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Su característica común es que tiene tres electrodos, de ahí la abreviatura "transistor". En términos generales, el interior del transistor Es una estructura de tres capas compuesta por semiconductores de tipo P y semiconductores de tipo N, que se dividen en tipo NPN y tipo PNP según el orden jerárquico.
La estructura de tres capas mencionada anteriormente son las tres regiones del transistor. La capa más delgada en el medio es la región base y las otras dos capas son tanto de tipo N como de tipo P. Entre ellas, la capa con un tamaño relativamente pequeño y una concentración de portadores mayoritarios relativamente alta es el área del emisor y la otra capa es el área del colector. Esta característica estructural interna del transistor es la condición interna del transistor para poder amplificar.
Cada una de las tres regiones conduce a tres electrodos, que son la base (b), el emisor (e) y el colector (c).
Como se muestra en la Figura b, la estructura de tres capas puede formar dos uniones PN, que se denominan unión emisora y unión colectora. La dirección de la flecha en el transistor El símbolo indica la dirección de la unión del emisor.
Hay dos uniones PN con conductividad unidireccional en la estructura interna del transistor, por lo que, por supuesto, se puede utilizar como elemento de conmutación, pero al mismo tiempo, el transistor También es un elemento amplificador. Es su apariencia la que contribuye al rápido desarrollo de la tecnología electrónica.
2. El actual efecto de amplificación de la transistor
La fuente de voltaje de CC Vcc debe ser mayor que Vbb, de modo que el circuito cumpla con las condiciones externas de amplificación: la unión del emisor tiene polarización directa y el colector tiene polarización inversa. Al cambiar la resistencia ajustable Rb, la corriente de base IB, la corriente del colector Ic y la corriente del emisor IE cambiarán, y se pueden extraer las siguientes conclusiones de los resultados de la medición:
(1) IE = IB + IC (según el teorema actual de Kirchhoff)
(2) IC ≈ IB ×? (? Se denomina factor de amplificación actual, que puede caracterizar la capacidad de amplificación actual del transistor)
(3) △ IC ≈ △ IB ×?
Se puede ver de lo anterior que el transistor Es un dispositivo analógico con amplificación de corriente.
3. Principio de amplificación de transistor
Los siguientes usos NPN transistor como ejemplo para ilustrar su ley de movimiento interno de portadores y su principio de amplificación actual,
1. Difusión de electrones desde la región del emisor a la región base: dado que la unión del emisor está en polarización directa, la mayoría de los portadores (electrones libres) en la región del emisor continúan difundiéndose hacia la región base y reponiendo continuamente electrones desde la región del emisor. suministro, formando el emisor de corriente IE.
2. Difusión y recombinación de electrones en el área de la base: dado que el área de la base es muy delgada, la concentración de portador mayoritario (huecos) es muy baja, por lo que solo una pequeña parte de los electrones difundidos desde el emisor puede recombinarse con los huecos del área de la base. para formar La corriente de base IB es relativamente pequeña y la mayoría de los electrones restantes pueden difundirse hasta el borde de la unión del colector.
3. El área del colector recoge los electrones difundidos desde el área del emisor: debido a la polarización inversa de la unión del colector, los electrones que se difunden desde el área del emisor al área de la base y alcanzan el borde del área del colector pueden ser atraídos hacia el área del colector. formando así un circuito integrado de corriente de colector más grande.
4. Características de entrada y salida de transistor
La característica de entrada del transistor se refiere a la curva de relación entre la corriente base IB y el voltaje base-emisor UBE cuando el voltaje colector-emisor UCE es constante.
Para los tubos de silicio, cuando la UCE excede 1 V, la unión del colector ha alcanzado suficiente polarización inversa para atraer a la mayoría de los electrones difundidos desde la región del emisor a la región de la base hacia la región del colector. Si se aumenta UCE en este momento, mientras UBE permanezca sin cambios (el número de electrones emitidos desde el área de emisión al área base es constante), IB básicamente permanecerá sin cambios. Es decir, cuando UCE supera 1V, las curvas características de entrada básicamente coinciden.
Se puede ver en la figura que, al igual que la característica voltamperio del diodo, la característica de entrada del transistor También tiene una zona muerta. Sólo cuando UBE es mayor que el voltaje de la zona muerta, la corriente base IB del transistor aparecerá. Por lo general, el voltaje de la zona muerta del tubo de silicio es de aproximadamente 0.5 V y el del tubo de germanio es de aproximadamente 0.1 V. En condiciones normales de trabajo, el voltaje de unión del emisor UBE del tubo de silicio NPN es de 0.6 a 0.7 V, y el voltaje de unión del emisor UBE del tubo de germanio PNP es de -0.2 a -0.3 V.
La característica de salida del transistor se refiere a la curva de relación entre la corriente del colector IC y el voltaje del colector-emisor UCE cuando la corriente de base IB es constante. Bajo diferentes IB, se pueden obtener diferentes curvas, por lo que las características de salida del transistor son un conjunto de curvas. Normalmente la curva característica de salida se divide en tres áreas de trabajo:
1. Área de ampliación: la parte casi horizontal de la curva característica de salida es el área de ampliación. En el área de amplificación, IC = IB ×?, debido a que los coeficientes de amplificación actuales son aproximadamente iguales en diferentes IB, el área de amplificación también se denomina área lineal. Para el transistor Para trabajar en el área de amplificación, la unión del emisor debe estar en polarización directa y la unión del colector debe estar en polarización inversa. Para tubos de silicona, se debe realizar UBE>0 y UBC<0.
2. Área de corte: El área debajo de la curva de IB = 0 se llama área de corte. De hecho, para el tubo de silicio NPN, cuando UBE <0.5 V, comienza a cortarse, pero para hacer el transistor cortado de manera confiable, a menudo se usa UBE≤0V. En este momento, tanto la unión del emisor como la unión del colector están en polarización inversa.
3. Área de saturación: la parte empinada de la curva característica de salida es el área de saturación. En este momento, el cambio de IB tiene poca influencia en IC, y el ? del área de amplificación ya no es aplicable al área de saturación. En la región de saturación, UCE




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