Транзисторы полупроводниковые усилители

ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Транзисторы полупроводниковые усилители В последнее время широкое применение в качестве усилителей получили полупроводниковые триоды или транзисторы. Применяются сплавные, плоскостные триоды.

Полупроводниковый сплавной триод состоит из тонкой пластинки германия (рис. 13-49, а) с электронной (п) проводимостью, с двух противоположных сторон которой вплавлены кусочки индия. Индий, диффундируя в германий, образует области (1 и 3) с дырочной (р) проводимостью.

Толщина области с п проводимостью составляет несколько микрон или несколько десятков микрон. Смежные области, отделенные друг от друга р-п переходами, называются эмиттеp (э), основание или база (б) и коллектор (к) (рис. 13-49, б).

Между эмиттером и базой (рис. 13-49, б) в прямом направлении включается источник постоянного напряжения

Рис. 13-49. Полупроводниковый триод. а — схема устройства; б — схема включения; в — условное обозначение

Е1 порядка 1 в и входное переменное напряжение ивх — сигнал, подлежащий усилению. Между коллектором и базой включается, в обратном направлении источник постоянного напряжения Е2 порядка нескольких десятков вольт и нагрузочное сопротивление, напряжение на котором представляет собой усиленный сигнал.

 Устройство плоскостного германиевого транзистора

В область эмиттера вводят значительно больше атомов примеси, чем в область основания. Вследствие этого концентрация дырок в эмиттере во много раз больше концентрации электронов в основании. Напряжение Е1 в цепи эмиттер — основание действует в прямом направлении, а так как прямая проводимость перехода р-п велика, то даже при малом напряжении Е1 (порядка 1 в) ток Iэ эмиттер — основание, обусловленный движением преимущественно основных носителей — дырок, сравнительно велик. В основании незначительная часть дырок рекомбинирует со свободными электронами, а основная часть дырок под действием электрического поля источника Е2 проходит через р-п переход в коллектор.

Рис. 13-50. Устройство плоскостного германиевого транзистора типа П-13.

Таким образом, в цепи: основание — коллектор — нагрузка возникает ток Iк = Iэ — Iб того же порядка, что и на участке эмиттер — основание. При этом незначительное изменение входного сигнала вызывает знаадтельное увеличение не только токов Iэ и Iк, но и выходного напряжения Uвых вследствие значительной величины сопротивления нагрузки rвых.

Действие транзистора аналогично действию электронного усилителя.

Приращение сеточного напряжения в электронной лампе вызывает изменение электронного потока, усиление анодного тока и увеличение напряжения на нагрузке. В транзисторе приращение напряжения между эмиттером и основанием вызывает изменение количества эмиттированных дырок, усиление тока в цепи коллектора и увеличение напряжения на нагрузке. Кроме рассмотренной схемы (рис. 13-49, б) включения транзисторов, применяются и другие схемы их включения.

Наряду рассмотренными транзисторами типа р-п-р применяются транзисторы типа п-р-п. В последнем под действием увеличенного напряжения между эмиттером и базой эмиттируются электроны из области п в область р. В схемах с транзисторами типа п-р-п полярность источников Е1 и Е2 должна быть обратной по сравнению с полярностью тех же э. д. с. в схемах с триодами типа р-п-р.

Устройство плоскостного германиевого транзистора типа П-13 дано на рис. 13-50.

Основанием триода является пластина 10 кристаллического германия с электронной проводимостью. Она укреплена на стойке 9, соединенной с выводом 2. С двух сторон в пластину вплавлены индиевые электроды 8 и 11. При изготовлении атомы индия диффундируют в германий, образуя одну область с дырочной проводимостью — эмиттер 8 и другую также с дырочной проводимостью — коллектор 11.Этот триод типа р-n-р заключен в металлический корпус 5, 6. Выводы от эмиттера 7, 1 и коллектора 3, 12 изолированы от корпуса стеклянными проходными изоляторами 4.

Транзисторы обладают прочностью, стабильностью, малыми габаритами и весом, значительно большим сроком службы по сравнению с электронными триодами.

 

Статья на тему Транзисторы полупроводниковые усилители