Umumiy bazadagi tok - Reja: Tranzistorlar

Umumiy bazadagi tok
Yana bir foydali xususiyat — umumiy bazali tokning samarasi — αF. Umumiy baza tokning kuchayishi taxminan oldinga faol mintaqada emitterdan kollektorgacha boʻlgan oqimning daromadidir. Bu nisbat odatda birlikka yaqin qiymatga ega; 0,980 dan 0,998 gacha. Zaryad tashuvchilarning bazaviy hududni kesib oʻtganda rekombinatsiyasi tufayli birlikdan kamroq.
Alfa va beta quyidagi identifikatsiyalar bilan bogʻliq:
Beta bipolyar tranzistorning ishlashini tavsiflash uchun qulay koʻrsatkichdir, lekin qurilmaning asosiy jismoniy xususiyati emas. Bipolyar tranzistorlar kuchlanish bilan boshqariladigan qurilmalar deb hisoblanishi mumkin (asosan kollektor oqimi asosiy-emitter kuchlanishi bilan boshqariladi; asosiy oqim nuqson deb hisoblanishi mumkin va bazaning emitent oʻzaro bogʻliqligi va bazadagi rekombinatsiyaning xususiyatlari bilan boshqariladi). Koʻpgina dizaynlarda beta etarli darajada yuqori deb hisoblanadi, shuning uchun bazaviy oqim kontaktlarning zanglashiga ahamiyatsiz taʼsir qiladi. Baʼzi kontaktlarning zanglashiga olib (odatda kommutatsiya davrlari) etarli asosiy oqim taʼminlanadi, shuning uchun maʼlum bir qurilmaga ega boʻlishi mumkin boʻlgan eng past beta qiymati ham zarur kollektor oqimining oqishiga imkon beradi.
Tuzilishi[tahrir | manbasini tahrirlash]
BJTlar uchta turli xil qoʻshilgan yarimoʻtkazgich zonalaridan iborat: emitent hudud, tayanch hudud va kollektor hududi. Bu hududlar, mos ravishda, PNP tranzistorida p turi, n turi va p turi, NPN tranzistorida esa n turi, p turi va n turi. Har bir yarimoʻtkazgich hududi tegishli ravishda etiketlangan terminalga ulangan: emitent (E), tayanch (B) va kollektor (C).
Planar NPN bipolyar ulanish tranzistorining soddalashtirilgan kesimi
Baza jismonan emitent va kollektor oʻrtasida joylashgan va engil qoʻshilgan, yuqori qarshilikka ega materialdan qilingan. Kollektor emitent hududni oʻrab oladi, bu esa bazaviy hududga kiritilgan elektronlarning yigʻilmasdan chiqib ketishini deyarli imkonsiz qiladi, natijada a qiymatini birlikka juda yaqin qiladi va shuning uchun tranzistorga katta b ni beradi. BJT ning kesma koʻrinishi kollektor-tayanch birikmasi emitent-tayanch birikmasidan ancha katta maydonga ega ekanligini koʻrsatadi.
Bipolyar ulanish tranzistori, boshqa tranzistorlardan farqli oʻlaroq, odatda nosimmetrik qurilma emas. Bu shuni anglatadiki, kollektor va emitentni almashtirish tranzistorni oldinga faol rejimdan chiqib, teskari rejimda ishlay boshlaydi. Tranzistorning ichki tuzilishi odatda oldinga rejimda ishlash uchun optimallashtirilganligi sababli, kollektor va emitentni almashtirish teskari ishda a va b qiymatlarini toʻgʻridan-toʻgʻri ishlashga qaraganda ancha kichik qiladi; koʻpincha teskari rejimning a qiymati 0,5 dan past boʻladi. Simmetriyaning etishmasligi, birinchi navbatda, emitent va kollektorning doping nisbatlariga bogʻliq. Emitent kuchli, kollektor esa engil dopinglangan, bu esa kollektor-tayanch birikmasi uzilishidan oldin katta teskari kuchlanish kuchlanishini qoʻllash imkonini beradi. Kollektor-tayanch birikmasi normal ishlashda teskari yoʻnalishga ega. Emitentning kuchli dozalanganligi sababi emitentning inʼektsiya samaradorligini oshirishdir: emitent tomonidan AOK qilingan tashuvchilarning baza tomonidan kiritilganlarga nisbati. Yuqori oqim kuchayishi uchun emitent-tayanch birikmasiga kiritilgan tashuvchilarning aksariyati emitentdan kelishi kerak.
2N2222 NPN tranzistorining oʻlimi. Bogʻlovchi simlar taglik va emitentga ulanadi
Baʼzan CMOS jarayonlarida ishlatiladigan past samarali „lateral“ bipolyar tranzistorlar baʼzan nosimmetrik tarzda ishlab chiqilgan, yaʼni oldinga va orqaga ishlash oʻrtasida hech qanday farq yoʻq.
Baza-emitter terminallarida qoʻllaniladigan kuchlanishdagi kichik oʻzgarishlar emitent va kollektor oʻrtasidagi oqimning sezilarli darajada oʻzgarishiga olib keladi. Ushbu effekt kirish kuchlanishini yoki oqimini kuchaytirish uchun ishlatilishi mumkin. BJT-larni kuchlanish bilan boshqariladigan oqim manbalari deb hisoblash mumkin, ammo ular bazadagi past impedans tufayli oqim bilan boshqariladigan oqim manbalari yoki oqim kuchaytirgichlari sifatida tavsiflanadi.
Dastlabki tranzistorlar germaniydan qilingan, ammo zamonaviy BJTlarning aksariyati silikondan qilingan. Hozirda muhim ozchilik galliy arsenididan ishlab chiqariladi, ayniqsa juda yuqori tezlikdagi ilovalar uchun (quyida HBTga qarang).
Heterounction bipolyar tranzistor (HBT) bir necha yuz gigagertsgacha boʻlgan juda yuqori chastotali signallarni qabul qila oladigan BJT ning takomillashtirilishi hisoblanadi. Bu zamonaviy ultrafast sxemalarda, asosan RF tizimlarida keng tarqalgan.
Joriy oqim yoʻnalishi bilan NPN bipolyar tranzistor uchun belgi
2 ta keng tarqalgan ishlatiladigan HBT kremniy-germaniy va alyuminiy galliy arseniddir, lekin HBT tuzilishi uchun turli xil yarimoʻtkazgichlardan foydalanish mumkin. HBT tuzilmalari odatda MOCVD va MBE kabi epitaksiya usullari bilan oʻstiriladi.
Bipolyar tranzistorlarning sxemaga ulanishi
Tranzistor sxemaga ulanayotganda chiqishlaridan biri kirish va chiqish zanjiri uchun umumiy qilib ulanadi, shu sababli quyidagi ulanish sxemalari mavjud: umumiy baza (UB) (28 a-rasm); umumiy emitter (UE) (28 b-rasm); umumiy kollektor (UK) (28 v-rasm). Bu vaqtda umumiy chiqish potentsiali nol`ga teng deb olinadi. Kuchlanish manbai qutblari va tranzistor toklarining yo`nalishi tranzistorning aktiv rejimiga mos keladi. UB ulanish sxemasi qator kamchiliklarga ega bo`lib, juda kam ishlatiladi.
Bipolyar tranzistorning aktiv rejimda ishlashi.
UB ulanish sxemasida aktiv rejimda ishlayotgan n-p-n tuzilmali diffuziyali qotishmali bipolyar tranzistorni o`zgarmas tokda ishlashini qo`rib chiqamiz (27 a,b,v- rasm). Bipolyar tranzistorning normal ishlashining asosiy talabi bo`lib baza sohasining etarlicha kichik kengligi W hisoblanadi; bu vaqtda
|