Принцип действия биполярных транзисторов

Рассмотрим работу плоскостного транзистора p-n-p типа в статиче­ском режиме, когда в цепи эмиттера и коллектора включены только по­стоянные напряжения E _Э и E _К (рис. 5).

Напряжение в цепи эмиттера не превышает нескольких вольт и по­дано так, что эмиттерный переход включен в прямом направлении. При таком подключении дырки из эмиттера относительно свободно попадают в базу, а электроны – из базы в эмиттер. Сопротивление эмиттерного перехода становится незначительным (десятки Ом).

Напряжение в цепи коллектора подается так, чтобы коллекторный переход находился в непроводящем состоянии. При этом область p-n перехода обедняется основными носителями, и сопротивление коллек­торного перехода становится большим (сотни КОм), а ток основных носи­телей в прямом направлении пренебрежимо мал. Тем не менее через коллекторный переход протекает небольшой ток в обратном направле­нии, обусловленный неосновными носителями.

Эмиттер в p-n-p транзисторе является источником дырок, поступаю­щих в базу, где дырки являются неосновными носителями заряда. Это явление называется инжекцией. Инжектированные эмиттером дырки со­здают эмиттерный ток I_Э. Дырки проходят через базу благодаря диффу­зии и доходят до коллекторного перехода, где они втягиваются в коллек­тор электрическим полем, образованным E _К. Этот процесс называется экстракцией. Ввиду малой толщины базы, большая часть инжектирован­ных эмиттером дырок проходит через базу, не успевая рекомбинировать с электронами базы, создавая в цепи коллектора ток I_К. Таким образом, имеем: I_Э = I_К + I_Б (I_Э ≈ I_К , т.к. I_Б мал по сравнению с I_Э и I_К).

Рассмотренная схема называется схемой с общей базой (ОБ), т.к. база включена как в цепь эмиттера, так и в цепь коллектора.