Huidige Componenten in een Transistor

Definitie van stroomcomponenten in een transistor

De stroomcomponenten in een transistor omvatten de emitterstroom (IE), basisstroom en collectorstroom.

In NPN-transistors vloeit de stroom door elektronen, terwijl in PNP-transistors de stroom vloeit door gaten, wat resulteert in tegengestelde stroomrichtingen. Laten we de stroomcomponenten in een PNP-transistor met een gemeenschappelijke basisconfiguratie verkennen. De emitter-basisverbinding (JE) is voorwaarts gepolariseerd, en de collector-basisverbinding (JC) is achterwaarts gepolariseerd. De figuur toont alle gerelateerde stroomcomponenten.

We weten dat de stroom de transistor bereikt via de emitter en deze stroom wordt emitterstroom (IE) genoemd. Deze stroom bestaat uit twee componenten – Gatstroom (IhE) en Elektronstroom (IeE). IeE is het gevolg van het passeren van elektronen van de basis naar de emitter en IhE is het gevolg van het passeren van gaten van de emitter naar de basis.

Bij industriële transistors is de emitter zwaarder gedopeerd dan de basis, waardoor de elektronstroom verwaarloosbaar is ten opzichte van de gatstroom. Daarom is de gehele emitterstroom te danken aan het passeren van gaten van de emitter naar de basis.

Sommige van de gaten die de verbinding JE (emitterverbinding) oversteken, combineren met de elektronen in de basis (N-type). Dus niet alle gaten die JE oversteken, bereiken JC. De overgebleven gaten zullen de collectorverbinding bereiken, wat de gatstroomcomponent IhC produceert. Er zal bulkrecombinatie in de basis plaatsvinden en de stroom die de basis verlaat, zal

Elektronen in de basis die door recombinatie met gaten die over JE worden ingespoten, verloren gaan, worden aangevuld door binnenkomende elektronen. Gaten die de collectorverbinding (JC) bereiken, zullen het collectorgebied binnengaan.

Wanneer het emittercircuit openstaand is, dan is IE = 0 en IhC = 0. In deze situatie zullen de basis en de collector functioneren als een achterwaarts gepolariseerde diode. Hierbij zal de collectorstroom IC gelijk zijn aan de reverse verzadigingsstroom (ICO of ICBO).

ICO is in feite een kleine reverse stroom die door de PN-junctiediode loopt. Dit komt door thermisch gegenereerde minderheidscarriers die door de barrièrekracht worden geduwd. Deze reverse stroom neemt toe als de verbinding achterwaarts gepolariseerd wordt en zal dezelfde richting hebben als de collectorstroom. Deze stroom bereikt een verzadigingswaarde (I0) bij matige achterwaartse polarisatie.

Wanneer de emitterverbinding voorwaarts gepolariseerd is (in de actieve werkgebied), dan zal de collectorstroom

De α is de grote signaalstroomversterking, die een fractie is van de emitterstroom die bestaat uit IhC.

Bij een PNP-transistor zal de reverse verzadigingsstroom (ICBO) bestaan uit de stroom veroorzaakt door de gaten die de collectorverbinding van de basis naar het collectorgebied passeren (IhCO) en de stroom veroorzaakt door de elektronen die de collectorverbinding in de tegengestelde richting passeren (IeCO).

De totale stroom die de transistor binnenkomt, zal gelijk zijn aan de totale stroom die de transistor verlaat (volgens Kirchhoff's stroomwet).

Parameters Gerelateerd aan Stroomcomponenten

Gelijkstroomversterking (αdc): Dit kan worden aangeduid als de gelijkstroomversterking van een transistor met gemeenschappelijke basis. Dit zal altijd positief zijn en kleiner dan eenheid.

Kleine signaalstroomversterking (αac): Met constante collector-basisspanning (VCB). Het is altijd positief en kleiner dan eenheid.