Биполярный транзистор – основной прибор для усиления электрических сигналов

В развитии как отечественной, так и мировой электротехники и электроники ключевую роль сыграло такое полупроводниковое устройств, как биполярный транзистор.

Биполярный транзистор – прибор, имеющий в своем составе два взаимосвязанных p-n перехода и созданный на основе полупроводниковых материалов. Данный тип транзистора имеет от трех клемм. Усилительные характеристики, которыми обладает биполярный транзистор, объясняются на основе знаний об обогащении и обеднении пластинок полупроводника зарядами (проводятся процедуры инжекции и экстракции соответственно), а также законов электромагнетизма.

Сегодня существует два основных типа биполярных транзисторов, которые выделяются в зависимости от того, каким образом происходит чередование областей различного вида проводимости в используемом образце полупроводника: типы n-p-n и p-n-p. Преимуществ одного типа над другим выделить невозможно, т.к. различие между данными типами транзисторов заключается только в том, какая полярность внешнего источника питания подключается к той или иной клемме прибора.

Транзистор – биполярный прибор, состоящий из трех основных элементов: коллектора, эмиттера и базы. К каждому из элементов подключается, как правило, одна клемма.

Биполярные транзисторы часто классифицируют по рассеиваемой мощности, снимаемой с коллектора. По данному параметру приборы подразделяют на транзисторы малой мощности (около 0,3 Вт), средней (от 0,3 до полутора Вт) и большой (более 1,5 Вт). Иной принцип классификации транзисторов – по рабочему диапазону частот. При таком принципе разделения приборов выделяют устройства низких частот (до пяти МГц), средних частот (от 5 МГц до 35 МГц), высокочастотные (от 35 МГц до 350 МГц) и сверхвысокочастотные (свыше 350 МГц) транзисторы.

Каждый биполярный транзистор получает маркировку в соответствии с принятыми государственными стандартами. Как правило, обозначение состоит из шести или семи символов (цифр или букв). В маркировке обязательно указывается тип материала, вид самого прибора, частотные характеристики и мощность устройства. Также по маркировке можно определить тип и порядковый номер разработки прибора. Таким образом, обозначение транзистора – это паспорт прибора, который раскрывает все ключевые характеристики устройства.

Выделяют четыре основных режима работы биполярного транзистора:

  • активный режим, при котором открывается переход на эмиттере и закрывается переход на коллекторе;
  • отсечка, при которой оба перехода (и эмиттер, и коллектор) закрываются и не пропускают ток в прямом направлении;
  • насыщение – режим, противоположный отсечке, при котором открываются переходы на коллекторе и эмиттере;
  • инверсия (инверсный режим) – фаза, когда коллекторный переход открывается, а эмиттер смещается в обратном направлении (не пропускает «прямой» ток).

В зависимости от того, какой из электродов (клемм) транзистора становится общим в каскадах усиления и для входного, и для выходного тока, выделяют три основных типа включения устройства в цепь: биполярный транзистор с общим эмиттером, коллектором или базой. В зависимости от того, какой тип включения устройства используется в том или ином каскаде, можно использовать различные преимущества транзистора.

В заключение отметим, что сегодня биполярные транзисторы получили широкое распространение в электротехнике и аналоговой электронике. Данные устройства используются в различных каскадах усиления, без них не было бы возможности создать операционный усилитель – устройство, которое позволило создать переход от аналоговой к цифровой схемотехнике. Поэтому биполярный транзистор можно считать одним из фундаментальных полупроводниковых устройств, положивших основу развитию современной электротехнике.

Статья закончилась. Вопросы остались?
Подписаться
Я хочу получать
Правила публикации
Следят за новыми комментариями — 5
Редактирование комментария возможно в течении пяти минут после его создания, либо до момента появления ответа на данный комментарий.