Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
пособие 191006-рабочий-2 (izmenen).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
3.84 Mб
Скачать

1.5.4 Биполярные транзисторы с инжекционным питанием

О ни не имеют дискретных аналогов, существуют только в интегральном исполнении. В отличие от обычного планарного транзистор с инжекционным питанием имеет (рисунок 1.18) дополнительную область – инжектор (И) с p-проводимостью (как у базы).

Можно выделить два транзистора: p-n-p (p1-n1-p2) и n-p-n (n1-p2-n2).

Переход между инжектором И (p1) и эмиттером (n2) называется инжекторным, между областями n1 и p2 – эмиттерным, и между p2-n2 ‑ коллекторным.

Рассмотрим принцип действия транзистора с инжекционным питанием (рисунок 1.19).

И нжекторный переход смещен в прямом направлении от источника питания Е через ограничительное сопротивление R. Допустим цепи коллектора и базы разомкнуты, то дырки инжектируют из инжектора в эмиттер, затем диффундируют вглубь эмиттера. Для нейтрализации положительных зарядов, инжектированных в эмиттер дырок, в него из внешней цепи поступает такое же количество электронов. Появившиеся в эмиттере избыточные дырки и электроны диффундируют к эмиттерному переходу и частично компенсируют заряд ионов. Потенциальный барьер уменьшается. Эмиттерный переход смещается в прямом направлении. Полем эмиттерного перехода часть электронов и дырок перебрасывается из эмиттера в базу. Далее дырки и электроны диффундируют в базе к коллекторному переходу. Происходит частичная компенсация объемного заряда коллекторного перехода, снижается потенциальный барьер.

Коллекторный переход смещается в прямом направлении и оба перехода транзистора оказываются в прямом направлении, т.е. транзистор входит в режим насыщения.

Е сли с помощью переключателя П базу соединить с эмиттером, то разность потенциалов на эмиттерном переходе станет равной нулю и инжекция электронов из эмиттера в базу прекратится, а дырки, достигшие эмиттерного перехода и перешедшие в базу, компенсируются электронами из внешней цепи. Потенциальный барьер эмиттерного перехода не меняется, и к коллекторному переходу перестанут поступать электроны и дырки. Сопротивление коллекторного перехода увеличивается, транзистор работает в активном режиме на грани отсечки. Уменьшается ток коллектора. Ключ разомкнут. Роль переключателя П – может играть другой биполярный транзистор в ключевом режиме. Коммутируя электрод базы, можно переводить транзистор из режима отсечки в режим насыщения и наоборот.

В этом транзисторе инжектор выполняет функцию генератора тока для транзистора n1-p2-n2 и его можно представить в виде эквивалентной схемы на рисунке 1.20.

Интегральные транзисторы с инжекционным питанием могут иметь один инжектор, один эмиттер и несколько коллекторов. Они называются многоколлекторными.

Н а рисунке 1.21,а приведена топология, на рисунке 1.21,б – эквивалентная схема и на рисунке 1.21,в – условное обозначение многоколлекторного транзистора с инжекционным питанием или транзистора интегральной инжекционной логики (ИИЛ или И2Л).

Достоинствами транзисторов ИИЛ являются:

  1. низкое напряжение питания (0,51) В;

  2. малая потребляемая мощность;

  3. высокая степень интеграции, так как нет изолирующих карманов и отсутствуют резисторы;

  4. хорошее согласование с биполярными транзисторами;

  5. большая универсальность при построении устройств вычислительной техники.