УК схема. УК уланган схемада чиқиш токи бўлиб эмиттер токи IЭ, кириш токи бўлиб база токи IБ, чиқиш кучланиши бўлиб эса UЭК хизмат қилади. Шунинг учун УК уланган схеманинг чиқиш характеристикалар оиласи UБК кучланишнинг белгиланган қиймат-ларида IЭ = f (UЭК) боғланишдан иборат (4.9-расм). Чиқиш характеристикаси UБК кучланиш қийматига силжиган диод ВАХига ўхшайди. УК уланган транзисторнинг ўзига хос хусусияти унинг динамик қаршилигининг кичиклигидир.
4.9-расм. УК схемада уланган БТ чиқиш характеристикалари.
УК уланган схема кучланиш стабилизаторлари ва қувват кучайтиргичларда кенг қўлланилади.
БТлар иш режимларининг электрод токларига таъсири. БТлар кучайтириш кобилияти.
УБ схемада уланган, эритиб тайёрланган n-p-n БТнинг актив режимда ишлашини кўриб чиқамиз (4.10-расм).
БТнинг ишлаши уч ҳодиса ҳисобига амалга ошади:
эмиттердан асосий заряд ташувчиларнинг базага инжек-цияланиши;
базага инжекцияланган ЭЗТларнинг диффузия ва дрейф ҳисобига КЎгача етиб келиши;
базага инжекцияланган ва КЎгача етиб келган ноасосий заряд ташувчиларнинг экстракцияланиши.
4.10-расм. Актив режим учун кучланиш манбалари қутблари ва
электродлар токлари йўналишлари.
ЭЎ тўғри силжитилганда (UЭБ таъминот манбаси ҳисобига амалга оширилади) унинг потенциал барьери пасаяди ва электронлар эмиттердан базага инжекцияланади. Электронларнинг эмиттердан базага ҳамда ковакларнинг базадан эмиттерга инжекцияланиши ҳисобига эмиттер токи IЭ ҳосил бўлади:
, (4.8)
бу ерда, IЭn, IЭр – мос равишда электронлар ва коваклар инжекция токлари.
Эмиттер токининг IЭр ташкил этувчиси коллектор орқали оқмайди ва шунинг учун фойдасиз ток ҳисобланади. IЭр қийматини камайтириш учун базадаги акцептор киритмалар концентрацияси қиймати эмиттердаги донор киритмалар концентрациясига нисба-тан икки тартиб кичик қилиб олинади.
Эмиттер токида электронларнинг инжекция токи IЭn улушини инжекция коэффициенти деб аталувчи катталик ифодалайди. У эмиттер ишлаш самарадорлигини белгилаб, эмиттер токидаги фой-дали ток улушини кўрсатади
. (4.9)
Одатда, =0,990-0,995 ни ташкил этади. Базага инжекцияланган электронлар, базада коллектор томонга диффузияланиб КЎгача етиб боради. Сўнгра коллекторга экстракцияланади (КЎнинг электр майдони таъсирида коллекторга тортиб олинади) ва коллектор токи IКn ни ҳосил қилади.
Коллекторга ўтиш давомида инжекцияланган электронларнинг бир қисми база соҳадаги коваклар билан учрашиб рекомби-нацияланади ва уларнинг концентрацияси камаяди. Етишмовчи ко-ваклар ташқи занжир орқали кириб (электр нейтраллик шарти бажарилиши учун), база токининг рекомбинацион такшил этувчиси IБРЕК ни ҳосил қилади. IБРЕК қиймати катта бўлгани учун уни камайтиришга ҳаракат қилинади. Бунга база кенглигини камайтириш билан эришилади.
Эмиттердан инжекцияланган электронлар токининг база соҳа-сида рекомбинация ҳисобига камайиши электронларни ташиш коэффициенти деб аталувчи катталик билан ифодаланади
. (4.10).
Реал транзисторларда =0,980 ÷ 0,995.
Актив режимда транзисторнинг КЎ тескари йўналишда сил-житилган (UКБ билан амалга оширилади)лиги сабабли коллектор занжирида хусусий ток IК0 оқади. У икки хил ноасосий заряд ташувчиларнинг дрейф токларидан ташкил топган. Натижада р-n ўтишнинг тескари токи амалда тескари кучланишга боғлиқ бўлмайди ва хона температурасида кремнийли ўтишларда IК0=10-15 А ни ташкил эатди. Шундай қилиб, эмиттер токи бошқарувчи, коллектор токи эса бошқарилувчидир. Шунинг учун БТ ток билан боршқарилувчи асбоб дейилади.
Коллектор токи икки ташкил этувчидан иборат
.
Агар IКn эмиттернинг тўлиқ токи билан боғлиқлиги эътиборга олинса, у ҳолда,
, (4.11)
бу ерда, - эмиттер токини узатиш коэффициенти. 1 бўлгани учун УБ уланган БТ токни кучайтирмайди ( ).
База электродидаги ток рекомбинация ташкил этувчи IБРЕК дан ташқари, ЭЎинг инжекцияланган коваклар токи IЭр ва КЎнинг хусусий токи IК0 дан ташкил топади. Кўриниб турибдики,
. (4.12)
База токининг рекомбинация IБРЕК ва инжекция IЭр ташкил этувчилари йўналишлари бир хил. Агар КЎга қўйилган кучланиш тескари йўналишда бўлса, унинг хусусий токи IК0 тескари йўналган бўлади. Шунинг учун
. (4.13)
Ток бўйича катта кучайтириш коэффициентини таъминловчи схема 4.2-б расмда келтирилган бўлиб, унда БТ УЭ схемада уланган. Ушбу схемада умумий электрод бўлиб эмиттер, кириш токи бўлиб база токи, чиқиш токи бўлиб эса, коллектор токи хизмат қилади.
Кирхгофнинг биринчи қонунига мувофиқ эмиттер токи транзисторнинг бошқа электродлари токлари билан қуйидаги муносабат орқали боғланган:
(4.14)
УЭ уланган схемада коллектор токи учун тенглама қуйидаги кўринишга эга бўлади:
Бундан
(4.15)
Агар деб белгиланса, (4.15) ифодани қуйидаги кўри-нишда ёзиш мумкин:
(4.16)
коэффициент база токини узатиш коэффициенти деб аталади. нинг қиймати 10 ÷ 1000 бўлиб, УЭ схемада уланган БТ яхши ток кучайтиргич ҳисобланади.
Коллектор ва эмиттер токларининг ўзаро боғланиши база орқали амалга ошади. Дрейфсиз БТ базасида турли режимларда заряд ташувчилар концентрациясининг тақсимланиши 4.6-расмда кўрсатилган.
Базанинг чап томони ЭЎдан бошланиб Х=0, ўнг томони КЎ билан чегараланади Х=LБ. Актив режимда эмиттердан асосий заряд ташувчилар базага инжекциялангани сабабли, базанинг чап томон чегарасида, ЭЎга яқин соҳада, концентрацияси n0 ни ташкил этувчи номувозанат электронлар пайдо бўлади. Базанинг ўнг томонида, КЎ яқинида, ноасосий заряд ташувчилар КЎнинг ички электр майдони ёрдамида экстракциялангани сабабли электронлар концентрацияси мувозанат ҳолатдаги np концентрацияга нисбатан эътиборга олмаса бўладиган даражада кичик. Базада электронлар концентрацияси градиенти ҳосил бўлгани ҳисобига электронлар концентрация катта соҳадан кам томонга диффузияланиб ҳаракатланади ва базада электронларнинг диффузия токини ҳосил қилади:
бу ерда, SЭ – ЭЎнинг юзаси, Dn –электронларнинг база соҳадаги диффузия коэффициенти.
База соҳасида электронлар ночизиқли тақсимланади, чунки ҳаракат давомида электронлар рекомбинация ҳисобига йўқолади. Электронларнинг тақсимланишидаги фарқ жуда кичик бўлгани сабабли, уни расмда кўрсатиш қийин.
4.11-расм. Турли режимларда заряд ташувчиларнинг БТ базасида тақсимланиши: 1 –мувозанат ҳолат (UЭБ = 0, UКБ = 0), 2 – актив,
3 – инверс, 4 – тўйиниш, 5 – берк режимларга мос келади.
Do'stlaringiz bilan baham: |