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Grundkenntnisse und Funktionsprinzip des Transistors
2022-12-07 1097
1. Struktur und Klassifizierung von Transistor

Sein gemeinsames Merkmal ist, dass es über drei Elektroden verfügt, weshalb die Abkürzung „Transistor". Im Allgemeinen ist das Innere des Transistor ist eine dreischichtige Struktur, die aus Halbleitern vom P-Typ und Halbleitern vom N-Typ besteht, die entsprechend der hierarchischen Reihenfolge in NPN-Typ und PNP-Typ unterteilt sind.
Die oben erwähnte dreischichtige Struktur besteht aus drei Regionen Transistor. Die dünnere Schicht in der Mitte ist der Basisbereich, und die anderen beiden Schichten sind beide vom N-Typ oder vom P-Typ. Darunter ist die Schicht mit relativ geringer Größe und relativ hoher Mehrheitsträgerkonzentration der Emitterbereich und die andere Schicht der Kollektorbereich. Dieses interne Strukturmerkmal der Transistor ist die interne Bedingung für die Transistor verstärken zu können.
Jeder der drei Bereiche führt zu drei Elektroden, nämlich Basis (b), Emitter (e) und Kollektor (c).
Wie in Abbildung b dargestellt, kann die dreischichtige Struktur zwei PN-Übergänge bilden, die als Emitterübergang und Kollektorübergang bezeichnet werden. Die Richtung des Pfeils im Transistor Das Symbol gibt die Richtung des Emitterübergangs an.
Es gibt zwei PN-Übergänge mit unidirektionaler Leitfähigkeit in der inneren Struktur des Transistor, so dass es natürlich als Schaltelement verwendet werden kann, aber gleichzeitig das Transistor ist auch ein verstärkendes Element. Es ist sein Aussehen, das die rasante Entwicklung der elektronischen Technologie fördert.

2. Der aktuelle Verstärkungseffekt des Transistor
Die Gleichspannungsquelle Vcc sollte größer als Vbb sein, damit die Schaltung die externen Verstärkungsbedingungen erfüllt: Der Emitterübergang ist in Vorwärtsrichtung vorgespannt und der Kollektor ist in Rückwärtsrichtung vorgespannt. Durch die Änderung des einstellbaren Widerstands Rb ändern sich der Basisstrom IB, der Kollektorstrom Ic und der Emitterstrom IE, und aus den Messergebnissen können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden:
(1) IE = IB + IC (nach Kirchhoffs aktuellem Satz)
(2) IC ≈ IB ×? (? wird der aktuelle Verstärkungsfaktor genannt, der die aktuelle Verstärkungsfähigkeit des charakterisieren kann Transistor)
(3) △ IC ≈ △ IB ×?
Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass die Transistor ist ein analoges Gerät mit Stromverstärkung.

3. Verstärkungsprinzip von
Transistor
Im Folgenden wird NPN verwendet Transistor als Beispiel zur Veranschaulichung des internen Trägerbewegungsgesetzes und des aktuellen Verstärkungsprinzips,
1. Diffusion von Elektronen vom Emitterbereich zum Basisbereich: Da der Emitterübergang in Durchlassrichtung betrieben wird, diffundiert der Großteil der Ladungsträger (freie Elektronen) im Emitterbereich weiter zum Basisbereich und füllt kontinuierlich Elektronen aus der Stromversorgung auf Versorgung und bildet den Emitterstrom IE.
2. Diffusion und Rekombination von Elektronen im Basisbereich: Da der Basisbereich sehr dünn ist, ist die Konzentration der Majoritätsträger (Löcher) sehr gering, sodass nur ein kleiner Teil der vom Emitter diffundierten Elektronen mit den Löchern im Basisbereich rekombinieren kann Der Basisstrom IB ist relativ gering und die meisten verbleibenden Elektronen können zum Rand des Kollektorübergangs diffundieren.
3. Der Kollektorbereich sammelt aus dem Emitterbereich diffundierte Elektronen: Aufgrund der Sperrvorspannung des Kollektorübergangs können Elektronen, die aus dem Emitterbereich in den Basisbereich diffundieren und den Rand des Kollektorbereichs erreichen, in den Kollektorbereich gezogen werden. Dadurch entsteht ein größerer Kollektorstrom-IC.

4. Eingabe- und Ausgabeeigenschaften von
Transistor
Die Eingabecharakteristik des Transistor bezeichnet den Zusammenhang zwischen dem Basisstrom IB und der Basis-Emitter-Spannung UBE bei konstanter Kollektor-Emitter-Spannung UCE.
Wenn bei Siliziumröhren UCE 1 V überschreitet, hat der Kollektorübergang eine ausreichende Sperrspannung erreicht, um die meisten der vom Emitterbereich zum Basisbereich diffundierten Elektronen in den Kollektorbereich zu ziehen. Wenn UCE zu diesem Zeitpunkt erhöht wird, bleibt IB grundsätzlich unverändert, solange UBE unverändert bleibt (die Anzahl der von der Emissionsfläche zur Basisfläche emittierten Elektronen ist konstant). Das heißt, wenn UCE 1 V überschreitet, stimmen die Eingangskennlinien grundsätzlich überein.
Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass die Eingangskennlinie des Transistor hat auch eine tote Zone. Erst wenn UBE größer als die Totzonenspannung ist, steigt der Basisstrom IB des Transistor wird auftauchen. Normalerweise beträgt die Totzonenspannung der Siliziumröhre etwa 0.5 V und die der Germaniumröhre etwa 0.1 V. Unter normalen Arbeitsbedingungen beträgt die Emitterübergangsspannung UBE der NPN-Siliziumröhre 0.6 bis 0.7 V und die Emitterübergangsspannung UBE der PNP-Germaniumröhre beträgt -0.2 bis -0.3 V.
Die Ausgabecharakteristik des Transistor bezeichnet die Beziehungskurve zwischen dem Kollektorstrom IC und der Kollektor-Emitter-Spannung UCE bei konstantem Basisstrom IB. Unter verschiedenen IB können unterschiedliche Kurven erhalten werden, sodass die Ausgangseigenschaften unterschiedlich sind Transistor sind eine Reihe von Kurven. Üblicherweise ist die Ausgangskennlinie in drei Arbeitsbereiche unterteilt:
1. Vergrößerungsbereich: Der nahezu horizontale Teil der Ausgangskennlinie ist der Vergrößerungsbereich. Im Verstärkungsbereich gilt IC = IB ×? Da die aktuellen Verstärkungskoeffizienten unter verschiedenen IBs ungefähr gleich sind, wird der Verstärkungsbereich auch als linearer Bereich bezeichnet. Für die Transistor Um im Verstärkungsbereich arbeiten zu können, muss der Emitterübergang in Vorwärtsrichtung und der Kollektorübergang in Rückwärtsrichtung sein. Für Silikonschläuche sollten UBE>0 und UBC<0 eingestellt werden.
2. Cut-off-Bereich: Der Bereich unterhalb der Kurve von IB = 0 wird Cut-off-Bereich genannt. Tatsächlich beginnt das NPN-Siliziumrohr, wenn UBE <0.5 V ist, abzuschneiden, aber um das herzustellen Transistor zuverlässig abschneiden, häufig wird UBE≤0V verwendet. Zu diesem Zeitpunkt sind sowohl der Emitterübergang als auch der Kollektorübergang in Sperrrichtung vorgespannt.
3. Sättigungsbereich: Der steile Teil der Ausgangskennlinie ist der Sättigungsbereich. Zu diesem Zeitpunkt hat die Änderung von IB kaum Einfluss auf IC, und die ? des Verstärkungsbereiches gilt nicht mehr für den Sättigungsbereich. Im Sättigungsbereich UCE

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