Лаба2_теория_3 семестр

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ ”БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ”

1. Расскажите об устройстве и принципе работы плоскостного бездрейфового биполярного транзистора.

Схематическое изображение биполярного плоскостного транзистора и его условное изображение: а) p-n-p-типа; б) n-p-n-типа; в) распределение концентраций основных носителей заряда вдоль структуры транзистора в равновесном состоянии;

2. Нарисуйте распределение примесей в эммиторе, базе и коллекторе.

3. Нарисуйте диаграммы распределение концентрации примесей в эммиторе, базе и коллекторе в активном режиме, режиме насыщения и инверсном режиме отсечки, режиме динамического бездрейфового транзистора в режиме равновесия.

Рисунок 3.1 – Энергетические зонные диаграммы и распределение концентрации неосновных носителей в базе n-р-n бездрейфового транзистора в режимах отсечки (а), насыщения (б), активном нормальном (в) и активном инверсном (г)

активный режим –на эмиттерный переход подается прямое напряжение, на коллекторный обратное (запирающее);

режим отсечки – на обоих переходах обратное напряжение;

режим насыщения – на обоих переходах прямое напряжение;

инверсный режим – на эмиттерный переход подается обратное напряжение, на коллекторный прямое;

4. Ток эммитора и его составляющие. Что такое коэффициент инжекции?

Поскольку эмиттерный переход открыт, то через него будет проходить эмиттерный ток, возникающий из-за перехода дырок из базы в эмиттер, а также электронов из эмиттера в базу. Таким образом, ток эмиттера содержит две составляющие – ток дырок и ток электронов. Iэ=Iэр+Iэп

Коэффициент инжекции определяет эффективность эмиттера.

Инжекцией зарядов - перенос носителей зарядов из зоны, где они были основными в зону, где они делаются неосновными.

5 . Что такое коэффициент переноса?

Коэффициент переноса χБ показывает, какая часть электронов, инжектируемых из эмиттера в базу, достигает коллекторного перехода; значение χБ тем ближе к единице, чем меньше электронов рекомбинирует в базе при их движении к коллектору.

На коэффициент переноса помимо значений толщины базы и диффузионной длины неосновных носителей существенное влияние оказывает площадь коллекторного перехода.

6. Что такое коэффициент передачи тока эммитора?

Коэффициент α, связывающий ток эмиттера и ток коллектора (I к = α I э), называется коэффициентом передачи тока эмиттера. Численное значение коэффициента α = 0,9—0,999. Чем больше коэффициент, тем эффективней транзистор передаёт ток.

7. Из каких компонентов состоит ток базы.

Ток базы Iб транзистора будет состоять из трех компонент, включающих электронный ток в эмиттерном переходе Iэn, рекомбинационный ток в базе и тепловой ток коллектора I_К0.

8. Из каких компонентов состоит ток коллектора.

9. Эффект модуляции толщины базовой области. К каким следствиям приводит это явление?

Толщина р-п перехода зависит от величины и знака напряжения смещения.

При наличии прямого смещения (U_np) толщина р-п перехода мала, поэтому при изменении U_э.п.. изменения толщины эмиттерного перехода также малы и их можно не учитывать.

К коллекторному переходу приложено обратное напряжение U_к.п.. Толщина перехода сравнительно большая. Коллекторный переход расположен почти целиком в области базы. Поэтому изменения толщины коллекторного перехода при изменениях напряжения на коллекторе приводят к заметному изменению толщины базы.

С ростом U_к.п. ширина перехода увеличивается, а толщина базы уменьшается.

Изменение толщины базы транзистора в результате изменения ширины слоев пространственных зарядов р-п переходов при изменении напряжения на них называется модуляцией толщины базы или эффектом Эрли.

Уменьшение толщины базы снижает число рекомбинаций дырок при их диффузии через базу и увеличивает коэффициент переноса дырок χ и ток коллектора I_к.

Увеличение толщины базы (при U_э.п.=const) приводит к уменьшению тока эмиттера.

Изменение ширины базы существенно влияет на физические процессы в ней. Изменяется соотношение между током коллектора и базы, плотность диффузионного дырочного тока тоже изменяется.

1. коэффициент а зависит от U_к.п.;

2. изменяется время диффузии дырок, что сказывается на частотных свойствах транзистора.

10. Нарисуйте статические входные и выходные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой. Особенности поведения семейства входных характеристик.

11. Нарисуйте статические — входные характеристики биполярного транзистора, включенного по

схеме с общим эммитером. Особенности поведения семейства и выходные входных характеристик.

12. Что такое коэффициент передачи базового тока? Как он связан с коэффициентом передачи тока эммитора?

13. Какие режимы работы биполярного транзистора можно определить на семействе реальных выходных характеристик?