wyklad_06_Bipolarne.pdf

(2349 KB) Pobierz
2017-04-10
A
KADEMIA
G
ÓRNICZO
-H
UTNICZA
IM
. S
TANISŁAWA
S
TASZICA W
K
RAKOWIE
Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Katedra Elektroniki
ELEMENTY
ELEKTRONICZNE
dr inż. Piotr Dziurdzia
paw. C-3, pokój 413; tel. 617-27-02, piotr.dziurdzia@agh.edu.pl
dr inż. Ireneusz Brzozowski
paw. C-3, pokój 512; tel. 617-27-24, ireneusz.brzozowski@agh.edu.pl
TRANZYSTOR
BIPOLARNY
E+EiT 2017 r. PD&IB
2
1
2017-04-10
TRANZYSTOR BIPOLARNY
WSTĘP
Czy wiesz, że……:
npn
C
B
E
…. do niedawna tranzystor bipolarny był
najpowszechniej stosowanym elementem
półprzewodnikowym, wypowiadając słowo
„tranzystor” rozumiano, że chodzi o tranzystor
bipolarny.
pnp
C
…. prąd płynący między dwiema końcówkami
tranzystora bipolarnego jest regulowany przez
stosunkowo niewielki prąd płynący przez
trzecią końcówkę.
B
E
…. w tranzystorze bipolarnym w przepływie
prądu biorą udział zarówno elektrony jak i
dziury.
E+EiT 2017 r. PD&IB
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
3
TRANZYSTOR BIPOLARNY
WSTĘP
Jak to było z diodą……?:
I
D
U
D
dziury
T
T
n
p
R
L
Inne sposoby zwiększania prądu
unoszenia ……???
Skąd wziąć dziury?
E+EiT 2017 r. PD&IB
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
4
2
2017-04-10
TRANZYSTOR BIPOLARNY
WSTĘP
W
b
p+
wstrzykiwanie
dziur
n
unoszenie
dziur
p
R
E
E
MITTER
B
ASE
C
OLLECTOR
I
E
I
C
I
B
E
E
I
E
U
BC
R
C
I
C
E
C
W dobrym tranzystorze pnp prawie wszystkie
dziury wstrzykiwane z emitera do bazy są
unoszone i zbierane w kolektorze. Temu
założeniu sprzyja spełnienie warunków wąskiej
bazy (W
b
<<L
p
) oraz długiego czasu życia dziur τ
p
.
5
E+EiT 2017 r. PD&IB
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
TRANZYSTOR BIPOLARNY
WSTĘP
W
b
p+
wstrzykiwanie
dziur
n
unoszenie
dziur
p
R
E
E
MITTER
B
ASE
C
OLLECTOR
I
E
E
E
I
B
E
C
R
C
I
C
Na przepływ prądu bazy składają się:
1. Prąd elektronów rekombinujących z dziurami w bazie.
2. Prąd elektronów wstrzykiwanych do emitera pomimo mimo, że emiter
jest silniej domieszkowany niż baza.
3. Niewielki prąd elektronów (powstających w wyniku generacji termicznej) wpływający do
bazy od strony zaporowo spolaryzowanego złącza kolektorowego.
E+EiT 2017 r. PD&IB
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
6
3
2017-04-10
BILANS PRZEPŁYWU DZIUR I ELEKTRONÓW
TRANZYSTOR BIPOLARNY
i
B
5
przepływ
elektronów
i
E
p+
1
przepływ dziur
4
3
2
p
i
C
n
i
Ep
i
En
1
2
3
4
5
wstrzykiwane dziury tracone na rekombinację w bazie
dziury osiągające złącze kolektora spolaryzowanego zaporowo
cieplna generacja elektronów i dziur tworzących prąd nasycenia złącza kolektora spolaryzowanego zaporowo
elektrony dostarczane przez kontakt bazy i rekombinujące z dziurami
elektrony wstrzyknięte do emitera poprzez złącze
za: „Przyrządy półprzewodnikowe”, Ben G. Streetman
E+EiT 2017 r. PD&IB
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
7
WSPÓŁCZYNNIKI WZMOCNIENIA PRĄDOWEGO
TRANZYSTOR BIPOLARNY
i
B
5
przepływ
elektronów
4
1
3
2
p
i
E
p+
i
C
Wzmocnienie
prądowe między
emiterem a
kolektorem
przepływ dziur
n
i
C
�½
Bi
Ep
Współczynnik
transportu bazy (jaka
część wstrzykniętych
dziur dotarła za
pośrednictwem bazy
dotarła do kolektora
i
Ep
i
En
�½
i
Ep
i
En
i
Ep
Bi
Ep
i
C
�½
�½
B
�½
i
E
i
En
i
Ep
i
B
�½
i
En
1
B
i
Ep
Bi
Ep
B i
Ep
/
i
En
i
Ep
i
C
�½
�½
i
B
i
En
1
B
i
Ep
1
B
i
Ep
/
i
En
i
Ep

Współczynnik
sprawności
wstrzykiwania emitera
i
C
B
�½
�½
�½
i
B
1
B
1
�½
p
t
8
za: „Przyrządy półprzewodnikowe”, Ben G. Streetman
E+EiT 2017 r. PD&IB
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
4
2017-04-10
WZMACNIACZ OE – OPIS JAKOŚCIOWY
TRANZYSTOR BIPOLARNY
i
C
C
5kΩ
Przykład:
p
i
C
�½
�½
�½
100
i
B
t
I
B
�½
10
V
�½
0,1
mA
100
k
i
B
100kΩ
p
B
n
p+
E
u
CE
I
C
�½
I
B
�½
10
mA
100V
i
b
[mA]
0,05
u
BE
10V
t
i
E
t
�½
0,1
s
i
c
[mA]
5
p
�½
10
s
t
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
9
E+EiT 2017 r. PD&IB
STRUKTURY TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH
TRANZYSTOR BIPOLARNY
E
n+
p
B
n
C
E
p+
n
B
p
C
E
C
E
C
npn
B
pnp
B
E- emiter
E+EiT 2017 r. PD&IB
B – baza
Elementy elektroniczne - tranzystor bipolarny
C - kolektor
10
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin