Nåværende komponenter i en transistor

Definisjon av strømkomponenter i transistorer

Strømkomponentene i en transistor inkluderer emitterstrøm (IE), basisstrøm og kollektorstrøm.

I NPN-transistorer flyter strømmen på grunn av elektroner, mens i PNP-transistorer flyter den på grunn av hull, noe som resulterer i motsatt strømretning. La oss utforske strømkomponentene i en PNP-transistor med en vanlig basiskonfigurasjon. Emitter-basis-forbindelsen (JE) er forpolsert, og kollektor-basis-forbindelsen (JC) er bakpolsert. Figuren viser alle relaterte strømkomponenter.

Vi vet at strømmen kommer til transistoren gjennom emitteren, og denne strømmen kalles emitterstrøm (IE). Denne strømmen består av to komponenter – hullstrøm (IhE) og elektronstrøm (IeE). IeE skyldes overføring av elektroner fra basis til emitter, og IhE skyldes overføring av hull fra emitter til basis.

I industrielle transistorer er emitteren sterkt dopet sammenlignet med basisen, noe som gjør at elektronstrømmen er fornekkelig sammenlignet med hullstrømmen. Derfor er hele emitterstrømmen på grunn av overføring av hull fra emitter til basis.

Noen av hullene som krysser forbindelsen JE (emitterforbindelse) kombinerer seg med elektronene i basisen (N-type). Så ikke alle hull som krysser JE vil nå JC. De gjenstående hulla vil nå kollektorforbindelsen, noe som produserer hullstrømkomponenten, IhC. Det vil være masse-kombinasjon i basisen, og strømmen som forlater basisen vil være

Elektroner i basisen som mister på grunn av kombinasjon med hull injisert over JE fylles opp av innkomende elektroner. Hull som kommer til kollektorforbindelsen (JC) vil krysse inn i kollektorregionen.

Når emitterkretsen er åpen, så er IE = 0 og IhC = 0. Under disse omstendighetene vil basisen og kollektoren fungere som en bakpolsert diode. Her vil kollektorstrømmen, IC, være den samme som reversersaturasjonstrømmen (ICO eller ICBO).

ICO er faktisk en liten reverserstrøm som passerer gjennom PN-junktiondioden. Dette skyldes termisk genererte minoritetsbærere som skjøves av barrierepotensialet. Denne reverserstrømmen øker hvis junktionen er bakpolsert, og den vil ha samme retning som kollektorstrømmen. Denne strømmen når en saturasjonsverdi (I0) ved moderat bakpolsering.

Når emitterjunktionen er forpolsert (i aktiv driftsregion), blir da kollektorstrømmen

α er stor-signal-strømgangetall som er en fraksjon av emitterstrømmen som inkluderer IhC.

I en PNP-transistor vil reversersaturasjonstrømmen (ICBO) bestå av strømmen på grunn av hull som passerer gjennom kollektorjunktionen fra basis til kollektorregion (IhCO) og strømmen på grunn av elektroner som passerer gjennom kollektorjunktionen i motsatt retning (IeCO).

Totalstrømmen som går inn i transistoren vil være lik totalstrømmen som forlater transistoren (ifølge Kirchhoffs strømlag).

Parametre knyttet til strømkomponenter

DC-strømgangetall (αdc): Dette kan refereres til som DC-strømgangetallet for en vanlig basis-transistor. Dette vil alltid være positivt og mindre enn én.

Liten signalstrømgangetall (αac): Med konstant kollektor-basis-spennings (VCB). Dette er alltid positivt og mindre enn én.