Распределение токов в структуре транзистора

Распределение токов в структуре транзистора изображено на рис. 6.5.

Наличие коллекторного перехода П₂, включенного в обратном направлении, обусловливает протекание обратного тока I_ко, появляющегося вследствие дрейфа неосновных носителей заряда. Концентрация неосновных носителей зависит от температуры, следовательно, и ток I_ко зависит от температуры, поэтому этот ток называется тепловым (размерность тока – единицы микроампер). Результирующий ток коллектора при этом равен:

I_к = a×I_э + I_ко. (6.8)

На основании вышеизложенного можно утверждать, что принцип действия биполярного транзистора основан на создании транзитного (проходящего) потока носителей заряда из эмиттера в коллектор через базу и управлении коллекторным (выходным) током за счет изменения эмиттерного (входного) тока. Следовательно, биполярный транзистор управляется током.

Рис. 6.5. Распределение токов в структуре транзистора

Сопротивление эмиттерного перехода R_э составляет единицы-десятки Ом, поэтому в эту цепь обычно подается небольшое напряжение (U_ЭБ < 1 В). Сопротивление коллекторного перехода R_к составляет сотни кОм – единицы МОм, поэтому: в цепь коллектора подводят большое напряжение (U_БК – единицы-десятки вольт) и в нее можно включать большие внешние сопротивления. Таким образом, R_к>>R_э.

Вследствие того, что изменение тока эмиттера происходит в цепи с малым сопротивлением, а почти равное ему изменение тока происходит в цепи коллектора, обладающей большим сопротивлением, то мощность, выделяемая на сопротивлении R_к, значительно превышает мощность в цепи эмиттера. Следовательно, транзистор обладает свойством усилителя.