Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Рыбин Ю.К. -- Электроника. Опорный конспект лекций

.pdf
Скачиваний:
127
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
1.03 Mб
Скачать

Как появился биполярный транзистор

21 декабря 1947 года трое выдающихся физиков Уильям Брэдфорд Шокли, Джон Бардин и Уолтер Хаузер Браттейн, работающие в Bell Telephone Laboratories USA, провели демонстрацию своего изобретения - первого в мире транзистора.

Представленный на фотографии p-n-p германиевый транзистор с точечным контактом мало чем напоминает современные, но подобные ему устройства, которые в течение последующих десятилетий буквально перевернут мир. Уже в 1957 году за огромный вклад в развитие физики, все трое исследователей будут удостоены Нобелевской премии за свое открытие.

Можно только удивляться, насколько быстро развивается наука и техника, за чуть более полвека пройдя путь от таких громоздких и неуклюжих устройств к современным транзисторам, лежащим в основе всей микроэлектроники.

Первый точечный транзистор

Биполярный транзистор. Структура и

графическое условное изображение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

P

N

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

К

Б

 

 

P – N - P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

P

N

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

Рыбин Ю

. К.

 

 

К

Б

 

Э

N – P - N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

На условных обозначениях стрелка всегда указывает направление от области P к области N

Э - эмиттер Б - база

К – коллектор

Биполярный транзистор.

Буквенно – цифровое обозначение

КТ321А

К(2)- кремниевый, (Г(1) – германиевый, А(3) – арсенид галлиевый)

биполярный транзистор мощность и частота

номер Госрегистрации различие по параметрам (от А до Я) Рыбин Ю. К.

1

2

3

- маломощный до 0,3 Вт

4

5

6

-

средней мощности от 0,3 до 10 Вт

7

8

9

-

мощный > 10Вт

- низкочастотный (до 3 МГц)

-среднечастотный (от 3 до 30 МГц)

-высокочастотный (более 30 МГц) и сверхвысокочастотный

Биполярный транзистор. Структура транзистора без внешних напряжений

P

N

P

ЭП

lб

КП

Э

Рыбин Ю. К.

К

Б

Условия для улучшения усилительных свойств транзистора:

1.Npp >> Nnn << Npp,

2.lб < 10 мкм,

3.Sкп > Sэп

Биполярный транзистор.

Режимы работы транзистора

Смещение

 

Режим работы

P – N перехода

 

 

 

 

ЭП

 

КП

 

 

 

 

 

П

 

О

Активный, нормальный,

 

 

 

усилительный

 

 

 

 

П

 

П

Насыщения Рыбин Ю. К.

 

 

 

 

О

 

О

Отсечки

 

 

 

 

О

 

П

Инверсный

 

 

 

 

Активный, нормальный, усилительный

Uэб

Насыщения

Uкб

Отсечки

Инверсный

Для P – N – P транзистора

Биполярный транзистор.

Активный режим работы

P

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

ЭП

lб

 

 

 

 

КП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

К

Iэ

Iк

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

Б

 

 

Iб

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uэб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U кб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э Iэ

 

 

 

К Iк

 

 

 

 

 

 

Iэ = Iк + Iб

Uэб + U кб = Uэк

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uэб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

Iб

+

 

 

U кб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биполярный транзистор.

Схемы включения транзистора

Э Iэ

К

Iк

+

 

 

Uэб

Iб Б

+ U кб ОБ - общая база

 

Iк

 

Iб

U кэ

U кэ < Uэб

 

 

ОЭ - общий эмиттер

 

+

 

Uэб

Iэ

 

+

 

 

Iэ

 

 

 

Iэ

 

Iб

+

U кэ > Uэб

 

U эк

ОК - общий коллектор

+

 

 

Uбэ

Iк

 

Биполярный транзистор.

Схемы включения транзистора

2

 

 

 

 

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

+

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.109u

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.398m

A

DC 1e-009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

DC 1e-009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2N3702

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

U3

 

1

V1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.401m

A

 

DC 1e-009

 

 

 

 

 

10 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7 V

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема для создания активного режима БТ

с помощью программы Electronics Workbench

Биполярный транзистор.

Схемы включения транзистора

1

 

 

 

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

+

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1

 

 

 

 

 

 

 

0.098m

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0.094m

 

DC 1e-009

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DC 1e-009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2N3702

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U3

 

 

 

 

 

 

V1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7 V

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

3.823u

A

DC 1e-009

 

 

 

 

 

 

0 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема для создания режима насыщения в БТ с помощью программы Electronics Workbench