Fig. 2. Schemele de pornire a tranzistorului (polaritatea curenților și tensiunilor este afișată pentru modul normal de funcționare activ).
În prezent, cele mai multe tranzistoare bipolare sunt realizate din siliciu și au o structură tip n-p-n. Nomenclatorul tranzistorilor p-n-p este mult mai mic. Prin urmare, vom lua în considerare tranzistorul NPN de siliciu, totuși, toate concluziile teoriei sunt la fel de valabile și pentru tranzistoarele pn-p de siliciu, precum și pentru tranzistoare bazate pe alte materiale semiconductoare.
Tranzistorul poate fi utilizat în trei circuite de comutare, fiecare având propriile particularități (figura 2). Circuitul cu o bază comună (OB) are o intrare a emițătorului: semnalul de intrare este alimentat la terminalul emițătorului. Electrodul comun pentru intrare și ieșire este baza. Această includere a tranzistorului face posibilă studierea mai clară a proprietăților sale fizice. Circuitul cu un emițător comun (OE) are o intrare de bază: semnalul de intrare merge la ieșirea de bază. Electrodul comun pentru intrare și ieșire este emitorul. Acest sistem găsește în practică cea mai mare aplicație. Un circuit cu un colector comun (OK) sau un follower de emițător (Uin ≈Uout) este utilizat pentru a se potrivi cu etapele de amplificare.
Luați în considerare principiul tranzistorului pe modelul său simplificat, inclus în schema cu o bază comună (figura 3). Să presupunem că concentrația de impurități în regiunile emițătorului și colectorului este aproximativ aceeași, NDe = NDk. iar concentrația de impurități în regiunea de bază este mult mai scăzută, NAB <
Fig. 3. Diagrama mișcării purtătorilor de sarcină într-un tranzistor.
unde Ip e este curentul de injectare al găurilor de la bază la emițător. Coeficientul γ este denumit și eficiența emițătorului, γ≈ 0,9900 - 0,9999.
O parte din electronii injectați de emițător se va recombina în bază cu găuri. Pentru a reduce pierderea de electroni în bază, este necesar ca lățimea regiunii de bază să fie semnificativ mai mică decât lungimea de difuzie a electronilor, adică distanța la care concentrația transportoarelor în exces scade cu e2,7 ori, wb < în direcția opusă, prin urmare, toți electronii care au atins OPF-ul colectorului deviază prin trecerea sub acțiunea câmpului său în regiunea colectorului, adică electronii sunt extrași de colector. Eficiența deplasării electronilor prin bază este caracterizată de coeficientul de transport. χ. În absența injecției (IE = 0), curentul de circuit inversat circulă în circuitul joncțiunii colectorului comutator invers, ca într-o joncțiune izolată pn. Se compune din doi curenți derivați de NNZ (curenți de extracție): curentul de electroni de la bază la colector, InK. și curentul gaurii de la colector până la baza IpK. Actualul Ikbo este curentul la emițătorul "rupt". El depinde foarte mult
unde InK este curentul de electroni care ajung la limita stângă a SCR a tranziției colectorului, InE -InK = Irn Valoarea lui χ ar trebui să fie aproape de unitate, de obiceiArticole similare