Транзистор

Транзистор

Транзистор, или полупроводниковый триод, был изобретен в 1948 г. Дж. Бардином.

Для изготовления простейшего транзистора из монокристалла германия с электронной проводимостью в него с двух противоположных сторон вводится примесь атомов индия. Две области монокристалла германия с примесью индия становятся полупроводниками с дырочной проводимостью, а на границе соприкосновения их с основным кристаллом возникают два р-п-перехода.

Средняя область кристалла называется базой транзистора, а две крайние области кристалла, обладающие проводимостью противоположного базе типа, называются коллектором и эмиттером.

Таблица 1

Носители электрического тока различных средах и их вольт-амперные характеристики

Транзисторы, в которых эмиттер и коллектор обладают дырочной проводимостью, а база - электронной, называется транзисторами р-n-р-перехода.

Транзисторы n-p-n-перехода имеют аналогичное устройство - только материал базы в них обладает дырочной проводимостью, а коллектор и эмиттер - электронной.

Условное обозначение транзистора на электронных схемах представлено на рис. 58 а, б.

Один из вариантов включения транзистора в цепь показана на рис. 58в. Оба p-n-перехода соединяют с двумя источниками тока. При этом переход "эмиттер - база" включает в пропускном, а переход "коллектор - база" - в запирающем направлении.

Цепь, в которую включены эмиттер и база, называют цепью эмиттера, а цепь, в которую включены база и коллектор, называют цепью коллектора.

При замыкании цепи эмиттера сила тока в эмиттере и коллекторе почти одинакова. Это объясняется тем, что большая часть "дырок" (до 95%), попадающих из эмиттера в базу, переходит в коллектор, так как базу делают в виде очень тонкого слоя, который "дырки", увлекаемые ролем p-n-перехода, легко пересекают, почти не рекомбинируя с электронами базы. Поэтому при изменении силы тока в цепи эмиттера с помощью источника переменного Напряжения, одновременно почти во столько же раз изменяется сила тока в цепи коллектора. Эту особенность действия транзистора можно использовать для управления током в цепи коллектора. Для этого в цепь коллектора включают резистор с большим сопротивлением. Тогда небольшие изменения напряжения в цепи эмиттера могут вызвать значительные изменения напряжения на резисторе: при одинаковой силе тока в эмиттере и коллекторе напряжения на них пропорциональны сопротивлениям. Транзистор работает как усилитель по напряжению.