Инфоурок Другое ПрезентацииБиполярные транзисторы

Биполярные транзисторы

Скачать материал
Скачать материал "Биполярные транзисторы"

Получите профессию

Экскурсовод (гид)

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Музыкальный журналист

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • Биполярные транзисторыАвторы: Люханова Инна, Николаева Екатерина
ФТФ, группа...

    1 слайд

    Биполярные транзисторы
    Авторы: Люханова Инна, Николаева Екатерина
    ФТФ, группа 21301, 2003-2004 уч.год

  • 2 слайд

  • Принцип работыКогда ключ разомкнут, ток в цепи эмиттера (далее Э) отсутствует...

    3 слайд

    Принцип работы
    Когда ключ разомкнут, ток в цепи эмиттера (далее Э) отсутствует. При этом в цепи коллектора (К) имеется небольшой ток, называемый обратным током К и обозначаемый Iкбо. Этот ток очень мал, так как при обратном смещении К перехода потенциальный барьер велик и непреодолим для основных носителей- дырок коллектора и свободных электронов базы. К легирован примесью значительно сильнее, чем база. Вследствие этого неосновных носителей в коллекторе значительно меньше, чем в базе, и обратный ток К создаётся главным образом неосновными носителями: дырками, генерируемыми в базе в результате тепловых колебаний, и электронами, генерируемыми в К.

  • 4 слайд

  • Для рассматриваемого p-n-p транзистора принято отрицательное напряжение К-Б о...

    5 слайд

    Для рассматриваемого p-n-p транзистора принято отрицательное напряжение К-Б откладывать вправо по оси абсцисс.
    Выходные характеристики, соответствующие отрицательным значениям напряжения К-Б, в правом верхнем квадранте идут почти горизонтально, но с небольшим подъемом.

  • 6 слайд

  • Потенциальная диаграммаЭффективная толщина базы Wэф, т.е. расстояние между гр...

    7 слайд

    Потенциальная диаграмма
    Эффективная толщина базы Wэф, т.е. расстояние между границами обедненных слоев, меньше толщины базы W. Увеличение отрицательного напряжения на коллекторе расширяет обедненный слой коллекторного перехода и, следовательно, вызывает уменьшение эффективной толщины базы.
    Это явление носит название эффекта Эрли. Модуляция толщины базы объясняет некоторый подъём выходных характеристик при увеличении отрицательного напряжения К-Б. Коллекторный ток при этом увеличивается, так как меньшая часть дырок теряется в базе вследствие рекомбинации с электронами

  • 8 слайд

  • Принцип действия транзисторав качестве усилителяТранзистор - это полупроводн...

    9 слайд

    Принцип действия транзистора
    в качестве усилителя
    Транзистор - это полупроводниковый прибор, имеющий два р-n перехода, расположенных в одном полупроводниковом монокристалле на расстоянии, значительно меньшем диффузионной длины неосновных носителей заряда. На рис. 1 показано включение транзистора типа р-n-р по схеме с общей базой.
    Левый р-n переход называется эмиттерным переходом, а его р-область - эмиттером. Правый р-n переход называется коллекторным переходом, а его p-область - коллектором. Заключенная между эмиттером и коллектором n-область называется базой транзистора. Транзистор, у которого эмиттер и коллектор n-типа, а база p-типа, называется транзистором n-p-n-типа.

  • 10 слайд

  • Энергетическую диаграмму транзистора можно построить на основе энергетической...

    11 слайд

    Энергетическую диаграмму транзистора можно построить на основе энергетической диаграммы p-n структуры, причем каждый переход имеет свой потенциальный барьер, препятствующий переходу основных носителей в соседнюю область.
    Состояние транзистора, при котором отсутствует напряжение на p-n переходе между эмиттером и базой (Э - Б), называют равновесным (рис.а). В равновесном состоянии на обоих переходах устанавливается динамическое равновесие между потоками дырок и электронов, протекающих в обе стороны.

  • 12 слайд

  • В рабочем режиме на переходы транзистора подаются постоянные напряжения Uэб и...

    13 слайд

    В рабочем режиме на переходы транзистора подаются постоянные напряжения Uэб и Uкб, которые создаются источниками э.д.c. Еэ и Ек в эмиттерной и коллекторных цепях.
    При подаче на эмиттерный переход прямого напряжения смещения Uэб потенциальный барьер этого перехода уменьшается и нарушается равновесное состояние. В результате начнётся взаимная инжекция носителей в базу и эмиттер . При этом в базу инжектируются дырки, которые преодолевают уменьшившийся потенциальный барьер. Эти дырки проходят через базу и далее через коллекторный переход в коллектор, образуя коллекторный ток Iк, протекающий через нагрузочное сопротивление Rн. Небольшая часть дырок рекомбинирует в базе, образуя ток базы Iб. Этот ток очень мал, так как база имеет незначительную длину (меньше длины свободного пробега) и рекомбинация в ней мала.

  • 14 слайд

  • распределение носителей Pn, инжектированных эмиттером в базу, изменяется по л...

    15 слайд

    распределение носителей Pn, инжектированных эмиттером в базу, изменяется по линейному закону .
    Следует отметить, что реальное распределение носителей несколько отличается от линейного закона, что объясняется процессом рекомбинации некоторого числа дырок с электронами. На рис.2 индексом "0" обозначены равновесные концентрации носителей. Распределение носителей Np в области эмиттера аналогично их распределению в диоде при прямом включении, а распределение в области коллектора такое же, как в диоде при обратном включении (рис.2). Все рассмотренные законы распределения носителей действительны только для бездрейфового транзистора.

  • 16 слайд

  • Токи в транзистореВ результате снижения потенциального барьера на эмиттерном...

    17 слайд

    Токи в транзисторе
    В результате снижения потенциального барьера на эмиттерном переходе из эмиттера в базу начинается диффузионное движение основных носителей. Так как дырок(электронов) в эмиттере (базе) много больше, чем в базе(эмиттере), то коэффициент инжекции весьма высок. Концентрация дырок в базе увеличивается. Появившийся вблизи эмитерного перехода объемный положительный заряд почти мгновенно компенсируется зарядом электронов входящих в базу от источника Uэб. Цепь тока Эмиттер-База замкнута. Электроны, устремившиеся в базу, создают вблизи эмитерного перехода объемный отрицательный заряд. Около перехода образуется область повышенной концентрации дырок и электронов. Они начинают диффундировать в сторону коллектора. Так как база узкая, то дырки (неосновные носители) не успевают прорекомбинировать и, попадая в ускоряющее поле коллекторного перехода, втягиваются в коллектор. Этот процесс называется экстракция. Электроны же, число которых равно числу ушедших в коллектор дырок, устремляются в базовый вывод. Цепь коллектор-база замкнута.

  • 18 слайд

  • Схема замещения транзистора и ее параметрыРассмотрим значение толщины базы W,...

    19 слайд

    Схема замещения транзистора и ее параметры
    Рассмотрим значение толщины базы W, W' и коллектора dk, dk' при различных значениях коллекторного напряжения Uкб и U'кб с помощью диаграмм (рис.2).
    Видно, что при заданном значении тока Iэ на входе и изменении напряжения Uкб на U'кб одновременно с сокращением ширины базы изменяется распределение концентрации зарядов Pn, так прямая 1 переходит в прямую 2, имеющую больший угол наклона. Такому изменению распределения соответствует увеличение эмитерного напряжения. Следовательно, коллекторное напряжение, модулируя толщину базы, одновременно воздействует на эмитерное напряжение.

  • 20 слайд

  • 21 слайд

  • При включении транзистора по схеме с общей базой (рис.1) входным является ток...

    22 слайд

    При включении транзистора по схеме с общей базой (рис.1) входным является ток эмиттера, а выходным - коллектора.
    Если Vкб=0, то Iэ ~ [ exp( q * Vэб / k * T ) - 1 ] (рис.2, кривая 1). При Vкб < 0 и Vэб=0 эмитерный ток, как следует из (2) отличается от нуля. Обычно при работе транзистора в режиме усиления | Vкб | > 2,3k * T / q, но тогда p(W) = -pn, а p = pn. Таким образом, в рассматриваемой ситуации в базе транзистора существует градиент концентрации дырок и Iэ не равно 0. Для компенсации этого тока на эмитерный переход необходимо подать смещение в запорном направлении ( рис. 2, кривая 2).
    Схема с общей базой

  • 23 слайд

  • все выходные характеристики при Iэ не равному 0 начинаются в области положите...

    24 слайд

    все выходные характеристики при Iэ не равному 0 начинаются в области положительных значений Vкб ( рис. 3, кривые 2 и 3 ).Поскольку a0 ~ 1, Iк0<<IЭ< i>, то из (5) видно, что Iк Iэ и фактически не зависит от Vкб в области его отрицательных значений. При достаточно больших обратных смещениях на коллекторном переходе в нем развивается обычно лавинный пробой и на выходной характеристике появляется участок резкой зависимости Iк от Vкб (рис. 3). Большой ток может протекать через транзистор и в случае прокола базы, когда эмиттерный и коллекторный переходы сомкнутся за счет расширения ООЗ последнего при увеличении Vкб.

  • 25 слайд

  • 26 слайд

  • Схема с общим эмиттеромНа практике довольно часто используются транзисторы,...

    27 слайд

    Схема с общим эмиттером

    На практике довольно часто используются транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером .
    В этой схеме входным является ток базы, а выходным, как и в предыдущем случае, ток коллектора.
    Анализ общего вида входных характеристик, представляющих собой зависимость Iб от Vбэ при фиксированных значениях Vкэ
    Если Vкэ=0, то входная характеристика должна изображаться кривой, выходящей из начала .координат (рис. 5, кривая 1), так как при Vбэ = 0 Vбк и Iк0 также равны нулю. При Vкэ < 0 и Vбэ = 0 коллектор должен быть смещен в запорном направлении. Тогда при Vбэ = 0 Iб = - Iк0, то есть начало входной характеристики располагается в области отрицательных значений тока (рис. 5, кривая 2). В целом ход зависимости Iб от Vбэ определяется эмиттерным током ( Iэ exp(q * Vбэ / k * T) - 1 ), и по своей форме входные характеристики подобны вольтамперной характеристике р-n-перехода, смещенного в пропускном направлении.

  • 28 слайд

  • При перемещении вдоль выходной характеристики в сторону увеличения тока паден...

    29 слайд

    При перемещении вдоль выходной характеристики в сторону увеличения тока падение напряжения на коллекторном переходе Vkб в области малых значений Vкэ положительно, затем переходит через нуль, меняет знак на противоположный и непрерывно увеличивается. По мере увеличения Vкб, за счет расширения ООЗ коллекторного перехода уменьшается ширина базы транзистора и, следовательно, увеличивается a0 . Это приводит к существенному росту Во [см. (6)] и Iк [см. (8)] при увеличении Vкэ

  • 30 слайд

  • Схема с общим коллекторомВ этой схеме включения так же, как и в предыдущем сл...

    31 слайд

    Схема с общим коллектором
    В этой схеме включения так же, как и в предыдущем случае, управляющим (или входным) является ток базы, но роль выходного играет ток эмиттера .
    Поскольку a0 ~ 1, то B0*>>1. Входной ток в данном случае практически не зависит от входного напряжения.
    выходные характеристики подобны характеристикам транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером.
    транзистор, включенный по схеме с общим коллектором, обладает высоким сопротивлением на входе и малым на выходе. Это свойство транзистора используется для согласования схем с различными сопротивлениями.

  • 32 слайд

  • Работа на высокой частоте.Чтобы охарактеризовать частотные свойства транзисто...

    33 слайд

    Работа на высокой частоте.
    Чтобы охарактеризовать частотные свойства транзистора широко используются частотные характеристики; представляющие собой зависимость модуля коэффициента передачи a от частоты (АЧХ) и фазы Y(a) (ФЧХ) (рис.1). С увеличением частоты W увеличивается сдвиг по фазе Y, обусловленный влиянием инерционных процессов при прохождении неосновных носителей через базу; и в конечном счете уменьшается коэффициент a. В схеме с общим эмиттером величина коэффициента передачи тока базы в более сильной степени зависит от частоты, что приводит к уменьшению граничной частоты в схеме с ОЭ. Уменьшение коэффициента a происходит в результате того, что с повышением частоты ток коллектора отстает от тока эмиттера .

  • 34 слайд

  • Параметры транзистора как элемента цепиТранзистор является управляемым элемен...

    35 слайд

    Параметры транзистора как элемента цепи
    Транзистор является управляемым элементом цепи. Если на входе транзистора нет управляющего сигнала, то он является пассивным элементом. Если к входу транзистора приложено переменное напряжение, то транзистор приобретает свойства активного элемента и отдаёт мощность нагрузке. В усилительном режиме на входе транзистора действует переменное напряжение, поэтому он является активным четырёхполюсником.
    Если переменные напряжения на переходах транзистора достаточно малы, токи в нём оказываются линейными функциями этих напряжений. Транзистор можно рассматривать как линейный четырёхполюсник.
    Переменные величины i1, u1, i2, u2, характеризующие электрические свойства транзистора, взаимно связаны. Если любые две из них заданы, то оставшиеся определяются однозначно по параметрам транзистора. За независимые переменные можно принять две любые из этих величин, а две другие - представить в виде функции независимых переменных.

Получите профессию

Секретарь-администратор

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 626 146 материалов в базе

Скачать материал

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 18.02.2020 229
    • PPTX 374 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Логинова Жанна Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Логинова Жанна Владимировна
    Логинова Жанна Владимировна
    • На сайте: 3 года и 3 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 68492
    • Всего материалов: 215

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Менеджер по туризму

Менеджер по туризму

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 457 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 281 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Начальник отдела (заведующий отделом) архива

600 ч.

9840 руб. 5900 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Этапы развития речи: от первых звуков до полноценной коммуникации

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 116 человек из 45 регионов

Мини-курс

Дизайн-проектирование: практические и методологические аспекты

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Основы классической механики

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе