Биполярный транзистор. Входные и выходные характеристики биполярного транзистора (схемы ОБ и ОЭ)
Биполярный транзистор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора. 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»). Схематическое устройство транзистора показано на втором рисунке.
Электрод, подключённый к центральному слою, называют базой, электроды, подключённые к внешним слоям, называют коллектором и эмиттером. На простейшей схеме различия между коллектором и эмиттером не видны. В действительности же главное отличие коллектора — бо́льшая площадь p — n-перехода. Кроме того, для работы транзистора абсолютно необходима малая толщина базы.
Биполярный точечный транзистор был изобретен в 1947 году, в течение последующих лет он зарекомендовал себя как основной элемент для изготовления интегральных микросхем, использующих транзисторно-транзисторную, резисторно-транзисторную и диодно-транзисторную логику.
1. Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока ОБ: основные соотношения и характеристики
Входная характеристика
Выходная характеристика
2. Эквивалентная схема транзистора для постоянного тока ОЭ: основные соотношения и характеристики
Входная характеристика
Выходная характеристика
Базовые характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме ОБ.
Такая схема включения не дает значительного усиления но обладает хорошими частотными и температурными свойствами
Коэффициент усиления по току схемы ОБ всегда немного меньше единицы:
т. к. ток коллектора всегда лишь немного меньше тока эмиттера.
Статический коэффициент передачи тока для схемы ОБ обозначается alpha и определяется:
при Uк-б = const
Этот коэффициент всегда меньше 1 и чем он ближе к 1, тем лучше транзистор. Коэффициент усиления по напряжению получается таким же, как и в схеме ОЭ. Входное сопротивление схемы ОБ в десятки раз ниже, чем в схеме ОЭ.
Для схемы ОБ фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением отсутствует, то есть фаза напряжения при усилении не переворачивается. Кроме того, при усилении схема ОБ вносит гораздо меньшие искажения, нежели схема ОЭ.