Поточні компоненти в транзисторі

Визначення компонентів струму транзистора

Компоненти струму в транзисторі включають струм емітера (IE), базовий струм і колекторний струм.

У NPN-транзисторах струм виникає завдяки електронам, а в PNP-транзисторах — завдяки діркам, що призводить до протилежних напрямків струму. Давайте розглянемо компоненти струму в PNP-транзисторі з загальною базовою конфігурацією. З'єднання емітер-база (JE) є прямо зміщеним, а з'єднання колектор-база (JC) — обернено зміщеним. Рисунок показує всі пов'язані компоненти струму.

Ми знаємо, що струм поступає в транзистор через емітер, і цей струм називається струмом емітера (IE). Цей струм складається з двох компонентів — струму дірок (IhE) і струму електронів (IeE). IeE виникає завдяки проходженню електронів від бази до емітера, а IhE — завдяки проходженню дірок від емітера до бази.

У промислових транзисторах емітер більш сильно легований порівняно з базою, що робить струм електронів незначним порівняно зі струмом дірок. Тому весь струм емітера виникає завдяки проходженню дірок від емітера до бази.

Деякі з дірок, які перетинають з'єднання JE (емітерне з'єднання), поєднуються з електронами, що присутні в базі (N-тип). Таким чином, не всі дірки, що перетинають JE, будуть досягати JC. Залишок дірок досягне колекторного з'єднання, що спричинить компонент струму дірок, IhC. В базі буде масова рекомбінація, і струм, що залишає базу, буде

Електрони в базі, втрачені через рекомбінацію з дірками, що пройшли через JE, поповнюються надходящими електронами. Дірки, які досягають колекторного з'єднання (JC), перетнуть у регіон колектора.

Коли емітерний контур відкритий, то IE = 0 і IhC = 0. У цьому стані база і колектор будуть виконувати функції обернено зміщеного діода. Тут колекторний струм IC буде таким самим, як обернений насыщений струм (ICO або ICBO).

ICO — це, насправді, невеликий обернений струм, який проходить через PN-перехідний діод. Це відбувається завдяки термічно генерованим меншинним носіям заряду, які тиснуться потенціалом бар'єру. Обернений струм збільшується, якщо з'єднання обернено зміщене, і він матиме такий же напрямок, як і колекторний струм. Цей струм досягає насиченого значення (I0) при середньому оберненому напругі.

Коли емітерне з'єднання пряма зміщене (в активному режимі роботи), то колекторний струм стане

α — це великий сигнал струмового зростання, який є часткою струму емітера, що складається з IhC.

У PNP-транзисторі обернений насыщений струм (ICBO) складається зі струму, що виникає завдяки діркам, що проходять через колекторне з'єднання від бази до колектора (IhCO), і струму, що виникає завдяки електронам, що проходять через колекторне з'єднання в протилежному напрямку (IeCO).

Загальний струм, що входить в транзистор, буде дорівнювати загальному струму, що залишає транзистор (згідно з законом Кірхгофа для струмів).

Параметри, пов'язані з компонентами струму

DC-струмовий коефіцієнт підсилення (αdc): Це можна назвати DC-струмовим коефіцієнтом підсилення транзистора з загальною базою. Він завжди буде додатнім і меншим за одиницю.

Струмовий коефіцієнт підсилення малого сигналу (αac): При сталій напругі колектор-база (VCB). Він завжди додатній і менший за одиницю.