Загальний опис
Біполярний транзистор являє собою електропреосвітній прилад напівпровідникового типу, призначений для посилення потужності сигналів і складається з трьох зон з типами електропровідності, що чергуються. Завдяки своїй універсальності, такі пристрої сьогодні широко використовуються в різноманітних підсилюваннях, імпульсних приладах і генераторах. Перший біполярний транзистор був точкового типу і характеризувався недостатньою стійкістю роботи. В даний час випускаються і застосовуються біполярні транзистори площинного типу, які відрізняються набагато більшою надійністю і широкими функціональними можливостями.
Структура біполярних транзисторів
Даний пристрій складається з трьох напівпровідникових областей (електродів). Дві крайні з них мають однаковий тип електропровідності, а середня - протилежний ім. Таку будову називають n-p-n-структурою. В електричну схему біполярний транзистор включається за допомогою зовнішніх висновків своїх електродів. Характерною особливістю даного пристрою є різні розміри його крайніх областей. Менша з них, звана еміттером, виконує функцію створення потужного потоку носіїв електричного заряду (електронів), який пронизує всю структуру пристрою. Тому основною характеристикою еміттера є високий ступінь його легування. Інша крайня зона транзистора даного типу - колектор - призначається для збору емітованого потоку, що обумовлює його великі розміри в транзисторній структурі. Середня область, у свою чергу, називається базовою.
Типи і принцип роботи
Транзистор біполярний може бути виготовлений за різними технологіями - методом сплавлення, дифузії та іншими, що значною мірою визначає технічні характеристики пристрою. Що ж стосується матеріалу, з якого виготовляються подібні пристрої, то для створення тришарової структури використовуються кремнієві або германієві пластини. Електрод базової частини завжди зміщений у бік еміттера, що надає пристрою деяку асиметричність. Ширина середньої частини, яка залежить від частот, на яких працює транзистор, може варіюватися в певних межах. Чим нижче частота пристрою, тим ширша його база. Робота пристрою заснована на керуванні рухом носіїв заряду відповідно до доданих до його переходів напругами.
Схема включення
Найбільше застосування знайшла така схема, за якою проводиться включення транзистора даного типу із загальним емітерним виведенням. Основними елементами цієї схеми служать джерело живлення, сам транзистор і резисторний компонент. Цими елементами утворюється ланцюг лінійного каскаду, де за рахунок протікання керованих струмів на виході схеми утворюється посилена напруга змінного характеру. Всі інші елементи такого ланцюга відіграють суто допоміжну роль. Наприклад, конденсатор виконує розділову функцію. За відсутності цього елемента ланцюг джерела вхідного сигналу характеризувався б постійним струмом від джерела живлення. У більшості електричних схем біполярний транзистор застосовується як чотирьохполюсний компонент. Інакше кажучи - як пристрій, що має по два вхідних і вихідних виведення. Оскільки транзистори такого типу мають тільки три контакти, для застосування даних пристроїв як чотириполюсників потрібно один із контактів зробити спільним. Як правило, таким робиться емітерний електрод. Тому часто застосовується біполярний транзистор із загальним еміттером.