Биполярный транзистор. Основные понятия

Этот полупроводниковый прибор применяется с радиоэлектронике настолько часто, что без знаний хотя бы основных принципов его работы двигаться в мир электроники и радиотехники смысла нет. Именно такие знания мы сегодня и получим.

Классический биполярный транзистор, как я уже сказал, прибор полупроводниковый и имеет три вывода – базу (Б), коллектор (К) и эммитер (Э). В своем изложении я буду обозначать его так, как он обозначается на принципиальных электрических схемах, причем обозначения «Б», «К» и «Э» я поставлю только в первом рисунке, а в будущем вы должны будете различать их на глаз независимо от того, как обозначение развернуто на схеме – это несложно:

биполярный транзистор

Транзистор служит для усиления сигнала и поэтому сравним его с мегафоном. Если шепнуть в мегафон, то он усилит голосовой сигнал и его можно будет расслышать на приличном расстоянии. То же самое умеет и транзистор. Если подать на выводы база-эмиттер слабое напряжение, то при соответствующем  включении с коллектора относительно эмиттера можно снять напряжение, которое будет в десятки и даже сотни раз выше напряжения на базе, но будет в точности повторять его форму.

Меняем маленькое напряжение на базе, получаем такое же по форме изменение напряжение на коллекторе, но гораздо большей величины. Точно так же транзистор усиливает и ток – можно пропустить слабый ток через переход база-эмиттер и получить большой ток той же формы через переход коллектор-эмиттер. Отсюда мы можем получить первую характеристику транзистора – его коэффициент усиления. Чем сильнее усиливает транзистор входной сигнал, тем выше его коэффициент усиления или коэффициент передачи. На рисунках ниже коэффициент усиления можно выразить как Iк/Iб.

По максимальному коллекторному току и по напряжению транзисторы тоже различают на группы. Так, к примеру, существуют транзисторы малой мощности (выдерживают малый коллекторный ток), средней и большой мощности. По напряжению  — низковольтные и высоковольтные, по частоте – низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и даже сверхвысокочастотные. Такие транзисторы способны усиливать сигналы очень высоких частот без искажения формы входного сигнала.

Ну и еще один очень важный параметр, который характеризует биполярный транзистор – его проводимость. Она бывает обратной и прямой. На рисунке выше все транзисторы обратной проводимости или, как принято говорить структуры «n-p-n». Об этом говорит стрелка на эмиттерном выводе, направленная наружу. Если стрелка направлена внутрь рисунка, то транзистор имеет прямую проводимость, он структуры p-n-p.

Чем отличаются транзисторы разной проводимости? По принципу работы – ничем. По схеме подключения – очень сильно. Транзисторы прямой проводимости открываются и начинают усиливать, если на базу относительно эмиттера приложено отрицательное напряжение. Чтобы получить ток через участок коллектор — эмиттер к ним тоже нужно приложить напряжение определенной полярности – к коллектору минус, к эмиттеру плюс.

p-n-p транзистор

Транзисторы же обратной проводимости работают «наоборот» – открываются положительным напряжением и к коллектору нужно прикладывать плюс относительно эмиттера.

n-p-n транзистор

Путать полярность подключения и полярность входного сигнала у транзисторов нельзя, а значит, один тип транзистора никак нельзя заменить другим без радикальной переделки схемы всего устройства.

При копировании материалов ссылка на сайт обязательна.
Все права защищены. Электронные самоделки © 2014-2017