17-9. Транзисторы

Полупроводниковым триодом или транзистором называется электропреобразовательный полупроводниковый прибор с двумя --переходами, имеющий три проводниковых вывода, пригодный для усиления мощности.

Полупроводниковые триоды широко применяются в качестве усилителей.

Полупроводниковый триод состоит из тонкой пластинки германия 2 (рис. 17-22, а) с электронной проводимостью, с противоположных сторон которой вплавлены две таблетки индия. Индий, диффундируя в германий, образует две области (I и 3) с дырочной проводимостью. Толщина области с проводимостью составляет несколько микрометров или несколько десятков микрометров. Смежные области, отделенные друг от друга --переходами, называются эмиттер Э, база Б (или основание) и коллектор К (рис. 17-22, б и в).

Допустим сначала, что цепь эмиттер — база разомкнута и ток в ней равен нулю а между коллектором и базой приложено обратное напряжение (порядка десятка вольт).

В этом случае в цепи коллектора проходит небольшой обратный ток Этот ток является одним из параметров транзистора, и меньшие значения его соответствуют лучшим качествам полупроводников.

Теперь включим между эмиттером и базой источник постоянного напряжения (порядка единиц вольт).

В эмиттере значительно больше атомов примеси, чем в базе, и концентрация дырок в эмиттере во много раз больше концентрации электронов в базе.

Рис. 17-22. Схема транзистора типа .

Напряжение в цепи эмиттер — база действует в прямом направлении, а так как прямое сопротивление -перехода мало, то даже при небольшом напряжении ток эмиттер — база, обусловленный движением преимущественно основных носителей — дырок, сравнительно велик. В базе незначительная часть дырок рекомбинирует со свободными электронами, убыль которых пополняется новыми электронами, поступающими из Внешней цепи, образуя ток . В базё благодаря диффузии брлыйая часть дырок, продолжая движение, доходит до коллекторного перехода и под действием электрическогр поля источника проходит через -переход в коллектор. Таким образом, в цепи база — коллектор возникает ток того же порядка, что и на участке эмиттер — база. Отношение приращения коллекторного тока к приращению эмиттерного тока при постоянном напряжении на коллекторе называется коэффициентом передачи тока (или коэффициентом усиления по току):

(17-3)

Из сказанного выше следует, что коэффициент передачи всегда меньше единицы и имеет значение 0,9-0,99.

Устройство плоскостного германиевого транзистора дано на рис. 17-23. Базой триода является пластина 10 из кристаллического германия с электронной проводимостью. Она укреплена на стойке 9, соединенной с выводом 2. С двух сторон в пластину вплавлены индиевые электроды 8 и 11.

Рис. 17-23. Плоскостной германиезый транзистор.

Рис. 17-24. Схема транзистора типа .

При плавлений индия между каждым из этих электродов и германиевой пластиной пластиной - базой создаются области с дырочной проводимостью. Триод заключается в металлический корпус 5,6. Выводы от эмиттера 7,1 и коллектора 12,3 изолированы от корпуса стеклянными проходными изоляторами 4.

Наряду с транзисторами типа применяются транзисторы типа (рис. 17-24), которые работают аналогично рассмотренному. В транзисторе типа под действием напряжения между эмиттером и базой эмиттируются электроны из области в область . Полярность источников э. д. с. должна быть обратной по сравнению с полярностью тех же источников в схемах с триодами типа .

В рассмотренных схемах (рис. 17-22 и 17-24) база является общим участком цепи эмиттера и коллектора, поэтому они называются схемами с общей базой,