Ключевой режим работы БПТ

 

Сигнал на выходе находится в противофазе с входным сигналом.

 

При поступлении импульса входного напряжения в эмиттерной цепи, эмиттерный переход (ЭП) начинает инжектировать носители в базу, т.е. появляется эмиттерный ток определённой величины. Коллекторный ток появляется не сразу, а с течением некоторого промежутка времени, когда инжектированные дырки достигают коллекторного перехода (КП). Время, когда этот ток достигает одну десятую от амплитудного значения коллекторного тока, называется временем задержки переднего фронта . Затем, за счёт влияния барьерной ёмкости коллекторного перехода, времени пролёта носителей через базу и коллекторный переход, ток нарастает не мгновенно, а с какой-то конечной скоростью, а время , за которое он нарастает до девяти десятых от амплитудного значения коллекторного тока, называется временем нарастания коллекторного тока (время нарастания переднего фронта) . Т.о. время включения БПТ.

Амплитудное значение коллекторного тока определяется сопротивлением .

По мере нарастания тока коллектора, падение напряжения на сопротивлении нагрузки растёт, а на переходе коллектор-база – уменьшается, а при некотором значении напряжения на оказывается, что и коллекторный переход смещается в прямом направлении, т.е. он (коллектор) тоже начинает инжектировать носители в базу. В результате оказывается, что напряжение на транзисторе становится близким нулю, т.е. . Далее ток коллектора остаётся неизменным, если не меняется напряжение на входе.

В момент входное напряжение меняет значение и полярность на обратное. Эмиттерный переход должен сместиться в обратном направлении, однако этого не происходит, поскольку в базе накопилось большое количество неравновесных носителей инжектированных эмиттерным и коллекторным переходами. Поэтому через эмиттерный переход течёт обратный ток большой величины. Это происходит до тех пор, пока не произойдёт рассасывание избыточных носителей в базе и концентрация носителей в КП не приблизится к равновесной, т.е. первоначальной. При этом наблюдается небольшой скачок коллекторного тока в сторону уменьшения, связанный с падением напряжения от протекания эмиттерного тока на сопротивлении базы транзистора.

Момент времени - спад коллекторного тока и уменьшение тока эмиттера.

- время рассасывания (самое большое время, которое определяет быстродействие БПТ).

время спада коллекторного тока.

время выключения БПТ.

Для уменьшения времени рассасывания в базу вводят различные добавки и примеси (например, золото, которое в запрещённой зоне создаёт дополнительные уровни, способствующие переходу электронов в валентную зону), способствующие увеличению скорости рекомбинации.

Переходные процессы в схеме с общим эмиттером имеют туже природу.

 

Полевые транзисторы

 

Полевой транзистор представляет собой полупроводниковый прибор, содержащий три или более электродов, управление носителями тока в котором осуществляется электрическим полем.

Различают полевые транзисторы с управляющим p-n переходом (ПТУП) и полевые транзисторы типа МОП (металл – окисел - полупроводник).