Как работают полупроводники в биполярном транзисторе

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

02.07.2025 18:59:15 | Хабр

Хабы: Схемотехника, Производство и разработка электроники, Научно-популярное, Инженерные системы, Физика

Есть множество материалов написанных о работе полупроводников и работе транзисторов.

Зачем еще одна?

Дело в том, что я заметил такую тенденцию в вузовских учебниках – довольно подробное описание работы p-n перехода и очень поверхностное описание работы биполярного транзистора. Зачастую «механика» работы такого транзистора описывается довольно схематично (в совершенно неработоспособном виде) и далее следует быстрый переход на описание внешних параметров. Причем у этих же авторов описание «механики» работы полевого транзистора дается куда обширнее. Видимо, авторы учебников сами не очень «догоняют», как там все работает. И это не удивительно. Человечество вначале эры полупроводников пыталось повторить схему работы вакуумной лампы на полупроводниках, т.к. работа лампы достаточно логична. И собственно полевые транзисторы, в какой-то степени повторяют принцип работы вакуумных ламп. Но вот биполярный транзистор, хотя и был изобретен первым, но это было скорее случайное изобретение, а не осознанный путь к цели.

И даже после изобретения биполярного транзистора, сами его изобретатели не сразу поняли принцип его работы, хотя это были довольно продвинутые люди в области полупроводников.

Если Вы задавали себе вопросы наподобие таких:

почему через коллекторный p-n переход, включенный в обратном направлении, течет ток, да еще и самый, что не на есть главный рабочий ток?

почему неосновные носители тока базы в биполярном транзисторе, вдруг стали вполне себе главными представителями тока?

Почему ток в базы через открытый эмиттерный p-n переход меньше тока через закрый коллекторный p-n переход?

Ну и совсем «подковыристый» вопрос. Почему при включении биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером, когда транзистор полностью открыт (находится в режиме насыщения), напряжение на коллекторе становиться меньше напряжения базы? Ведь если смотреть на транзистор с точки зрения пирога n-p-n переходов (как рисуют в учебниках), то сумма падения напряжения на двух p-n переходах (открытом эмиттерном и закрытом коллекторном) должно быть больше напряжения на одном открытом эмиттерном переходе. А оно у нас меньше.

Ответы на эти вопросы под катом

Подробнее