Geum.ru

Основи електроніки

Методическое пособие - Физика

Другие методички по предмету Физика

фазних асинхронних електродвигунів та інших цілей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Запитання для самоконтролю

  1. Який електронний пристрій називається тиристором?
  2. Як тиристор позначається на принциповій електричній схемі?
  3. Опишіть роботу тиристора, використовуючи його вольт-амперну характеристику.
  4. Для чого призначений тиристор?

 

10.5 Транзистор, підсилення електричного сигналу

 

Транзистор винайдений у 1948 році американськими вченими Д. Бардіном, У. Браттейном і У. Шоклі, за що їм була присуджена Нобелівська премія.

Транзистор (біполярний транзистор) це напівпровідниковий пристрій, який призначений для підсилення електричного сигналу (струму, напруги), та має два р-шари і один n-шар (рис.10.13а), або один р-шар і два n-шари (рис.10.13б), з 2-ма електронно-дірковими переходами (р-n-переходами) і 3-ма виводами. Шари, що знаходяться по краях транзистора, називають колектором і емітером, а середній шар називають базою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На принципових електричних схемах літерно-графічне позначення транзистора наступне:

 

 

 

 

 

 

 

На кожний р-n-перехід транзистора може бути подана як пряма, так і зворотна напруги. Відповідно розрізняють чотири режими роботи транзистора: режим відсічення (режим закритого транзистора) на обидва переходи подається зворотна напруга; режим насичення (режим відкритого транзистора) на обидва переходи подається пряма напруга; активний режим на емітерний перехід подається пряма напруга, на колекторний перехід подається зворотна напруга; інверсний режим на емітерний перехід подається зворотна напруга, на колекторний перехід подається пряма напруга.

Розглянемо активний режим роботи транзистора. Між одним шаром (емітером випромінювачем вільних зарядів) та іншим шаром (базою передавачем вільних зарядів) подають пряму напругу, тобто на один р-n-перехід. Між іншим шаром (колектором одержувачем електронів) і базою подають зворотну напругу, тобто на другий р-n-перехід. В результаті один р-n-перехід буде відкритий, а другий р-n-перехід закритий. Отже, у колі емітер база буде протікати прямий електричний струм, а в колі база колектор зворотний електричний струм:

 

Iе = Iк + Iб ,(10.1)

деIе сила струму, який протікає в емітері, А;

Iк сила струму, який протікає в колекторі, А;

Iб сила струму, який протікає в базі, А.

Таким чином, транзистор можна розглядати як пристрій, що розподіляє електричний струм (який протікає через один електрод емітер), між двома іншими електродами (базою і колектором) у визначеному співвідношенні. Ця властивість транзистора використовується для підсилення електричного сигналу. Відношення зміни сили струму, який протікає в колекторі (Iк), до зміни сили струму, який протікає в базі (Iб), при незмінній напрузі між емітером і колектором називають коефіцієнтом передачі базового струму:

 

.(10.2)

 

Для транзисторів різних типів = 15 500, тобто сила електричного струму, який протікає в колекторі, набагато більше сили струму, який протікає в базі.

Отже, якщо струм у базі, буде вхідним сигналом, а струм у колекторі вихідним сигналом, то транзистор буде працювати в режимі підсилення вхідного електричного сигналу. У цьому випадку загальною точкою вхідного і вихідного електричного кола є емітер, а схему називають із загальним емітером (рис.10.14). Схему із загальною базою використовують для підсилення напруги (рис.10.15).

 

 

 

 

 

 

Запитання для самоконтролю

  1. Який електронний пристрій називається біполярним транзистором?
  2. Як біполярний транзистор позначається на принциповій електричній схемі?
  3. Опишіть пристрій біполярного транзистора.
  4. Перелічіть режими роботи біполярного транзистора.
  5. Опишіть включення біполярного транзистора в режимі підсилення струму.
  6. Що розуміється під коефіцієнтом передачі базового струму?
  7. Опишіть включення біполярного транзистора в режимі підсилення напруги.

напівпровідник перемінний струм транзистор

Лабораторне заняття 16

Основи електроніки

1. Виконати завдання інформаційно-репродуктивного і практично-стереотипного характеру, користуючись таблицями.

 

Таблиця 10.1

Номер запитання, завданняЗапитання, завданняНомер відповіді

  1. Які речовини називають напівпровідниками?
  2. Якими властивостями володіють напівпровідники?
  3. Як утворюються напівпровідники?
  4. Що є носіями зарядів у напівпровідниках n-типу?
  5. Як утворюються напівпровідники n-типу?
  6. Що є носіями зарядів у напівпровідниках р-типу?
  7. Як утворюються напівпровідники р-типу?
  8. Як утворюються напівпровідники р-n-типу?
  9. Що розуміється під р-n-переходом?
  10. Що розуміється під замикаючим шаром?
  11. Що розуміється під прямим струмом і прямою напругою напівпровідника?
  12. Опишіть роботу напівпровідника р-n-типу при прямій напрузі.
  13. Що розуміється під зворотним струмом і зворотною напругою напівпровідника?
  14. Опишіть роботу напівпровідника р-n-типу при зворотній напрузі.
    15. У разі вірного виконання завдання непар пар = 9 Таблиця 10.1а Номер відповідіВідповідь
  15. Електрони під дією прикладеної зворотної напруги з n-шару почнут