Транзистор қалай жұмыс істейді

Транзистор қалай жұмыс істейді?

Транзистордың анықтамасы

Транзистор - бұл электрондық сигналдарды кеңейту немесе өзгерту үшін қолданылатын полупроводниковий прибор.

Артықчылық транзисторлар түрлері бар, бірақ біз еміттер-база-коллектор режиміндегі NPN транзисторға назар аударамыз. Бұл түрде еміттер аймағы әдетте терең деңгейде допталған және көп свободатык электрондар (көптеген носительлер) болады.

Коллектор аймағы әдетте орташа деңгейде допталған, сондықтан оның свободатык электрондар саны еміттерден аз. База аймағы өте жеңіл допталған және өте жуық, оның ішінде аз құралдық (көптеген носительдер) болады. Енді еміттер мен коллектор арасына бір батарейку қосамыз. Транзистордың еміттер терминалы батарейканың теріс терминалына қосылады. Сондықтан еміттер-база байланысы алмасу байланысына, ал база-коллектор байланысы теріс байланысына қалады. Осы шартта, приборда әртүрлі ағым ағып кетпейді. Прибордың фактикалық жұмысына өтуге өзінше NPN транзистордың құрылымы мен допталуын еске түсірейік. Мұнда еміттер аймағы әдетте өте терең деңгейде допталған, сондықтан транзистордың бұл аймағында көптеген носительлер (свободатык электрондар) концентрациясы өте жоғары.

Басқа тағы, база аймағы өте жуық, ол мікрометрлер аралығында, ал еміттер мен коллектор аймақтары миллиметрлер аралығында. Орталық p-түрлі қабаттың допталуы өте төмен, сондықтан осы аймақта өте аз құралдық (көптеген носительлер) болады. Коллектор аймағы әдетте өте терең, ал допталу орташа деңгейде, сондықтан осы аймақта орташа деңгейде свободатык электрондар болады.

Еміттер мен коллектор арасына қосылған напряжение екі жерде төмендейді. Алғашқы, еміттер-база байланысында кремний транзисторларында 0,7 вольтқа дейінгі алмасу барьерлік потенциалы бар. Калған напряжение база-коллектор байланысында теріс барьер ретінде төмендейді.

Приборда қандай болса да напряжение болсын, еміттер-база байланысындағы алмасу барьерлік потенциалы әрқашан 0,7 вольт болады, ал калған көзіктік напряжение база-коллектор байланысында теріс барьер ретінде төмендейді.

Бұл демек, коллектор напряжение алмасу барьерлік потенциалын жетістіруге болмайды. Сондықтан, еміттерден базаға свободатык электрондар өтуі мүмкін емес. Нәтижесінде, транзистор өшіру кірпісі сияқты қалады.

Құбылыс: – Мысалы, бұл шартта транзистор идеялық түрде ағым өткізбейді, сондықтан сыртқы сопротивление арқылы напряжение төмендейтін болмайды, сондықтан барлық көзіктік напряжение (V) байланыстарда төмендейді, төменгі суретте көрсетілген сияқты.

Енді прибордың база терминалына оң напряжение қосылғанда не болады, көріп көріңіз. Бұл шартта еміттер-база байланысына өзінше алмасу напряжение қосылады, ол әрқашан алмасу барьерлік потенциалын жетістіреді, сондықтан еміттер аймағындағы көптеген носительлер, яғни свободатык электрондар байланысты өтеді және база аймағына келеді, мұнда олар өте аз құралдықпен (көптеген носительлермен) қосылады.

Бірақ байланыстың арқасындағы электр талағы арқылы еміттер аймағынан келген свободатык электрондар кинетикалық энергия алады. База аймағы өте жуық, сондықтан еміттерден келген свободатык электрондар қосылуға уақытты ұзақ таппай, теріс барьерлік деплециялық аймақты өтеді және соңында коллектор аймағына келеді. База-коллектор байланысында теріс барьер бар, бірақ база аймағындағы свободатык электрондар миноритарлық носительлер болғандықтан, олар базадан коллекторға өтуіне қолжетімді болмайды.

Сонымен, электрондар еміттерден коллекторға өтеді, сондықтан коллектор-еміттер ағымы өтеді. База аймағында аз құралдық (көптеген носительлер) болғандықтан, еміттер аймағынан келген бірнеше электрондар қосылады және база ағымына үлес қосады. База ағымы коллектор-еміттер ағымынан өте аз болады.

Еміттер аймағынан келген бірнеше электрондар база ағымына үлес қосады, ал көпшілігі коллектор арқылы өтеді. Еміттер ағымы база және коллектор ағымдарының қосындысы болады. Сондықтан, еміттер ағымы база және коллектор ағымдарының қосындысы болады.

Енді қосылған база напряжениесын арттырыңыз. Бұл шартта еміттер-база байланысындағы алмасу напряжениесы өтеңке қарай артады, сондықтан пропорциональді түрде көбірек свободатык электрондар еміттер аймағынан база аймағына өтеңке қарай кинетикалық энергиямен өтеді. Бұл коллектор ағымының пропорциональді түрде өсуіне әкеледі. Сол сияқты, аз база сигналын басқару арқылы біз өте көп коллектор сигналын басқара аламыз. Бұл транзистордың негізгі жұмыс принципі.