33. Принцип действия б.Т. Физические параметры б.Т.

Схематическое изображение транзистора:

Рассмотрим принцип работы транзистора.

Когда ключ разомкнут, ток в цепи эмиттера отсутствует. При этом в цепи коллектора имеется небольшой ток называемый обратным током коллектора (I_k). Это ток очень маленький , так как при обратном смещении коллекторного перехода потенциальный барьер велик и непреодолим для основных носителей заряда – дырок коллектора и электронов базы. Замыкание ключа в цепи эмиттера приводит к появлению тока в этой цепи. Ток проходит через эмиттерный переход, получил название эмиттерного тока (Iэ). Он равен , но почти весь ток через эмиттерный переход обусловлен дырками. Эффективность оценивается коэффициентом инжекции γ. . Инжектированные через эмиттерный переход дырки проникают вглубь базы. Почти все дырки успевают пройти через тонкий слой базы и достигнуть коллекторного перехода участвуют в создании тока коллектора. Ток, как степень рекомбинации дырок с электронами в области базы мала, можно считать . То есть, дырки, которые все же рекомбинировали в области с электронами участвую в создании тока базы I_Б: . Одним из основным параметром транзистора является коэффициент передачи тока эмиттера, который равен отношению приращения тока коллектора к приращению тока эмиттера при неизменном напряжении на коллекторном переходе: . Для оценки влияния рекомбинации носителей заряда в базе на усилительные свойства транзистора используется коэффициент переноса носителей заряда в базе, который показывает какая часть инжектированных эмиттером дырок достигнет коллекторного перехода: . Транзистор представляет собой управляющий прибор, так как величина его I_К зависит от I_Э →

W – ширина базы.

j_Э – эффективность эмиттера.

Β – коэффициент переноса базы. Он показывает :

- эффективность коллектора;

- коэффициент передачи по току;

35. Физические принципы полевогоранзистора с управляющим p-n -переходом (ПТУП). Схематическое изображение ПТ с управляющим р - n переходом приведено на рисунке. Прибор состоит из области с проводимостью n- (или р-) типа, имеющей омические контакты, называемые истоком и стоком, и двух областей р- (или n-) типа, называемых затворами.На (рис.а) показан случай нулевого напряжения на всех электродах. За счет наличия обедненных областей вблизи р- n-переходов толщина проводящего канала между истоком и стоком меньше геометрического сечения n-области. Если к затворам приложить обратное смещение V­_DS, то размеры областей пространственного заряда (ОПЗ) увеличиваются и толщина проводящего канала еще более уменьшается ( рис. б). При приложении к стоку положительного по отношению к истоку напряжения V­_DS по каналу течет ток I_D основных носителей (электронов), а толщина ОПЗ у стокового конца затвора увеличивается вследствие возрастания обратного напряжения между затвором и каналом (рис.  в). Таким образом, возрастание V­_DS приводит к увеличению сопротивления канала за счет уменьшения горловины вблизи стока. При достаточно больших значениях V­_DS области пространственного заряда смыкаются (рис. г) и дальнейшее увеличение V­_DS практически не вызывает возрастания тока (режим насыщения). Напряжение между затвором и стоком, соответствующее смыканию ОПЗ, называется напряжением насыщения V_p0.Следует отметить, что канал может быть полностью перекрыт только при I_D =0. При работе прибора в режиме насыщения вблизи стока существует очень узкая проводящая область, в которой плотность тока и электрическое поле велики. На стоковых характеристиках ПТУП (рис. 2,а) точки пересечения штриховой линии с кривыми I_D ( V­_DS / V_p0.) соответствуют началу режима насыщения.

На практике при насыщении все же наблюдается незначительное возрастание тока с ростом V­_DS (рис. 2,б). Это возрастание связано с распространением ОПЗ по направлению к стоковому контакту и частично с увеличением электрического поля в канале. За счет расширения области смыкания в сторону истока стока возрастает так, как если бы длина затворов уменьшалась, а толщина канала оставалась постоянной. Это явление, называемое эффектом укорочения канала, определяет конечную величину сопротивления канала при увеличении V_DS.Рассмотрим влияние напряжения затвора на характеристики прибора. Пусть V­_DS | V_p0|, а V_GS =0. Этот случай соответствует ненасыщенному режиму работы (рис. 2,a). При увеличении обратного смещения на затворе толщина канала уменьшается, ток стока падает, и при V_GS = V­_DS + V_p0, где V_GS ‹0 и V_p0‹0, наступает режим насыщения. Таким образом, с ростом | V_GS | значение V­_DS, соответствующее началу насыщения, уменьшается. С дальнейшим возрастанием | V_GS | ток стока становится равным нулю при V_GS = V_p0. При этом канал полностью перекрыт и представляет собой сплошную обедненную область.