Ova struja dostiže vrijednost nasitnja (I0) na umjerenoj obrnutoj polarnoj napetosti.

Kada je spoj emitra unaprijed polariziran (u radnoj regiji aktivnosti), tada će struja kolektora postati

Alfa je veliki signal strujnog pojačanja, koji predstavlja razlomak emiter struje koji sadrži IhC.

U PNP tranzistoru, struja nasitnja obrnutog smjera (ICBO) sastoji se od struje zbog lukova koji prolaze kroz spoj kolektora od baze do regije kolektora (IhCO) i struje zbog elektrona koji prolaze kroz spoj kolektora u suprotnom smjeru (IeCO).

Totalna struja koja ulazi u tranzistor bit će jednaka ukupnoj struji koja napušta tranzistor (prema Kirchhoffovom zakonu o strujama).

Parametri vezani za komponente struje

DC strujno pojačanje (αdc): Ovo se može smatrati DC strujnim pojačanjem tranzistora s zajedničkom bazom. Ovo uvijek bit će pozitivno i manje od jedinice.

Strujno pojačanje malog signala (αac): Sa konstantnom napetosti kolektor-baza (VCB). Ovo uvijek bit će pozitivno i manje od jedinice.