Transistorlar. Bipolyar tranzistorlar

91
tranzistorlarning ishlash printsipi bilan tanishamiz. Uning
strukturasi va energetik
diagrammasi 7. 1 rasmda tasvirlangan.
6.1.1a), b)-rasm. Tranzistor tavsifi
Tranzistorning markaziy sohasi asos (baza) – B, unga yondoshgan ikki tomondagi
sohalar esa emitter – E va kollektor – K deb nomlanadi. Emitter degan nom,
injektorlash, zaryad tashuvchilarni nurlatish, kollektor degan nom esa zaryad
tashuvchilarni yig’ish degan ma’nolarni beradi.
Tranzistorlarning umumiy baza bilan ulangan sxemasidagi ish jarayonini
o’rganamiz. Iste’mol manbalarini ulash sxemasi va zaryad
tashuvchilarni siljitish
manbasi bo’lgandagi
n
p
n
−
−
strukturaning energetik diagrammasi 7.2 – rasmda
tasvirlangan.
6.1.2 a) b)-rasm. O’tish grafigi
92
Emitter bilan baza orasiga ulangan manba emitter iste’mol manbasi -
э
V
va bu
soha emitter o’tish, baza bilan kollektor orasiga ulangan manba kollektor iste’mol
manbasi
k
V
−
va bu soha kollektor o’tish deb nomlanadi. Emitter o’tishga to’g’ri
ulangan siljitish kuchlanishi, kollektor o’tishga esa teskari ulangan siljitish kuchlanishi
beramiz. Bu holda elektronlar emitter sohadan, tashqi potentsial ta’sirida pasaygan
emitter o’tishning potentsial to’sig’i orqali, baza sohasiga o’tadi.
Ushbu
elektronlarningo’tishi 6.1.2.a – rasmda
1
strelka bilan ko’rsatilgan. Oddiy dioddagidek
emitter iste’mol manbasi -
э
V
kuchlanishining hammasi emitter o’tishdagi xajmiy
zaryadlar to’plangan sohaga, kollektor iste’mol manbasi -
k
V
kuchlanishi kollektor
o’tish va yuklama (nagruzka)
qarshilikka
H
R
tushadi. SHunday qilib, baza sohada elektr
maydon mavjud emas, shuning uchun emitter o’tishdan injektirlangan elektronlar baza
sohadan difziyalanib, kollektor sohaga yetib boradi deymiz. Maydon ta’sirida
harakatlanishni dreyflanish deb atalishini eslatib o’tamiz. Demak, emitter va kollektor
o’tishlardagi harakat dreyf harakat deyiladi. Emitterdagi elektronlar
kontsentratsiyasi
muvozanat holatdagi kontsentratsiyaga nisbatan
( )
kT
eV
э
/
exp
marta ko’p, manbasi
teskari ulangan kollektor sohada esa elektronlar deyarli yo’q. Agar bazaning
qalinligi
diffuzion
L
uzunlikdan
kichik
bo’lsa,
elektron
kollektor
sohaga
rekombinatsiyalashmasdan yetib boradi.
Elektron issiqlik xaotik harakat tufayli kollektor o’tishning xajmiy zaryadlar
sohasiga yetib borsa, tashqi elektr maydon uni kollektorga so’rib oladi. Elektronlarning
ushbu harakatiga mos holat 6.1.2.a – rasmda 1 strelka bilan tasvirlangan. SHunday qilib,
tranzistorlarning emitter o’tishdagi elektron toki
nэ
I
bazaga
ulangan chiqish nuqtasi
orqali emas balki, kollektor chiqish va yuklama qarshilik
H
R
orqali oqadi.
Tranzitorlarning geometrik tuzilishi shunday tanlanadiki, bunda kamroq elektron oqimi
baza zanjiriga tarmoqlansin. Elektronlarning ushbu harakatiga xos holat 6.1.2.a –
rasmda 2 strelka bilan ko’rsatilgan. Tranzistorni umumiy baza bilan ulanish
sxemasidagi ish jarayonida,
chiqish zanjirining yuklama
H
R
qarshiligidan kirishdagi
93
вх
V
kuchlanishga nisbatan kuchaytirilgan chiqish
вых
V
kuchlanishi olinadi. Misol uchun,
emitter zanjirida kuchlanish o’zgaruvchan bo’lib,
мВ
е
кТ
25
/
qiymatga teng bo’lsa,
undagi tok
73
,
2
е
martaga ortadi. Bu tok yuklama
H
R
qarshilik orqali ham oqadi,
chunki bazaga juda kam qismi tarmoqlanadi. Agar
H
R
yetarli
darajada katta tanlangan
bo’lsa, unda katta miqdordagi chiqish
вых
V
kuchlanish tushuvchi bo’ladi. Tabiiyki, agar
qo’shimcha berilgan tok o’zgaruvchan bo’lsa, uning quvvati ortadi. SHuni ta’kidlash
kerakki, kollektor o’tish teskariligicha qolishi uchun kollektor manba kuchlanishi
yetarlicha katta bo’lishi kerak.