4.1. Загальні відомості

У числі напівпровідникових приладів, тобто приладів, що служить для перетворення електричних величин, важливе місце займають транзистори. Вони являють собою напівпровідникові прилади, придатні для підсилення потужності і мають три або більше виходи . У транзисторах може бути різне число переходів між областями з різною електропровідністю. Найбільш поширені транзистори з двома n‑р - переходами, звані біполярний, оскільки їх робота основана на використанні носіїв заряду обох знаків. Перші транзистори були точковими, але вони працювали недостатньо стійко. У цей час виготовляються і застосовуються виключно площинні транзистори.

Побудова площинного біполярний транзистора показана схематично на рис.4.1. Він являє собою пластину германію, або кремнію, або іншого напівпровідника, в якій створені три області з різною електропровідністю. Для прикладу взятий транзистор типу n‑р‑n, що має середню область з дірковою, а дві крайні області з електронною електропровідністю. Широко застосовуються також транзистори з електропровідністю типу р‑n‑р, в яких діркову електропровідність мають дві крайні області, а середня має електронну електропровідність.

Середня область транзистора називається базою, одна крайня область ‑ емітером, інша ‑ колектором. Таким чином, в транзисторі є два n-p-переходи: емітерний - між емітером і базою і колекторний між базою і колектором. Віддаль між ними повинна бути дуже малою, не більшою за одиниці мікрометрів, тобто область бази повинна бути дуже тонкою. Це є необхідною умовою роботи транзистора. Крім того, концентрація домішок в базі завжди значно менше, ніж в колекторі і емітері. Від бази, емітера і колектора зроблені виводи.

Для величин, що відносяться до бази, емітера і колектора, застосовують як індекси букви “б”, “е” і “к”. Струми в провідниках бази, емітера і колектора означають відповідно І_б, І_е, І_к. Напругу між електродами позначають подвійними індексами, наприклад напруга між базою і емітером U_б-е, між колектором і базою U_к-б. При умовному графічному позначенні транзисторів р‑n‑р і n‑р‑n провідності стрілка показує умовний (від плюса до мінуса) напрямок струму в провіднику емітера при прямій напрузі на емітерному переході.

В залежності від напруга на його переходах транзистор може працювати в трьох основних режимах. При роботі в активному режимі на емітерному переході напруга пряма, а на колекторному ‑ зворотна. Режим відсічки, або закриття, досягається подачею зворотної напруги на обидва переходи. Якщо ж на обох переходах напруга пряма, то транзистор працює в режимі насичення. Активний режим є основним. Він використовується в більшості підсилювачів і генераторів. Тому ми детально розглянемо роботу транзистора в активному режимі. Режими відсічки і насичення характерні для імпульсної роботи транзистора і також будуть розглянуті окремо.

У схемах з транзисторами звичайно розглядають два кола. Вхідне, або керуюче, коло служить для керування роботою транзистора. У вихідному, або керованому, колі виходять підсилені коливання. Джерело коливань, які підсилюються вмикаються у вхідне коло, а у вихідне вмикається навантаження. Для величин, що відносяться до вхідного і вихідного ланцюга, застосовують відповідно індекси “вх” і “вих” або 1 і 2.