17. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ТРАНЗИСТОРЕ

Рассмотрим, как работает транзистор в статическом режиме без нагрузки, когда включены только источники постоянных питающих напряжений. Полярность их такова, что на эмиттерном переходе напряжение прямое, а на коллекторном - обратное. Поэтому сопротивление эмиттерного перехода мало и для получения нормального тока в этом переходе достаточен источник с напряжением порядка десятых долей вольта. Сопротивление коллекторного перехода велико и напряжение обычно составляет единицы или десятки вольт.

Принцип работы транзистора заключается в том, что прямое напряжение эмиттерного перехода существенно влияет на ток коллектора: чем больше напряжение, тем больше токи эмиттера и коллектора. При этом изменение тока коллектора лишь незначительно меньше изменений тока эмиттера. Таким образом, входное напряжение управляет током коллектора. Усиление электрических колебаний с помощью транзистора основано именно на этом явлении.

Физические процессы в транзисторе происходят следующим образом. При увеличении прямого входного напряжения понижается потенциальный барьер в эмиттерном переходе и соответственно возрастает ток через этот переход - ток эмиттера. Электроны этого тока инжектируются из эмиттера в базу и благодаря явлению диффузии проникают сквозь базу в область коллекторного перехода, увеличивая ток коллектора. Так как коллекторный переход работает при обратном напряжении, то в области этого перехода получаются объемные заряды. Между ними возникает электрическое поле. Оно способствует продвижению через коллекторный переход электронов, пришедших сюда из эмиттера, т. е. втягивает электроны в область коллекторного перехода.

Если толщина базы достаточно мала и концентрация дырок в ней невелика, то большинство электронов, пройдя через базу, не успевает рекомбинировать с дырками базы и достигает коллекторного перехода. Лишь небольшая часть электронов рекомбинирует в базе с дырками. В результате этой рекомбинации возникает ток базы, протекающий в проводе базы. Вследствие рекомбинации какое-то количество дырок каждую секунду исчезает, но такое же количество новых дырок каждую секунду возникает за счет того, что из базы уходит в направлении к полюсу источника такое же количество электронов. В базе не может происходить накопления какого-то большого количества электронов. Ток базы является бесполезным и даже вредным. Желательно, чтобы ток базы был как можно меньше. Для этого базу делают очень тонкой и уменьшают в ней концентрацию примесей, которая определяет концентрацию дырок. При выполнении этих условий меньшее количество электронов будет рекомбинировать в базе с дырками.

Данное одному из электродов название "эмиттер" подчеркивает, что электроны как бы эмитируют из этого электрода в базу. На самом же деле происходит не эмиссия, а инжекция электронов из эмиттера в базу. Применение этого термина необходимо для того, чтобы отличать данное явление от электронной эмиссии, в результате которой получаются электроны в вакууме или разреженном газе.

Эмиттером следует называть область транзистора, назначением которой является инжекция носителей заряда в базу. Коллектором называют область, назначением которой является экстракция носителей заряда из базы. А базой является область, в которую инжектируются эмиттером неосновные для этой области носители заряда.

Эмиттер и коллектор можно поменять местами. Но в транзисторах, как правило, коллекторный переход делается со значительно большей площадью, нежели эмиттерный переход, так как мощность, рассеиваемая в коллекторном переходе, гораздо больше, чем в эмиттерном.

Автор: Косарева О.А.

<< Назад: Общие сведения о транзисторах

>> Вперед: Основные схемы включения транзисторов

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Общая теория статистики. Конспект лекции

▪ Уголовно-исполнительное право. Конспект лекций

▪ Хирургические болезни. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Преобразование воздуха в пищу 18.10.2024 Современные вызовы, связанные с ростом населения и увеличением потребности в продовольствии, подталкивают ученых к поиску инновационных решений. Одним из таких решений стало новое исследование ученых из Университета Тюбингена в Германии, которые разработали уникальный процесс превращения газов, таких как углекислый газ, кислород и водород, в питательные вещества. Этот метод позволяет производить дрожжи, богатые белком и витамином B9 (фолиевой кислотой), без использования традиционных сельскохозяйственных ресурсов. Новая технология напоминает процесс пивоварения, но вместо сахара в качестве питательной среды используются газы и ацетат. Микроорганизмы перерабатывают эти вещества, превращая их в белок и витамины, что делает этот метод экологически чистым и эффективным. Поскольку процесс основан на возобновляемых источниках энергии, он не требует использования пахотных земель и существенно снижает выбросы парниковых газов. Это важный шаг на пути к устойчивому производству пищи, способному поддерживать растущее население планеты. Продукт, получаемый в результате этого процесса, удивительно питателен. Всего 6 граммов высушенных дрожжей обеспечивают суточную потребность человека в фолиевой кислоте, а 85 граммов содержат 61% необходимого дневного белка. Это значительно больше, чем можно получить из традиционных источников белка, таких как говядина, свинина, рыба и чечевица. Таким образом, новый продукт представляет собой мощный источник белка и витаминов, который может стать альтернативой животноводству. Однако дрожжи, выращенные таким образом, нуждаются в определенной обработке, чтобы избежать потенциальных рисков для здоровья. При чрезмерном потреблении в их составе могут находиться вещества, вызывающие подагру - болезнь, вызванную накоплением мочевой кислоты в организме. Поэтому перед массовым применением этих дрожжей в пищевой промышленности требуется разработка технологий по их очистке. Основной целью данного исследования является сокращение потребления мяса. Современное животноводство является одной из главных причин глобального изменения климата. По данным ученых, животноводство отвечает за 57% всех выбросов парниковых газов, связанных с производством пищи, при этом занимая около 80% всех пахотных земель. Однако его вклад в обеспечение питанием весьма неэффективен - оно обеспечивает лишь 17% всех калорий и 38% белка, потребляемого людьми. Текущие методы сельского хозяйства, основанные на интенсивном животноводстве, могут оказаться угрозой для продовольственной безопасности в долгосрочной перспективе. В этом контексте разработка альтернативных методов производства пищи, таких как выращивание белка с использованием микроорганизмов и газа, становится важным шагом к более устойчивой пищевой системе. Преобразование воздуха в пищу - это не только научный прорыв, но и потенциальное решение для глобальных проблем продовольствия и экологии. Технологии, подобные этой, могут кардинально изменить наше восприятие источников питания и помочь в сохранении ресурсов планеты для будущих поколений.

Другие интересные новости:

▪ Язык шимпанзе

▪ Магнитный момент мюона - пятая сила природы

▪ Создана новая форма света

▪ Массажное кресло Xiaomi Mobility Intelligent AI

▪ Panasonic создаст телевизоры в 16 раз четче Full HD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Молниезащита. Подборка статей

▪ статья Особенности трудовой деятельности женщин и подростков. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что такое азотный цикл? Подробный ответ

▪ статья Лучниковская петля. Советы туристу

▪ статья Цифровой мини-вольтметр с ЖКИ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Радиостанция на 420...435 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026