Типы биполярных транзисторов.
Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор с двумя или более взаимодействующими выпрямляющими электрическими переходами, предназначенный для усиления и генерирования электрических сигналов. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают npn и pnp транзисторы (n (negative) — электронный тип примесной проводимости, p (positive) — дырочный). В биполярном транзисторе, в отличие от других разновидностей, основными носителями являются и электроны, и дырки (от слова «би» — «два»).
Схемы включения биполярного транзистора.
В цепь транзистора необходимо ключать два источника – входного сигнала E1 и питания E2. Поскольку транзистор три выхода(эмиттер, база, коллектор), а два источника питания имеют четыре вывода, то обязательно один из выводов транзистора будет общим для обоих источников, т.е. одновременно будет принадлежать к входной цепи и выходной. По этому признаку различают три возможных схемы включения: с общей базой, с общим эмиттером и с общим коллектором.
Схема с общей базой
Рассмотренный выше пример построения усилителя электрических сигналов с помощью транзистора является схемой включения с общей базой. На рис. 3.5. приведена электрическая принципиальная схема включения транзистора с общей базой.
Рис.
3.5. Включение транзистора по схеме с
общей базой
Схема с общим эмиттером
В этой схеме, (рис. 3.6), по-прежнему
источник входного сигнала
включен
в прямом направлении по отношению к
эмиттерному переходу, а источник
питания
включен
в обратном направлении по отношению к
коллекторному переходу, и в прямом по
отношению к эмиттерному. Под действием
источника входного сигнала
в
базовой цепи протекает ток
;
происходит инжекция носителей из
эмиттерной области в базовую; часть из
них под действием поля коллекторного
перехода перебрасывается в коллекторную
область, образуя, таким образом, ток в
цепи коллектора
,
который протекает под действием источника
питания
через
эмиттер и базу. Поэтому:
|
(3.7) |
Рис.
3.6. Включение транзистора по схеме с
общим эмиттером
Входным током является ток базы
,
а выходным – ток коллектора
.
Выходным напряжением является падение
напряжения на сопротивлении нагрузки
.
Семы с общим коллектором
Исходя из принятых отличительных признаков схема включения транзистора с общим коллектором должна иметь вид (рис. 3.7). Однако в этом случае транзистор оказывается в инверсном включении, что нежелательно из-за ряда особенностей, отмеченных выше. Поэтому в схеме (рис. 3.7, а) просто механически меняют местами выводы эмиттера и коллектора и получают нормальное включение транзистора
(рис. 3.7, б). В этой схеме сопротивление нагрузки включено во входную цепь; входным током является ток базы ; выходным током является ток эмиттера .
Основные параметры этой схемы следующие:
Схему с общим коллектором часто
называют эмиттерным повторителем,
потому что, во-первых, нагрузка включена
здесь в цепь эмиттера, а во-вторых,
выходное напряжение в точности повторяет
входное и по величине (
)
и по фазе.
Схема с общим эмиттером является наиболее распространенной, т. к. дает наибольшее усиление по мощности из всех схем.
Схема с общей базой хоть и имеет меньшее усиление по мощности и имеет меньшее входное сопротивление, все же ее иногда применяют на практике, т. к. она имеет лучшие температурные свойства.
Схему с общим коллектором очень часто применяют в качестве входного каскада усиления из-за его высокого входного сопротивления и способности не нагружать источник входного сигнала
Вольтамперные характеристики биполярного транзистора в схеме с общей базой.
Вольтамперные характеристики биполярного транзистора в схеме с общим коллектором.
Динистор.
Динистор - представляет собой монокристалл полупроводника, обычно кремния, в котором созданы четыре чередующиеся области с различным типом проводимости
p1-n1-p2-n2. На границах раздела этих областей возникнут p-n переходы П1 и П3 называются эмиттерными, а области, примыкающие к ним, - эмиттерами
Тиристор.
Тиристор – полупроводниковый прибор с тремя или более взаимодействующими p-n-переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.
Тиристор, имеющий два вывода, называется диодным тиристором (динистором). Тиристор, имеющий два основных вывода и один управляющий вывод, называется триодным тиристором (тринистором). Тиристор, имеющий симметричную относительно начала координат вольт-амперную характеристику, называется симметричным тиристором (симистором).
