Биполярные транзисторы: принцип работы, режимы и основные параметры

Полупроводниковые устройства, выполняющие в схеме роль усилителя и переключателя сигналов, носят название биполярные транзисторы. В основе их конструкции три контакта.

• База — электрод, выходящий из центрального слоя. Требуется для подачи управляющего напряжения.
• Эмиттер и коллектор — два крайних электрода, имеют более толстую полупроводниковую прослойку, чем у базы.

Следует упомянуть, что эмиттер имеет более тонкий слой, чем коллектор. Области полупроводников по краям расположены несимметрично, что требуется для правильной работы прибора. Эмиттер выступает в качестве генератора для формирования рабочего тока, а коллектор выполняет функцию его приемника.

Хотя биполярные и полевые транзисторы предназначаются для усиления сигнала при помощи дополнительных источников питания, существует значительная разница в их работе и сфере применения.

• При переносе заряда с помощью транзисторов полевого типа участвуют либо дырки, либо электроны. Их чаще задействуют при создании цифровой техники. Имеют один p-n переход.
• Особенностью физических процессов, которые происходят во время работы биполярных приборов, является участие обоих видов носителей заряда. Обычно эти транзисторы устанавливают на аналоговые устройства. За счет трех составляющих они имеют два p-n перехода.

Принцип работы биполярного транзистора

В зависимости от примесной проводимости эмиттера, базы и коллектора рассматриваемые полупроводники разделяются на два типа: p-n-p и n-p-n. Подбор прибора осуществляется с учетом индивидуальных особенностей радиотехнических аппаратов. На функциональность транзистора данный показатель не влияет. Однако проводимость влияет на то, напряжение какой полярности прикладывается к контактам.

Прибор работает следующим образом. После подключения крайних электродов создаются условия для протекания электричества по цепи. База становится препятствием для данного процесса. Устранить его позволяет подача напряжения смещения, что приводит к пропуску небольших токов через центральный контакт, запуская поток носителей заряда от генерирующего электрода к приемному.

Таким образом, суть усилительной функции этого вида транзисторов заключается в следующем: с током, протекающим через базу и тем, что перемещается между эмиттером и коллектором, претерпевает одинаковые изменения. Благодаря данному процессу на выходе прибора получаем более мощный сигнал, чем на базе.

Режимы функционирования и особенности подбора прибора

Основными режимами работы биполярного транзистора являются:

• отсечка — сигнал не усиливается из-за достижения определенного значения разности потенциалов между эмиттером и базой;
• активный — наблюдается при исправном выполнении прибором его основной функции;
• насыщение — наступает при увеличении тока, подаваемого на центральный элемент, до предельных показателей;
• барьерный — используется для высокочастотных устройств, полупроводник функционирует как диод с последовательно подключенным резистором.

Биполярные транзисторы имеют ряд параметров, которые важно учитывать при выборе устройства. К основным показателям приборов относят:

• тип проводимости,
• максимальные показатели напряжения между контактами,
• коэффициент усиления,
• максимальная рассеиваемая мощность и т. д.

По вопросам приобретения разных типов транзисторов обращайтесь к нашим специалистам. В наличии биполярные и полевые приборы.