Режимы работы биполярного транзистора.

В рабочих схемах включения транзистора на его p-n переходы подают напряжения от внешних источников. В зависимости от полярности напряжений, прикладываемых к p-n переходам, различают следующие четыре режима работы транзистора: режим отсечки, режим насыщения, активный режим и ключевой режим.

а) Режим отсечки.

Режимом отсечки называется такой режим, при котором оба p-n переходы включены (смещены) в обратном направлении (к области р - подключен отрицательный полюс источника питания; к области п – положительный полюс источника питания) Рис 4.3

Рис.4.3

При этом под действием внешних напряжений эмиттерный и коллекторный p-n переходы расширяются (потенциальный барьер для основных носителей заряда увеличивается) и их сопротивления для основных носителей увеличивается. Вследствие этого, через оба перехода p-n протекают небольшие обратные токи эмиттерного и коллекторного p-n переходов и обусловленные движением неосновных носителей зарядов. В режиме отсечки транзистор находится в закрытом состоянии (заперт).

б) Режим насыщения

Режимом насыщения называется такой режим, при котором оба p-n перехода включаются (смещаются) в прямом направлении Рис. 4.4 (к области p подключается положительный полюс источника питания, к области n – отрицательный).

а) б)

Рис.4.4

При таком включении потенциальный барьер обоих p-n переходов уменьшается для основных носителей заряда (для неосновных - повышается).

Вследствие этого сопротивление обоих p-n переходов уменьшается. Поэтому через оба p-n перехода протекают большие прямые токи насыщения , , обусловленные инжекцией основных носителей. В результате инжекции дырок из коллектора и эмиттера в базу, в ней происходит накопление избыточных неосновных носителей заряда. Говорят, что в режиме насыщения транзистор открыт и насыщен.

в) Активный режим

Активным режимом называется такой режим, при котором один p-n переход включен в прямом направлении, а другой – в обратном.

Если в прямом направлении включен эмиттерный переход, а коллекторный - в обратном, то такой режим называют основным (нормальным) активным режимом (Рис.4.5):

Рис.4.5 Рис.4.6

Если же в прямом направлении включен коллекторный переход, а эмиттерный – в обратном, то такой режим называют инверсным активным режимом Рис.4.6. Активный режим используется в усилителях (в основном используется нормальный активный режим), генераторах и других схемах.

г) Ключевой режим.

Ключевым называют такой режим, при котором под действием входного сигнала большой амплитуды транзистор переключается из режима отсечки в режим насыщения и наоборот.