Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Bipolární tranzistory
3.2 Tranzistorový jev
Tranzistor NPN se skládá ze dvou oblastí typu N, mezi které je „vložena“ oblast typu P (báze
– B) – viz obr. 3.1. Báze musí být tenká.
Při poměrech uvedených na obr. 3.1 (aktivní režim tranzistoru) je přechod B (báze) – E
(emitor) polarizován napětím U BE ( > 0) v propustném směru. Přechod B – C (kolektor) je polarizován
napětím U CB ( > 0) v závěrném směru. Pro křemíkovou strukturu je napětí U BE = 0,4 až 0,8 V (podle
velikosti emitorového proudu, běžně se uvažuje s hodnotou 0,6 V).
a) b)
E CB
N P N
U CE
E
C
C
I C
I E
I C
B
I B
U CE
U BE
I B
intrisická díra
U CB
U BE
E
I E
B
Obr. 3.1: Kvalitativní zobrazení struktury tranzistoru NPN:
a) zapojení se společnou bází – SB (dohodnutý směr proudu má směr
proti pohybu elektronů – historická konvence)
b) symbol tranzistoru NPN
Elektrony z emitoru E (N-typ) jsou vstřikovány (emitovány) do oblasti typu P – do báze B,
stejně jako je tomu u běžné diody. Pokud je báze dostatečně tenká, proletí většina elektronů až
k uzavřenému přechodu B-C, kde jsou „zachyceny“ intenzitou pole E CB ochuzené oblasti – viz obr. 3.1
– a „proneseny“ do oblasti kolektoru (C) typu N. Tam se stávají opět majoritními nosiči proudu a jsou
sbírány (collect). Množství elektronů emitovaných z emitoru lze řídit proudem (i napětím) přechodu
B-E.
To je tranzistorový jev. Tranzistor nelze nahradit dvěmi jednotlivými diodami tak, jak je
zobrazeno na obr. 3.2. Při takovém uspořádání by nebyla splněna podmínka tenké báze, tranzistorový
jev vůbec nevzniká. Schéma na obr. 3.2 můžeme použít pouze pro ověření existence dvou
nepoškozených P-N přechodů tranzistoru.
(N – P) (P – N)
E
C
Obr. 3.2: Nevhodný model tranzistoru NPN
B
56