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 rupa, što rezultira suprotnim smerovima struje. Istražimo komponente struje u PNP tranzistoru sa konfiguracijom zajedničke baze. Spoj između emitra i baze (JE) je unapred polarisan, a spoj između kolektora i baze (JC) je obrnuto polarisan. Slika pokazuje sve povezane komponente struje.

Znamo da struja stiže tranzistor kroz emiter, i ta struja se naziva emiter strujom (IE). Ova struja se sastoji od dve komponente – struja rupa (IhE) i struja elektrona (IeE). IeE je posledica prolaza elektrona od baze do emitra, a IhE je posledica prolaza rupa od emitra do baze.

U industrijskim tranzistorima, emiter je značajno dopiran u odnosu na bazu, čime se struja elektrona postavlja zanemarljivo malo u odnosu na struju rupa. Stoga, cela emiter struja dolazi od prolaza rupa od emitra do baze.

Neki od rupa koji prelaze spoj JE (spoj emitra) kombinuju se sa elektronima prisutnim u bazi (N-tipa). Tako neće svaka rupa koja prelazi JE stići do JC. Preostali rupi će stići do spoja kolektora, što proizvodi komponentu struje rupa, IhC. Doći će do masovne rekompozicije u bazi, a struja koja napušta bazu bit će

Elektroni u bazi koji se gube zbog rekompozicije sa rupama koje su ubačene preko JE su nadoknade ulaskom novih elektrona. Rupe koje stižu do spoja kolektora (JC) prelaze u region kolektora.

Kada je emiter krug otvoreno skriven, tada je IE = 0 i IhC = 0. U ovom stanju, baza i kolektor funkcionišu kao dioda obrnuto polarisana. Ovdje, struja kolektora, IC, bit će ista kao i struja nasitnja obrnutog smera (ICO ili ICBO).

ICO je zapravo mala struja obrnutog smera koja prolazi kroz PN spojnicu diode. To je posledica termički generisanih manjinskih nosilaca koji su podignuti barijerskim potencijalom. Ova struja obrnutog smera poraste ako je spoj obrnuto polarisan, i ima isti smer kao struja kolektora. Ova struja dostiže vrednost nasitnja (I0) na umjerenoj naponu obrnutog smera.

Kada je spoj emitra unapred polarisan (u operativnom regionu), tada će struja kolektora postati

α je velika signalna struja pojačanja, koja predstavlja deo emiter struje koja uključuje IhC.

U PNP tranzistoru, struja nasitnja obrnutog smera (ICBO) sastoji se od struje zbog prolaza rupa kroz spoj kolektora od baze do regiona kolektora (IhCO) i struje zbog prolaza elektrona kroz spoj kolektora u suprotnom smeru (IeCO).

Ukupna struja koja ulazi u tranzistor biće jednaka ukupnoj struji koja napušta tranzistor (prema Kirchhoffovom zakonu o strujama).

Parametri vezani za komponente struje

DC pojačanje struje (αdc): Ovo se može smatrati DC pojačanjem struje tranzistora sa zajedničkom bazom. Ovo je uvijek pozitivno i manje od jedinice.

Pojačanje male signale struje (αac): Sa konstantnim naponom između kolektora i baze (VCB). Ovo je uvijek pozitivno i manje od jedinice.