Tranzisztorban jelenlévő áramkömpöntek

Tranzisztor áramkomponenseinek meghatározása

A tranzisztorban szereplő áramkomponensek közé tartozik az emiter-áram (IE), a bázis-áram és a kollektor-áram.

Az NPN tranzisztoroknál az áram elektronok által, míg a PNP tranzisztoroknál lyukak által folyik, ami ellentétes áramirányt eredményez. Nézzük meg a PNP tranzisztor áramkomponenseit közös báziskonfigurációban. Az emiter-bázis csomópont (JE) előre irányított, míg a kollektor-bázis csomópont (JC) hátra irányított. A képen láthatók az összes kapcsolódó áramkomponens.

Tudjuk, hogy az áram a tranzisztorba az emiteren keresztül érkezik, és ezt az áramot emiter-árnak (IE) nevezzük. Ez az áram két részből áll – lyuk-áram (IhE) és elektron-áram (IeE). Az IeE az elektronok áthaladásából adódik a bázistól az emiterek, míg az IhE a lyukak áthaladásából adódik az emitertől a bázis felé.

Az ipari tranzisztorokban az emiter erősen dopált a bázishoz képest, ezért az elektron-áram elhanyagolható a lyuk-árral összehasonlítva. Így az egész emiter-áram a lyukak áthaladásából adódik az emitertől a bázis felé.

A JE csomóponton (emiter csomópont) áthaladó lyukak egy része kombinálódik a bázisban (N típusú) jelen lévő elektronokkal. Így nem minden lyuk éri el a JC-t. A maradék lyukak a kollektor csomópontig érnek, amelyek a lyuk-áram komponensét, IhC-t hozzák létre. A bázisban nagy mennyiségű újraszövődés történik, és az a bázisból kilépő áram

A bázisban veszett elektronokat a JE-en átbeszivárgó lyukakkal történő újraszövődésben elveszített elektronok helyettesítik beérkező elektronok. A JC-nél (kollektor csomópont) érkezett lyukak átkelnek a kollektor régióba.

Ha az emiter kör nyílt, akkor IE = 0 és IhC = 0. Ebben az esetben a bázis és a kollektor vissza irányított diódaként működik. Itt a kollektor-áram, IC, megegyezik a vissza irányított telítettségi árral (ICO vagy ICBO).

Az ICO valójában egy kis vissza irányított áram, amely áthalad a PN-junction diódán. Ez a természetes generált kisebbségi viszonyú nosztályok miatt adódik, amelyeket a barriérpotenciál sarkantyog. Ez a vissza irányított áram növekszik, ha a csomópont vissza irányított, és ugyanabban az irányban fog haladni, mint a kollektor-áram. Ez az áram eléri a telítettségi értékét (I0) mérsékelt vissza irányított feszültség mellett.

Ha az emiter csomópont előre irányított (aktív működési tartományban), akkor a kollektor-áram lesz

Az α a nagy jelű áramnyereség, amely az emiter-áram egy része, amely tartalmazza az IhC-t.

A PNP tranzisztorban a vissza irányított telítettségi áram (ICBO) a lyukak által okozott áramból, amelyek a bázistól a kollektor régióba haladnak (IhCO), és az elektronok által okozott áramból, amelyek a kollektor csomóponton át haladnak ellenkező irányban (IeCO) áll.

A tranzisztorba belépő teljes áram egyenlő a tranzisztorból kimenő teljes árral (Kirchhoff áramtörvény szerint).

Az áramkomponensekkel kapcsolatos paraméterek

DC áramnyereség (αdc): Ez a közös bázis tranzisztor DC áramnyeresége. Ez mindig pozitív, és kisebb, mint az egység.

Kis jelű áramnyereség (αac): A kollektor-bázis feszültség konstans (VCB) mellett. Mindig pozitív, és kisebb, mint az egység.