34. Ток эмиттера. Уравнение тока эмиттера.

Ток эмиттера имеет дырочную и электронную составляющую

Дырочная составляющая тока эмиттера определяется градиентом концентрации носителей заряда в базе у эмиттерного переход, т. е. при x = 0

Используя выражение (3.6) найдем:

с

(3.25)

(3.24)

учетом выражения (3.2) и

(3.3)

(3.26)

(3.27)

Электронная составляющая тока эмиттера определяется градиентом концентрации электронов в эмиттере у эмиттерного перехода. x_э – δ_э – координата границы эмиттерного перехода со стороны эмиттера. Обычно толщина эмиттера значительно больше толщины диффузионной длины электронов L_n. В этом случае градиент концентрации электронов в эмиттере и электронная составляющая тока эмиттера определяется выражением

n_э=n_pexp xU_эБ

О бозначим:

и

(3.29)

}

И

(3.30)

тогда:

В еличина I₁₁ представляет собой ток экстракции эмиттера при нулевом напряжении коллектора

I₁₂ – ток инжекции эмиттера при U_эБ =0, вызванный обратным коллекторным напряжением.

По номиналу токи I₁₁ и I₁₂ имеют небольшую величину (такого же порядка, как и ток экстракции I₀ уединенного p-n перехода

Коэффициент инжекции.

И

(3.31)

з принципа действия транзистора p-n-p, что управляющим током является досрочный ток эмиттера. Электронная составляющая тока влияния на ток коллектора не оказывает, поэтому качество эмиттера характеризуют параметром:

γ – коэффициент инжекции

Из выражений (3.26) и (3.27)найдем при U_kБ=0 коэффициент инжекции

Д

(3.32)

ля того, чтобы коэффициент инжекции γ был близок 1, необходимо, чтобы второе слагаемое в знаменателе было значительно меньше единицы: I_эn<<1

К онцентрация неосновных носителей заряда в эмиттере n_p должна быть значительно меньше, чем концентрация неосновных носителей заряда в базе P_n для этого эмиттер легируют более сильно, чем базу. Обычно коэффициент инжекции эмиттера можно считать равным 1, но при значительном росте тока эмиттера он снижается.

При малых токах эмиттера I_эp становится сравнительным с I_эn и γ<1

П ри больших токах на эмиттере падает напряжение и γ<1 эмиттер инжектирует дырки с поверхности.

γ

I_э

35. Управляемый ток коллектора

Ток коллектора тоже имеет дырочную и электронную составляющую.

Д

(3.33)

ырочный ток определяется градиентом концентрации дырок в базе у коллекторного перехода, т.е. при x=ω

И

(3.34)

спользуя выражение для градиента концентрации заряда (3.6), получим:

П одставив выражение (3.24) в (3.34), получим:

П

(3.35)

(3.36)

ервое слагаемое представляет собой ток коллектора I_kp^´, обусловленный дырочным током инжекции эмиттера I_эп. Множитель

О пределяет долю дырочного тока инжекции эмиттера которое достигает коллекторного перехода и называется коэффициентом переноса. При тонкой базе ω<< L_p потери на рекомбинацию зарядов в базе малы и коэффициент переноса близок к единице.

I_эp=γI_э

I_kp=ν I_эp=νγI_э (3.37)

M – коэффициент переноса дырок в коллекторном переходе

г

(3.38)

де U_л – напряжение лавинного пробоя

γνΜ- коэффициент передачи тока эмиттера

(3.39)

Если коэффициент инжекции эмиттера γ~1, база транзистора тонкая, т.е. ω<<L_p, то коэффициент α близок к единице.

h_21Б- коэффициент передачи тока эмиттера в схеме с общей базой для переменного тока.