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:

▪ Маркетинг. Шпаргалка

▪ Теория государства и права. Конспект лекций

▪ Управление персоналом. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Кошачья деменция схожа с болезнью Альцгеймера у людей 29.08.2025 Наши домашние питомцы, особенно кошки, нередко сталкиваются с аналогичными состояниями, и новые исследования позволяют взглянуть на них с иной стороны. Понимание этих процессов не только помогает заботиться о животных, но и дает ученым ценные подсказки в изучении человеческой нейродегенерации. Одним из наиболее поразительных открытий последних лет стало обнаружение у пожилых кошек отложений бета-амилоида - токсичного белка, который считается ключевым фактором в развитии болезни Альцгеймера у человека. Ученые Университетов Эдинбурга и Калифорнии совместно с Институтом исследований деменции Великобритании проанализировали мозг двадцати пяти кошек разного возраста и установили, что у животных с признаками когнитивных нарушений наблюдается потеря синапсов, вызванная именно накоплением этого белка. Когнитивная дисфункция у кошек получила название feline cognitive dysfunction (FCD) или синдром когнитивной дисфункции (CDS). В повседневной жизни это проявляется изменением привычного поведения: питомцы начинают блуждать по дому, словно теряя ориентацию в знакомом пространстве, теряют интерес к играм и общению, перестают пользоваться лотком или начинают мяукать по ночам без очевидной причины. Владельцы часто воспринимают такие проявления как обычное старение, не догадываясь, что за ними стоят сложные нейробиологические процессы. Подобные изменения чаще всего появляются у кошек старше десяти-одиннадцати лет, хотя в ряде случаев симптомы фиксировались и раньше. Так, в исследовании, опубликованном в European Journal of Neuroscience, ученые обнаружили, что у семи животных старше десяти лет имелись явные отложения A-бета в коре мозга, а у двух кошек в возрасте 11 и 13 лет была выявлена фосфорилированная тау-белковая патология. Хотя зрелые нейрофибриллярные клубки, характерные для поздних стадий Альцгеймера у человека, у животных не сформировались, сходство процессов оказалось очевидным. Примечательно, что кошки, в отличие от лабораторных грызунов, естественным образом развивают и бета-амилоидные, и тау-патологии. Более того, они живут рядом с человеком, делят с ним один образ жизни и подвержены схожим факторам риска, включая стресс и особенности питания. Это делает их уникальной и крайне ценной моделью для изучения деменции. Как отметил доктор Роберт МакГичан, один из авторов исследований, совпадения между патологией у кошек и людей настолько значимы, что открывают перспективы совместного поиска терапий. Распространенность когнитивных нарушений у кошек старшего возраста довольно велика. У многих питомцев старше одиннадцати лет наблюдаются заметные изменения поведения, а среди животных старше шестнадцати лет такие проявления фиксируются у подавляющего большинства. С учетом того, что кошки живут меньше человека, частота подобных случаев в их популяции может быть даже выше. Диагностика синдрома когнитивной дисфункции требует исключения других заболеваний - от почечной недостаточности до эндокринных нарушений, таких как гипертиреоз. Лечение на сегодняшний день в основном направлено на поддержку: специальные диеты, богатые антиоксидантами, добавки с омега-3 жирными кислотами, а также когнитивная стимуляция через игры и распорядок. Иногда применяются препараты, улучшающие мозговое кровообращение, хотя они пока не получили широкого одобрения для ветеринарной практики. Профессор Даниэль Ганн-Мур подчеркивает, что кошачья деменция является "естественной моделью" болезни Альцгеймера. Это означает, что, изучая стареющих питомцев, ученые получают возможность разрабатывать более эффективные методы лечения, которые в будущем могут оказаться полезными и людям.

Другие интересные новости:

▪ Передача данных по оптоволокну со скоростью 22,9 млн Гбит/с

▪ Датчик для умного дома Mi Human Sensor 2

▪ Рабочая станция 3DBOXX 4170 Xtreme

▪ Умный телескоп Finder TW2

▪ Ручной спектроанализатор модели 2650 от B&K PRECISION

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья За того парня. Крылатое выражение

▪ статья Какая страна - самая большая в Южной Америке? Подробный ответ

▪ статья Менеджер интернет-проекта отдела интернет-маркетинга. Должностная инструкция

▪ статья Стробоскоп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулируемый источник питания с сигнализацией перегрузки, 220/0-15 вольт 1 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025