Определение и устройство биполярного транзистора. Классификация биполярных транзисторов. Система обозначений транзисторов.
Определение и устройство биполярного транзистора.
Биполярный транзистор – полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими p-n-переходами и тремя или более выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции носителей заряда, и пригодный для усиления мощности электрических сигналов.
В зависимости от порядка чередования областей полупроводника, имеющих разную проводимость, различают транзисторы р-n-р- и n-р-n-типа (рис. 1,а,б). Принцип их работы одинаков, различие заключается только в полярности источников внешних напряжений и в направлении протекания токов через электроды.
а б
Классификация биполярных транзисторов.
По мощности, рассеиваемой коллекторным переходом, транзисторы бывают: малой мощности P < 0,3 Вт; средней мощности 0,3 Вт < P < 1,5 Вт; большой мощности P > 1,5 Вт.
По
частотному диапазону транзисторы
делятся на: низкочастотные
< 3 МГц;
среднечастотные 3 МГц <
< 30 МГц;
высокочастотные 30 МГц <
< 300 МГц;
сверхвысокочастотные
> 300 МГц.
В настоящее время основным полупроводниковым материалом для транзисторов служит кремний. Германиевые транзисторы, ранее широко применявшиеся в схемах, вытесняются кремниевыми, имеющими лучшие параметры:
большую максимальную рабочую температуру, мощность, коэффициент передачи тока и граничную частоту. По конструктивным особенностям и технологии изготовления транзисторы делят на эпитаксиально-планарные, планарные, диффузионные, сплавные. Для большинства дискретных транзисторов характерна эпитаксиально-планарная структура.
Система обозначений транзисторов.
Для маркировки биполярных транзисторов используется буквенно-цифровая система условных обозначений согласно ОСТ 11.336.038-77. Обозначение биполярных транзисторов состоит из шести или семи элементов.
Первый элемент – буква или цифра, указывающая исходный материал: Г(1) – германий, К(2) – кремний, А(3) – арсенид галлия.
Второй элемент – буква, указывающая на тип транзистора: Т – биполярный, П – полевой.
Третий элемент – цифра, указывающая на частотные свойства и мощность транзистора (табл. 1)
Таблица 1
Частота |
Мощность |
||
|
малая |
средняя |
большая |
Низкая |
1 |
4 |
7 |
Средняя |
2 |
5 |
8 |
Высокая |
3 |
6 |
9 |
Четвертый, пятый, (шестой) элементы – цифры, указывающие порядковый номер разработки.
Шестой (седьмой) элемент – буква, указывающая на разновидность транзистора из данной группы. Примеры обозначения транзисторов: КТ315А; КТ806Б; ГТ108А; КТ3126.
13. Режимы работы и схемы включения биполярного транзистора
Режимы работы биполярного транзистора.
Одну из крайних областей транзисторной структуры легируют сильнее, ее используют обычно в режиме инжекции и называют эмиттером. Промежуточную область называют базой, а другую крайнюю область – коллектором. Коллекторная область предназначена для экстракции носителей заряда из базовой области. Электронно-дырочный переход между эмиттерной и базовой областями называют эмиттерным, а между коллекторной и базовой – коллекторным.
Различают следующие режимы работы транзистора:
активный режим – напряжение на эмиттерном переходе прямое, на коллекторном обратное (запирающее);
режим отсечки – на обоих переходах обратное напряжение;
режим насыщения – на обоих переходах прямое напряжение;
инверсный режим – коллекторный переход смещен в прямом направлении, эмиттерный – в обратном.
Схемы включения биполярного транзистора.
В зависимости от того, какой из выводов транзистора является общим для входной и выходной цепи, различают три схемы включения транзистора: с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ) и с общим коллектором (ОК). На рис. 2 показаны полярности внешних источников напряжения и направления токов транзистора, соответствующие активному режиму работы, для трех схем включения.
а б в